圖片為東塔施工，已超過400米大關。該工程去年實現(xiàn)了3天一層的施工速度，預計東塔將在春節(jié)后超越西塔，成為真正的廣州第一高樓。
本文作者：令狐延（中建中國建筑第四工程局有限公司副總工程師）
1.設計技術
1.1逆作法施工設計
中二邊一逆作施工技術，即中間部分土方開挖深度為2層，四周土方開挖深度為1層，形成中二邊一逆作的盆式土方開挖方法。本逆作法施工技術的創(chuàng)新在于克服了傳統(tǒng)逆作法施工方法缺點，同時吸收了它們的優(yōu)點。一層一逆作施工工程成本和工期都最大；兩層一逆作雖然施工速度快，但需增加支護結構的厚度和配筋來滿足支護結構承受兩層空間水土的壓力，從而增加工程造價；中二邊一逆作施工技術則實現(xiàn)了快速施工目的同時也節(jié)約了工程成本。此施工方法成功應用于廈門怡山商業(yè)中心工程，開挖順序如圖1所示。
圖1中二邊一逆作施工示意
1.2樁墻合一設計
在進行工程設計階段時，根據(jù)工程地質情況，將基坑支護樁或地下連續(xù)墻作為基坑支護結構的同時，又將其設計為地下室的外圍護結構，達到支護結構與地下室外墻合二為一的目的，稱之為樁墻合一或二墻合一（見圖2）。這種做法的優(yōu)勢在于，取消地下室結構外墻，
減少了基坑的開挖數(shù)量和地下室外墻施工完成后土方回填的時間，實現(xiàn)了快速施工；并節(jié)省了相應的土方挖填和地下室結構外墻施工的費用；在場地使用上，可以減少15m地下室外墻的開挖寬度，該場地可以用作施工場地，可以緩解場地不足的難題。
圖2樁墻合一施工示意
樁墻合一的設計方法要注意提前策劃，主體結構設計時就要考慮采用支護樁或地下連續(xù)墻作為地下室外墻，因此要做到結構設計與支護設計共同考慮。施工時，也應注意支護樁的施工質量和耐久性滿足永久結構的要求。為使地下室外墻美觀，在支護樁的根部每層應做一條200mm寬的排水溝，支護樁的表面應做滲透結晶的背水面防水層，確保地下室外墻的防水效果。在排水溝的外側建議做200mm厚的加氣混凝土襯墻，襯墻表面做防霉涂料，可以保證地下室外墻干燥美觀。
1.3底板防排結合設計
地下室底板防排結合是指底板施工時僅施工剛性自防水混凝土，在混凝土底板的上表面再施工滲透結晶型防水涂料，實現(xiàn)底板的防水效果。這樣節(jié)省了在鋼筋混凝土底板下部做防水層及防水保護層的時間，達到了快速施工的目的。為使地下室地坪干燥，在地下室底板上表面的建筑層內再做排水系統(tǒng)及防潮系統(tǒng)，將底板中可能出現(xiàn)的局部滲漏水及時排出抽走，達到防排結合的效果，從而保證地下室底板面干燥、無滲水。底板施工前無需施工柔性防水層，減少了相應的施工工序，節(jié)省了柔性防水層的施工時間。此技術已成功應用于深圳京基100大廈，如圖3所示。
圖3地下室底板構造做法
1.4無內支撐支護設計
傳統(tǒng)的基坑支護技術采用基坑內支撐，施工工序繁多，占用時間長，對項目整體工期影響較大；為解決這些問題，在現(xiàn)有的技術中提出一次成型大直徑錨桿施工應用技術。
一次成型大直徑錨桿施工技術指采用專用的旋噴攪拌鉆頭進行成孔，在鉆孔注漿的同時植入特制的錨筋，筋體采用鋼絞線焊接錨盤，末端設置柱形錨固件，使水泥漿液與土混合攪拌形成大直徑的水泥土樁體，并控制注漿壓力使樁體末端形成擴大頭（見圖4）。由于大直徑錨桿是施工機械一次性成型，通過注漿壓力形成樁體擴大頭，提高了樁體的錨固力，達到無內支撐支護設計要求，減少了基坑支護的施工及拆除時間，縮短了工期。此技術成功應用于基坑開挖深度達1775m的佛山南海萬達廣場項目。
2.施工技術
2.1頂模技術
頂模技術全稱是“大噸位長行程油缸整體頂升模板技術”，已入選2010年版的《建筑業(yè)10項新技術》，是針對超高層鋼框架核心筒結構的核心筒混凝土結構施工專門設計的一種模架體系。該技術根據(jù)“主受力體系高空不變”的理念，在低于核心筒施工層兩層高度范圍內設置3～5套頂撐結構，通過支撐與設置在施工層上一層高度的鋼平臺連接，形成一個穩(wěn)定的鋼骨架，平臺下部設有可滑動、可調節(jié)的結構掛架和模板系統(tǒng)。整個平臺、鋼模板、操作掛架通過液壓頂升系統(tǒng)完成自爬升，減少了施工過程中對塔式起重機的依賴，避免了模板垂直運輸，節(jié)省了勞動力，提高了施工效率，對整體工期極為有利。正常情況可保證3～4d/層的施工速度，最快可實現(xiàn)連續(xù)2d/層的施工速度。鋼平臺下的掛架跨越了2～3個樓層，鋼筋、模板、混凝土等不同工序可穿插作業(yè)，減少了對其他工種的影響，效率更高。此技術成功運用于廣州西塔、深圳京基100大廈、廣州東塔等項目。
