談超高層建筑施工中的難點及解決方案

李磊

(北方工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，北京 100000)

談超高層建筑施工中的難點及解決方案

李磊

(北方工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，北京 100000)

結(jié)合實踐經(jīng)驗，從工程造價、火災(zāi)隱患、基坑開挖支護、垂直運輸、文明施工等方面，闡述了超高層建筑施工中常見的問題，并探討了各種問題的解決方案，為超高層建筑的施工提供參考。

超高層建筑，工程造價，火災(zāi)隱患，垂直運輸

1 概述

超高層建筑因其具有:節(jié)約用地，緩解城市土地緊張;適于居住，空氣與陽光資源優(yōu)質(zhì)，噪聲污染小;提升國家與城市形象;促進科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，要求材料科學(xué)、電子通訊領(lǐng)域的創(chuàng)新與突破等等一些優(yōu)點，近些年來發(fā)展迅猛，尤其是在新興經(jīng)濟體國家中，其中又以我國最甚。但隨著市場的發(fā)展，超高層建筑的一些缺點也暴露了出來，本文將研究這些問題中比較突出的:施工階段中暴露出的問題。

2 超高層建筑的造價風險

2.1 問題的提出與分析

超高層建筑由于工程量巨大且復(fù)雜，對工程造價工作提出了很大的挑戰(zhàn)，在建筑單位招投標階段編寫的工程造價與工程的實際造價可能會有比較大的差距，怎樣在施工階段對工程造價進行控制是一個比較有難度的工作。

當代社會中，由于工程項目具有特殊性、復(fù)雜性，并且施工過程中的參加主體非常多，需要協(xié)調(diào)的各種關(guān)系也十分的復(fù)雜，為了能夠讓建筑工程適應(yīng)復(fù)雜多變的市場等環(huán)境，必須對項目工程的造價風險分析，并且對工程項目造價的風險進行評估、管理以及應(yīng)對，對施工工程造價的風險進行評價，從而實現(xiàn)工程造價的控制，評估工程項目造價風險會帶來哪些消極影響，采取措施盡可能的降低造價風險帶來的損失，從而保證建筑項目的經(jīng)濟利益。

2.2 解決方案及適用范圍

1)組織措施。

工程各參與單位必須要建立行之有效的造價風險管理組織，同時合理安排組織中的各職能部門中的相關(guān)工作管理人員，做到充分激發(fā)各級工作管理人員的主觀能動性，以保障項目風險管理工作可以得到有效落實。在此基礎(chǔ)上，也應(yīng)當建立健全項目風險管理控制制度，遵從風險識別、風險評估、風險響應(yīng)和風險控制的風險管理工作流程，保證風險因素可以早識別、早控制，減少經(jīng)濟財產(chǎn)損失。建立管理組織的過程時，應(yīng)該選用施工經(jīng)驗豐富的、技術(shù)強的工作管理人員。

2)管理措施。

當建筑工程項目實施時，工作管理人員應(yīng)當對項目所在地的市場環(huán)境和宏觀經(jīng)濟環(huán)境實施詳細分析與預(yù)測，并選取恰當?shù)暮贤Ｊ揭源_保建筑工程項目的每個參與方都可以在能夠承受的風險范圍里展開自己的工作。

3)工程技術(shù)措施。

對施工單位來說就是要在工程施工的過程中強化技術(shù)管?理措施，選擇合理的工程施工技術(shù)方案，增強現(xiàn)場管理人員的質(zhì)量安全意識，盡量減少返工，項目施工單位應(yīng)當重視自檢、互檢和交接等工作，認真完成工程項目驗收記錄等工作，保障工程進度與計劃進度相同。

3 超高層建筑施工火災(zāi)隱患

3.1 問題的提出與分析

超高層建筑施工涉及范圍廣，時間跨度長，現(xiàn)場材料多，在模板施工和裝飾裝修工程施工時極易產(chǎn)生隱患。在超高層建設(shè)中可燃材料如木模板、精裝修油漆等用量大、堆放不合理等是其中一個很重要的原因，在遇到明火時極易發(fā)生事故，又由于超高層建筑施工在施工期的大部分時間里，空氣垂直流速會很大，消防安全隱患大;發(fā)生事故以后若不能及時撲滅火源，則會對施工方、開發(fā)方等造成極大損失，對在施工現(xiàn)場的眾多工人、管理人員、監(jiān)理人員等的生命安全造成極大威脅。在北京朝陽CBD地區(qū)，在2009—2015期間就發(fā)生兩起在建超高層施工現(xiàn)場火災(zāi)事故，其中2009年元宵節(jié)期間，央視新址在進行裝飾裝修施工期間由于現(xiàn)場管理人員違規(guī)燃放煙花爆竹，引燃了現(xiàn)場的裝飾工程用易燃物，導(dǎo)致巨大的財產(chǎn)損失，在全國造成惡劣影響。在2015年，北京在建最高建筑——國貿(mào)三期的施工現(xiàn)場發(fā)生火災(zāi)，由于發(fā)現(xiàn)及時，過火面積只有2 m2左右。從這些案例中可以發(fā)現(xiàn)目前的超高層建筑施工消防隱患嚴重且相關(guān)人員重視不夠。

