超高層建筑多設(shè)計(jì)為框架核心筒結(jié)構(gòu)，根據(jù)高度的不同，又主要有兩種：

     類型1：內(nèi)筒為鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)+外筒巨柱，巨柱與核心筒之間鋼梁連接，外筒樓板為組合樓板的形式，如：廣州西塔、上海環(huán)球、深圳京基100大廈、廣州東塔，均為該結(jié)構(gòu)形式，高度均在400米以上。

     類型2：內(nèi)筒為鋼筋混凝土核心筒+外筒巨柱，巨柱與核心筒之間為鋼筋混凝土梁連接，樓板為普通的鋼筋混凝土樓板，如：重慶環(huán)球、廣州高德、目前正在投標(biāo)的合肥華潤(rùn)置地萬象城的東、西塔樓。建筑高度約在200～400米。

    超高層建筑的施工涉及到建筑施工領(lǐng)域較多的施工技術(shù)課題，主要有以下幾方面：

☆ 選擇確定合適的施工工藝流程和合理選擇模板、圍護(hù)架體系。

☆ 高強(qiáng)、高性能混凝土、鋼管混凝土等的施工質(zhì)量控制。

☆ 垂直運(yùn)輸設(shè)備的選擇。

☆ 各專業(yè)工程的合理插入施工時(shí)間。

☆ 總承包方涉及的多工序、多工種交叉作業(yè)時(shí)的管理與協(xié)調(diào)。

二、工藝順序確定

    類型1：前述類型1，外框結(jié)構(gòu)為鋼梁的結(jié)構(gòu)形式，適合核心筒墻體豎向結(jié)構(gòu)先行施工，樓板等水平結(jié)構(gòu)滯后施工，外框鋼結(jié)構(gòu)及梁板滯后核心筒結(jié)構(gòu)數(shù)層進(jìn)行施工。

    鋼梁與核心筒連接采用預(yù)埋件焊接耳板的連接形式。

    核心筒內(nèi)梁筋需預(yù)留套筒，樓板鋼筋可采用預(yù)留胡子筋的形式，局部錯(cuò)位、漏埋可采用植筋。

    外框樓板為組合樓板。

類型1工程實(shí)例照片

核心筒領(lǐng)先外框數(shù)層：

壓型鋼板組合樓板：

核心筒外埋件及耳板：

板筋預(yù)留：

    如前述類型1，核心筒先行施工的優(yōu)點(diǎn)是，能很好解決多工序交叉作業(yè)提供工作面問題。 

核心筒墻體結(jié)構(gòu)為第1個(gè)施工作業(yè)面

內(nèi)筒水平結(jié)構(gòu)為第2個(gè)施工作業(yè)面

鋼結(jié)構(gòu)柱和鋼梁為第3個(gè)施工作業(yè)面

外框筒組合樓板施工為第4個(gè)施工作業(yè)面

外側(cè)幕墻分段施工形成第5個(gè)施工作業(yè)面

下部樓層砌筑和精裝工程適時(shí)插入施工為第6個(gè)施工作業(yè)面

    由此，一座超高層內(nèi)多道工序可以一同施工，有互相獨(dú)立，互不干擾，并且提供多個(gè)施工作業(yè)面，有利于加快施工進(jìn)度。

    類型2：前述類型2，由于外框筒結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，理論上不適合核心筒先行施工的施工工藝，理由有：

 (1)、外筒梁板鋼筋需全部同截面斷開，對(duì)結(jié)構(gòu)受力性能影響較大，很難征得設(shè)計(jì)同意。

 (2)、普通鋼筋混凝土樓板需支模施工。 結(jié)論：前述類型2的超高層結(jié)構(gòu)比較適合采取內(nèi)外筒一起同步施工的形式。

類型2工程實(shí)例照片

重慶環(huán)球金融中心、廣州高德均為內(nèi)外框筒一同施工：

三、模板、圍護(hù)系統(tǒng)選用

    目前，可用于超高層建筑施工的模板及圍護(hù)系統(tǒng)有：

(1)、爬模系統(tǒng)

(2)、滑模系統(tǒng)

(3)、頂模系統(tǒng)

上述三種模板體系均可用于類型1的核心筒墻體結(jié)構(gòu)先行施工的工藝。

(4)、傳統(tǒng)翻模+爬架圍護(hù)系統(tǒng)的工藝

該工藝適合類型2內(nèi)、外筒同時(shí)施工的工藝。

爬模系統(tǒng)特點(diǎn)介紹：

爬模系統(tǒng)有專業(yè)廠家生產(chǎn)，構(gòu)件設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)件，可廠家租賃，使用完畢后廠家可以回收。