2.2混凝土地坪一次成型技術
混凝土地坪一次成型技術是將樓板混凝土與表面找平砂漿合二為一的施工技術。該技術要求混凝土在收平時加強對混凝土標高的控制，標高誤差應達到水泥砂漿的質量要求，樓板混凝土初凝后終凝前，要用混凝土磨光機對表面進行二次壓光，消除混凝土樓板的早期裂縫，使混凝土地坪達到水泥砂漿地坪的質量要求。這樣成型的樓地面可達到水泥砂漿地坪的平整度和觀感，因而不用進行裝修找平層，從而節(jié)省了找平層的工作時間，縮短了工期，還可以節(jié)省水泥砂漿材料。該技術特別適用于超高層鋼結構外框樓板混凝土施工，如果樓板混凝土后期要鑲貼地面磚，可以在混凝土表面磨光后，采用排刷拉毛，以加強地坪混凝土的黏結力，可有效預防地面磚空鼓。
2.3重型塔式起重機體外拆除技術
超高層屋面重型塔式起重機的拆除一般采用大塔式起重機安裝小塔式起重機，小塔式起重機拆除大塔式起重機的辦法，循環(huán)進行，最后人工拆除小塔式起重機。超高層建筑屋面工序多，防水要求高，經(jīng)常成為影響工期的關鍵部位。如果超高層建筑的屋面設計為鋼結構拱且有玻璃幕墻作為屋面的防水層（如深圳京基100大廈），塔式起重機對于屋面的影響就更大。為了減少塔式起重機對超高層屋頂施工的影響，可以考慮“體外拆除法”，即在主體結構施工完成后，為了不影響屋頂結構或后續(xù)工序的施工，將拆除重型塔式起重機的塔式起重機安裝在建筑結構的外側，及時拆除屋面的大塔式起重機，盡快完成屋面的后續(xù)工序。該項技術可縮短相應的工作時間。本拆除方法在深圳京基100大廈的塔式起重機拆除中已成功運用，塔式起重機拆除流程如圖5所示。
2.4自粘式防水卷材
自粘式防水卷材是一種新型防水材料，目前市面上的產(chǎn)品類型大約可分為3大類：自粘橡膠瀝青防水卷材、自粘聚合物改性瀝青聚酯胎防水卷材和高分子自粘復合防水卷材。自粘式防水卷材表面有HDPE，具有較高的抗撕裂強度，滿足耐穿刺等要求，能有效抵御基層開裂、變形所產(chǎn)生的應力對防水系統(tǒng)的破壞；常溫下冷施工，不需要熱熔，施工時只要剝開隔離紙，即可直接鋪貼，施工極為方便，可有效縮短工期。
2.5噴涂式防水劑防水
QX-2000是一種獨特的水性結晶材料，它是專門為混凝土和磚石結構設計的永久性防水阻濕產(chǎn)品。在潮濕環(huán)境中和濕氣接觸情況下，QX-2000高效混凝土防水防護劑的吸水作用令結晶膨脹，并填充孔洞，從而阻止?jié)駳獾难由?。施工時通過低壓噴霧器把QX-2000高效混凝土防水防護劑直接噴涂在表面干凈平整的混凝土面層上，涂刷后正常的滲透時間為1～2h，噴涂4～12h后，清洗干凈表面的浮出物后便可進行其他裝飾作業(yè)，有效地縮短了防水層施工工期。
2.6建筑工業(yè)化技術
建筑工業(yè)化是指通過現(xiàn)代化的制造、運輸、安裝和科學管理的大工業(yè)的生產(chǎn)方式，代替?zhèn)鹘y(tǒng)建筑業(yè)中分散的、低水平的、低效率的手工業(yè)生產(chǎn)方式，其主要標志是建筑設計標準化、構配件生產(chǎn)工廠化、施工機械化和組織管理科學化。建筑工業(yè)化表現(xiàn)為工廠化加工現(xiàn)場組裝的集成裝配式施工，有效減少現(xiàn)場作業(yè)量，減少施工工序，提高工效，減少現(xiàn)場施工工人和材料運輸量，縮短施工工期。
3.管理技術
3.1最優(yōu)工序穿插