爬模由下架、上架、附墻掛座、導(dǎo)軌、液壓油缸系統(tǒng)、模板、護(hù)欄等組成。

爬模的原理是，根據(jù)墻體情況，布置機(jī)位，每個(gè)機(jī)位處設(shè)置液壓頂升系統(tǒng)，架體通過附墻掛座與預(yù)埋在墻上的爬錐連接固定，爬升時(shí)先提升導(dǎo)軌，然后架體連同模板沿導(dǎo)軌爬升；

爬模系統(tǒng)的特點(diǎn)：

(1)、液壓爬模可整體爬升，也可單榀爬升，爬升穩(wěn)定性好。

(2)、操作方便，安全性高，可節(jié)省大量工時(shí)和材料。

(3)、爬模架一次組裝后，一直到頂不落地,節(jié)省了施工場(chǎng)地，而且減少了模板、特別是面板的碰傷損毀。

(4)、液壓爬升過程平穩(wěn)、同步、安全。

爬模的安裝：

爬模外防護(hù)架：

(5)、提供全方位的操作平臺(tái)，施工單位不必為重新搭設(shè)操作平臺(tái)而浪費(fèi)材料和勞動(dòng)力。

(6)、 結(jié)構(gòu)施工誤差小，糾偏簡(jiǎn)單,施工誤差可逐層消除。

(7)、爬升速度快，可以提高工程施工速度。

(8)、模板自爬,原地清理，大大降低塔吊的吊次。

爬模，外圍鋼板網(wǎng)：

整體效果，外圍護(hù)也可為安全網(wǎng)

    總體說：爬模系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)便靈活，爬升安全平穩(wěn)，速度快，模板定位精度高，施工過程中無需其他輔助起重設(shè)備的特點(diǎn)。

    但一般機(jī)位較多，整體性不夠好，承載力也不大。以QPM-50型液壓自爬模系統(tǒng)為例，其性能參數(shù)如下：

爬模液壓油缸參數(shù)表：

架體平臺(tái)尺寸參數(shù)表：

爬模系統(tǒng)的爬升流程(過小于150mm的變截面)：

1、綁扎鋼筋完成

2、退模、安裝附墻掛座

3、導(dǎo)軌提升

4、調(diào)節(jié)附墻撐，下架體傾斜

5、導(dǎo)軌提升到位，提升架體

6、合模澆筑混凝土

    爬模能容易適應(yīng)較薄的墻厚變化，但墻體突變時(shí)適應(yīng)困難。

滑模系統(tǒng)特點(diǎn)介紹：

    滑模施工工藝在國(guó)內(nèi)始于20世紀(jì)40年代， 已廣泛應(yīng)用于鋼筋混凝土的筒壁結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、墻板結(jié)構(gòu)。對(duì)于高聳筒壁結(jié)構(gòu)和高層建筑的施工，效果尤為顯著。

     滑模施工技術(shù)是混凝土工程中機(jī)械化程度高、施工速度快、場(chǎng)地占用少、安全作業(yè)有保障、綜合效益顯著的一種施工方法。

滑模系統(tǒng)原理圖：

    滑模系統(tǒng)目前常見主要用于煙囪、礦井、倉(cāng)壁等工程施工，也可用于超高層核心筒豎向墻體施工，但由于其施工過程非常緊湊，在混凝土凝固前必須向上滑動(dòng)模板，混凝土凝固以后則無法滑動(dòng)，且由于在混凝土凝固前滑動(dòng)模板，使混凝土結(jié)構(gòu)表面的觀感和結(jié)構(gòu)的垂直度控制方面有較大困難，個(gè)人觀點(diǎn)認(rèn)為不太適合用于超高層建筑核心筒的施工。

滑模系統(tǒng)工程應(yīng)用實(shí)例照片：

    頂模系統(tǒng)采用大噸位、長(zhǎng)行程的雙作用油缸作為頂升動(dòng)力，可以在保證鋼平臺(tái)系統(tǒng)的承載力的同時(shí)，減少支撐點(diǎn)數(shù)量，頂模系統(tǒng)的支撐點(diǎn)數(shù)量為3～4個(gè)，配以液壓電控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)各支撐點(diǎn)的精確同步頂升，頂模工藝為整體提升式，低位支撐，電控液壓自頂升，其整體性、安全性、施工工期方面均具有較大的優(yōu)勢(shì)。

頂模系統(tǒng)組成：

    頂模系統(tǒng)主要由：支撐系統(tǒng)、液壓動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、鋼平臺(tái)系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、掛架系統(tǒng)六大部分組成。

頂模系統(tǒng)組成圖:

(1)、支撐系統(tǒng)包括上支撐箱梁、下支撐箱梁、支撐鋼柱，支撐箱梁上設(shè)置有可以伸縮的小牛腿。

(2)、液壓動(dòng)力系統(tǒng)包括：主油缸、牛腿伸縮小油缸，每個(gè)支撐點(diǎn)有1個(gè)主油缸和8個(gè)小油缸。

(3)、控制系統(tǒng)由：油泵、控制臺(tái)、控制電路、油路、各種控制閥門組成。

(4)、鋼平臺(tái)系統(tǒng)：為型鋼組合焊接而成的桁架式鋼平臺(tái)，通常由一、二、三級(jí)桁架組成。

(5)、模板系統(tǒng)，由定型大鋼模板組成，模板配制時(shí)應(yīng)充分考慮到結(jié)構(gòu)墻體的各次變化，制定模板的配制方案，原則是每次變截面時(shí)，只需要取掉部分模板，不需要在現(xiàn)場(chǎng)做大的拼裝或焊接；

(6)、掛架系統(tǒng)，由多組可水平調(diào)節(jié)的移動(dòng)式掛架組成，掛架采用鋼制橫、豎方通及鋼板網(wǎng)組成。

頂模系統(tǒng)豎向功能分區(qū)：

頂模系統(tǒng)豎向功能分區(qū)圖

頂模系統(tǒng)工程實(shí)施照片：

大鋼模板安裝：

鋼平臺(tái)安裝：

支撐鋼柱安裝：

支撐油缸伸出：

頂模整體效果：

頂模系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)介紹：

(1)、頂模系統(tǒng)適合用于超高層建筑核心筒的施工，頂模系統(tǒng)可形成一個(gè)封閉、安全的作業(yè)空間，模板、掛架、鋼平臺(tái)整體頂升，具有施工速度快、安全性高、機(jī)械化程度高節(jié)省勞動(dòng)力等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。

(2)、與爬模系統(tǒng)等相比較，頂模系統(tǒng)的支撐點(diǎn)低，位于待施工樓層下2～3層，支撐點(diǎn)部位的混凝土經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的養(yǎng)護(hù)，強(qiáng)度高，承載力大，安全性好，為提高核心筒施工速度提供了保障。

(3)、頂模系統(tǒng)采用鋼模可提高模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)，模板配制時(shí)充分考慮到結(jié)構(gòu)墻體的各次變化，制定模板的配制方案，原則是每次變截面時(shí)，只需要取掉部分模板，不需要在現(xiàn)場(chǎng)做大的拼裝或焊接。

 (4)、與爬模相對(duì)比，頂模系統(tǒng)無爬升導(dǎo)軌，模板和腳手架直接吊掛在鋼平臺(tái)上，可方便實(shí)現(xiàn)墻體變截面的處理，適應(yīng)超高層墻體截面多變的施工要求。

(5)、精密的液壓控制系統(tǒng)、電腦控制系統(tǒng)，使頂模系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了多油缸的同步頂升，具有較大的安全保障。 

(6)、施工速度快，每次頂升作業(yè)用時(shí)僅為2～3個(gè)小時(shí)，模板掛架標(biāo)準(zhǔn)化，隨系統(tǒng)整體頂升，機(jī)械化程度高等特點(diǎn)，可創(chuàng)造2-3天/層的施工速度（主要視工程量大小而進(jìn)度有所不同）。

(7)、頂模系統(tǒng)鋼平臺(tái)整體鋼度大，承載力大，平臺(tái)承載力達(dá)10kN/㎡，測(cè)量控制點(diǎn)可直接投測(cè)到鋼平臺(tái)上，施工測(cè)量方便。

(8)、大型布料機(jī)可直接安放在頂模鋼平臺(tái)上，材料可大噸位（由鋼筋吊裝點(diǎn)及塔吊吊運(yùn)力而確定）直接吊運(yùn)放置到鋼平臺(tái)上，頂模系統(tǒng)可方便施工，提高效率，減少塔吊吊次，是爬模等其他類似系統(tǒng)所無法比擬的。