工程工期主要分為基礎工程工期、主體結構工期和裝修工程工期。部分超高層建筑主體施工速度很快，但遲遲不能竣工驗收，主要原因是裝修工期太長影響工程竣工驗收。要解決裝修工期的問題，裝修期間工序的合理穿插施工很重要，因為超高層建筑與多層、高層建筑不同，豎向有很多樓層，完全可以在上部做主體的情況下，提前施工下部區(qū)域的機電、幕墻、砌體等工程。比如辦公樓的機電工程完全可以在主體結構完成10層左右就插入，提前施工吊頂內的消防、電氣、空調、弱電等工作，以及管道井內的供水和排水管，主體結構完成20層左右，就可以插入外部單元式幕墻的施工。各專業(yè)工程的插入原則是“早睡早起、分批插入”，即具備工作條件的專業(yè)工程盡可能早插入，各專業(yè)工種之間要分批插入，不能一擁而上，否則會互相爭搶工作面，互相影響進度、質量和安全。不同建筑的工序插入時間和順序有所不同，一般情況下，應遵循機電→幕墻→砌體→粗裝修→精裝修的順序。對于具體工程，應通過動態(tài)分析各工序之間的邏輯關系，對工序穿插進行全面優(yōu)化，得出最優(yōu)工序穿插計劃，對于保證裝修工期最短具有重要意義。深圳京基100項目在主體結構封頂6個月后就完成了整個工程的所有機電和裝修作業(yè)，得益于及早的專業(yè)工種有組織提前插入施工。
3.2施工電梯提前轉換
現(xiàn)代超高層建筑工程施工中，大型機械設備的垂直運輸及吊裝作業(yè)，大大減少了工人勞動強度，提高了工作效率，施工電梯數(shù)量的科學合理是保證進度的關鍵。在裝修期間，施工電梯拆除的時間會嚴重影響整個工程的收尾，因為施工電梯如不拆除，相應安裝施工電梯部位的結構、裝修和機電工程就無法完成。因此，在超高層的垂直運輸規(guī)劃中，應提前考慮優(yōu)先安裝部分消防電梯、貨梯或客梯，提前投入使用，正常后及時拆除相應的施工電梯，這樣對整個工程的如期竣工非常重要。深圳京基100大廈在裝修施工中，主體封頂后2個月內，2臺到達76層的消防電梯和2臺到達74層的貨梯就具備了使用條件，現(xiàn)場安裝在外框樓板內部的2臺施工電梯提前實現(xiàn)了拆除。2臺74～98層的消防電梯安裝完成后，所有現(xiàn)場的施工電梯拆除完成，2個月后，整個工程的裝修全部結束。所以，施工電梯提前運轉及拆除對于保證裝修工期非常重要。深圳京基100大廈施工電梯提前轉換如圖6所示。
圖6 深圳京基100大廈施工 電梯提前轉換示意
3.3密集協(xié)調制度
工程在施工過程中，當業(yè)主突發(fā)性的要求進度提前或出現(xiàn)在某階段暫時性的工期滯后時，為保證目標工期的實現(xiàn)，我們都會采取趕工措施。趕工時期由于人力、物力、資金及機械等的投入量會成倍增加，此時總承包單位需及時同有關分項隊組互通信息，掌握施工動態(tài)，協(xié)調內部各專業(yè)工種之間的工作，及時解決施工中出現(xiàn)的各類問題，并成立快速應變工作小組，發(fā)現(xiàn)問題，當場解決，不推不拖，化解矛盾。同時多開現(xiàn)場協(xié)調會，主要總結工程施工的進度、質量、安全情況，明確各專業(yè)的施工順序和工序穿插的交接關系及責任，全面分析施工進度狀況，找出問題根源，提出調整措施，加強各專業(yè)工種之間的協(xié)調、配合及工序交接管理，保證施工順利進行。
3.4業(yè)主快速決策機制
業(yè)主快速決策機制的研究創(chuàng)新在于將業(yè)主指令從被動接受到主動出擊的質的轉變。在施工過程中，業(yè)主決策的猶豫和遲緩也是造成施工進度慢的主要原因之一，如頻繁變更原設計方案，指定分包確定不及時，樣板、樣品確認不及時，對現(xiàn)場問題的處理不能及時決策等，針對這些問題進行研究，提出利于業(yè)主快速決策機制和方法。
3.5進度獎罰制度
在保證工程質量、安全的前提下，引入經(jīng)濟獎勵機制，職責明晰、獎優(yōu)罰劣，充分調動全體施工人員的積極性，確保各項工期目標順利實現(xiàn)。對未實現(xiàn)進度計劃要求的，視情節(jié)嚴重性給予處罰，反之，對階段性時間節(jié)點按時或提前完成進度的給予獎勵。
4.結語
超高層建筑專業(yè)分包單位多，工程量大，垂直運輸難度大，總承包管理難度大，往往導致施工工期延長，為施工企業(yè)帶來很大的成本和管理壓力，超高層建筑的快速施工是一個必須正視的問題，但也不能以犧牲質量、安全為代價來保證快速施工。本文從設計、技術和管理3個方面對超高層建筑的快速施工進行了介紹和探討，希望采取上述技術可以實現(xiàn)工期的縮短，同時也可以保證施工質量和施工安全，實現(xiàn)超高層建筑的又好又快建造。
本文摘自《施工技術》雜志2013年18期《超高層建筑又好又快建造技術的應用與研究》一文，轉載請注明。
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