頂模系統(tǒng)特點(diǎn)介紹：

頂模系統(tǒng)”目前無專業(yè)廠家生產(chǎn)提供，需要根據(jù)工程特點(diǎn)不同進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)。

主要涉及到的技術(shù)問題有：

1、頂模系統(tǒng)支撐點(diǎn)位置的合理布置，會(huì)涉及到與塔吊位置相碰，如何合理避讓的問題。

2、頂模鋼平臺(tái)桁架的布置要既有利于系統(tǒng)受力安全，又能盡可能少影響鋼結(jié)構(gòu)的安裝。

3、頂模的爬升步距需與塔吊協(xié)調(diào)一致，并盡可能方便施工。

4、頂模系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮盡可能減少后期結(jié)構(gòu)變動(dòng)，頂模系統(tǒng)的變更改造方便。

傳統(tǒng)翻模+自爬架工藝：

   前述類型2，采取內(nèi)外框筒一同施工的工藝，為盡可能加快施工進(jìn)度，模板支撐體系可考慮采用新型模板體系，如：可調(diào)立桿盤扣式滿堂腳手架，鋁合金模板系統(tǒng)等快拆體系。

     外圍護(hù)系統(tǒng)可考慮采用目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較為成熟的專業(yè)廠家生產(chǎn)的“爬架”或“建筑保護(hù)屏”。

盤扣式滿堂腳手架：

集成式升降操作平臺(tái)“爬架”工程實(shí)例照片：

建筑保護(hù)屏工程實(shí)例照片：

四、高強(qiáng)、高性能混凝土的施工

    超高層建筑的施工常會(huì)用到高強(qiáng)、高性能混凝土，如：廣州西塔和深圳京基100大廈設(shè)計(jì)都用到了C80的高強(qiáng)混凝土，鋼管內(nèi)澆筑高拋?zhàn)悦軐?shí)混凝土，混凝土的超高泵送等是超高層混凝土施工的技術(shù)課題。

主要涉及：

(1)、優(yōu)化配合比，通常說來，混凝土強(qiáng)度越高，其粘性越大，可泵性能越差，需要通過反復(fù)適配，確定最優(yōu)配合比，在保證混凝土強(qiáng)度的同時(shí)，有良好的工作性能?？陕?lián)合混凝土生產(chǎn)廠商做該項(xiàng)工作。 

    施工時(shí)應(yīng)重點(diǎn)控制，混凝土生產(chǎn)時(shí)所用材料是否符合要求，現(xiàn)場(chǎng)抽測(cè)混凝土的塌落度，擴(kuò)展度，溫度，倒筒時(shí)間等。

(2)、超高層經(jīng)常會(huì)設(shè)計(jì)用到鋼管混凝土，由于鋼管混凝土的特殊性，我司所建工程西塔和深圳京基100都應(yīng)用了高拋?zhàn)悦軐?shí)混凝土，輔助人工振搗。 

    自密實(shí)混凝土除控制混凝土的塌落度，擴(kuò)展度，溫度，倒筒時(shí)間外，增加U形管的控制指標(biāo)。 

    深圳京基100的鋼管混凝土更具代表性，其設(shè)計(jì)為矩形鋼管柱，內(nèi)有橫、豎向隔板及鋼筋籠。

     鋼管混凝土的實(shí)體檢測(cè)是一施工難題，目前，施工規(guī)范中仍采用超聲波檢測(cè)的方法，但鋼管柱內(nèi)的隔板和鋼筋籠會(huì)影響超聲波檢測(cè)的結(jié)果。

     深圳京基100大廈施工中，聯(lián)合湖南大學(xué)嘗試采用“壓電陶瓷”法對(duì)鋼管混凝土進(jìn)行檢測(cè)，是對(duì)檢測(cè)方法一種新的嘗試。鋼管混凝土實(shí)體檢測(cè)有進(jìn)一步研究的需求。

(3)、關(guān)于混凝土的超高泵送，目前，中聯(lián)重科生產(chǎn)的HBT90.40.572RS泵機(jī)及三一重工生產(chǎn)的HBT90CH-2135D泵機(jī)都有多棟超高層建筑的施工實(shí)例，性能穩(wěn)定。

注意要點(diǎn)：

☆合理選擇泵機(jī)，泵機(jī)的出口壓力和泵送方量參數(shù)應(yīng)能滿足泵送高度的需求。

☆應(yīng)選擇滿足泵送需求的耐磨超高壓輸送泵管。

☆注意泵機(jī)出口部位水平泵管的長(zhǎng)度應(yīng)大于樓高(泵送高度)的1/4。

☆泵管豎向適當(dāng)位置設(shè)置彎管，可彌補(bǔ)水平段不足。

☆推薦泵管按樓層高度進(jìn)行配管，離樓板上400～600處有接頭，方便接管施工外框樓板。

HBT90.40.572RS泵機(jī)：

泵管墻上固定：

泵管水平段固定：

截止閥：

關(guān)于高性能混凝土的研究：

廣州西塔項(xiàng)目進(jìn)行了C100高強(qiáng)度混凝土的研究，并成功泵送至411m。

深圳京基100大廈進(jìn)行了C120高強(qiáng)混凝土的研究，并成功泵送至417m的高度。

五、垂直運(yùn)輸設(shè)備的選擇

    超高層建筑施工，垂直運(yùn)輸設(shè)備是保證工期的關(guān)鍵，主要是塔吊和施工電梯的選型和布置需滿足施工需求。

塔吊選型要點(diǎn)：

(1)、塔吊滿足鋼結(jié)構(gòu)吊重需求，吊次分析滿足鋼構(gòu)和土建施工進(jìn)度需求。

(2)、塔吊的布置位置及材料堆場(chǎng)的關(guān)系。

(3)、塔吊的容繩量滿足建筑高度需求。

(4)、群塔布置滿足的安全距離要求。

(5)、塔吊基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)、塔吊爬升規(guī)劃、塔吊拆除措施等。

施工電梯選型要點(diǎn)：

(1)、施工電梯運(yùn)力分析需滿足人員上下班高峰期運(yùn)人需求，材料運(yùn)輸能力滿足施工進(jìn)度需求。

(2)、施工電梯布置位置盡量對(duì)后期施工影響最小。

(3)、施工電梯分段管理，劃分?？繕菍?，提高效率。

(4)、選擇高速電梯，電梯的電機(jī)性能直接影響電梯的性能，選擇有實(shí)力的生產(chǎn)廠家。

(5)、施工電梯梯籠尺寸及運(yùn)載重量可以綜合考慮滿足運(yùn)輸幕墻板塊及機(jī)電設(shè)備的需求。

(6)、樓層過高，電壓降對(duì)施工電梯的影響，電纜線防卷問題。

六、各專業(yè)工程的插入施工

外框樓板插入施工

磚砌筑插入施工

幕墻工程插入施工

機(jī)電安裝插入施工

機(jī)電安裝插入施工

防火涂料插入施工

七、總承包方的協(xié)調(diào)管理

    超高層建筑施工，涉及到各專業(yè)分包、甲指分包的勞務(wù)隊(duì)伍數(shù)量眾多，協(xié)調(diào)管理難度大，主要以下方面。

(1)、安全管理

(2)、消防管理

(3)、各專業(yè)隊(duì)伍之間塔吊使用的協(xié)調(diào)分配

(4)、各專業(yè)隊(duì)伍之間施工電梯使用的協(xié)調(diào)分配

(5)、對(duì)幕墻單位、永久電梯施工單位、防火涂料單位等專業(yè)分包單位的協(xié)調(diào)管理。

八、總結(jié)超高層建筑施工的重難點(diǎn)

超高層建筑的施工常見的重、難點(diǎn)問題：

 (1)、一般超高層建筑工程地址處于城市繁華地段，施工用地緊張，材料堆場(chǎng)狹小，堆場(chǎng)的合理布置、管理是難點(diǎn)。

 (2)、基坑周邊會(huì)存在建筑物、管線、地鐵等設(shè)施，對(duì)周邊環(huán)境影響的監(jiān)控是重難點(diǎn)。

 (3)、超高層建筑高度超高，工作面多、分布廣，安全、消防體系龐大，管理困難。

 (4)、施工過程中專業(yè)穿插多，總包管理工作內(nèi)容繁瑣，協(xié)調(diào)工作量大。

 (5)、超高層測(cè)量精度要求高，對(duì)施工過程中建筑物變形監(jiān)控檢測(cè)是施工重難點(diǎn)。

 (6)、部分超大鋼構(gòu)件安裝是重難點(diǎn)。