3.2 解決方案及適用范圍

超高層建筑消防安全管理工作應(yīng)當作為超高層建筑施工安全管理工作的重點工作，是超高層建筑施工的難點。具體可以采取以下措施:

1)把消防設(shè)施的設(shè)計、安裝、維護工作作為消防安全管理的主要工作，根據(jù)各個施工現(xiàn)場、施工主體的結(jié)構(gòu)特點設(shè)置消防設(shè)施，對施工每個區(qū)域都要保障消防用水可以抵達，對各個施工點密集放置滅火器，保證小火當場撲滅等。

2)合理設(shè)置施工現(xiàn)場平面布置圖，易燃物材料、工具等盡量與明火施工點保持一定安全距離，同時保障發(fā)生事故后人員撤離通道的通暢。

3)在施工中，必要時必須設(shè)置交叉施工安全防火隔離區(qū)，便于管理的同時極大地降低了火災(zāi)風險。

4)消防通道的順暢，由于一些超高層施工受制于現(xiàn)實條件的限制，只有一條通道，同時充當運料通道、人員通道、消防通道，在這種情況下一定要對消防通道的通暢重點保障。

4 超高層建筑深基坑開挖支護與基礎(chǔ)的施工

4.1 問題的提出與分析

超高層地基基礎(chǔ)施工是超高層結(jié)構(gòu)建筑施工的重點與難點，超高層建筑承受超高層建筑的整體重量，超高層建筑一旦發(fā)生地基不穩(wěn)或整體倒塌等事故對社會造成的危害十分巨大，不僅在建筑內(nèi)的生命財產(chǎn)安全受到威脅，也會對周邊建筑及相關(guān)人員的生命財產(chǎn)安全造成威脅，危害十分巨大。所以必須要有足夠的承載能力，而且要對動荷載有一定的抵擋能力，如風荷載、地震等。為了達到上述目的，超高層建筑一般采用深基坑結(jié)構(gòu)，同時對基礎(chǔ)進行處理，經(jīng)常用到砂石樁法、強夯法等，在施工前期完成。

深基坑工程一般具有以下特點:支護體系具有臨時性，具有一定的風險，對強度要求較大，區(qū)域性特征明顯，每個工程都不完全相同，對周圍環(huán)境影響較大等。在對地基基礎(chǔ)施工時，必須面對深基坑支護、基坑降排水等難題。深基坑支護對支護的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、承載能力都有很高的要求，一旦發(fā)生事故，后果會十分嚴重。

4.2 解決方案

在對超高層建筑施工前，在設(shè)計階段就應(yīng)該重點考慮地基基礎(chǔ)，對結(jié)構(gòu)、施工方案、支護降水方案要有一整套的文件。

在施工期間，應(yīng)對施工方案進行深入研究，對發(fā)現(xiàn)與施工圖紙有出入的地方應(yīng)當及時與設(shè)計單位溝通，確認后方能施工，如果遇到結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜或方案復(fù)雜時，應(yīng)當組織專家論證，待結(jié)果確認可以施工時方能施工。對地下水位、地表沉降等進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)當立即停止施工，排除安全、質(zhì)量隱患后方能施工。

5 超高層建筑施工中垂直運輸?shù)碾y題

5.1 問題的提出與分析

超高層建筑的施工人員和物料運輸系統(tǒng)與其他建筑相比，運輸距離會長很多，在垂直方向上，對運輸系統(tǒng)的動力、安全、與主體結(jié)構(gòu)的關(guān)系等都會有全新的、更高的要求。超高層垂直運輸系統(tǒng)包括施工用水運輸管道、電氣通道、混凝土運輸管道、人員運輸系統(tǒng)、施工物料運輸系統(tǒng)、消防通道等。其中混凝土一般采用泵送系統(tǒng)運輸，而超大型的超高層如中國尊等一般采用動臂式超大型塔吊作為物料運輸系統(tǒng)，這兩個運輸系統(tǒng)也是超高層施工中垂直運輸系統(tǒng)中的主要運輸系統(tǒng)。

由于運輸距離較遠，垂直高度大，對混凝土泵送系統(tǒng)的泵送壓力提出較大要求，而對一些超高層，泵機不可能把混凝土運送到指定高度，這時，就需要一些技術(shù)方案加以處理。

塔吊作為物料運輸系統(tǒng)，最終高度必然會超過超高層建筑高度，對塔吊的穩(wěn)定性、剛度、抗震等都會有很高要求。由于運輸距離較大，對動力、電氣系統(tǒng)的各方面要求較高。

5.2 解決方案

混凝土泵送系統(tǒng)應(yīng)當在設(shè)計時充分考慮，選擇泵機、運送方案，一般對達不到的地方，可以采用分層超高壓泵送設(shè)計方案。施工時，對運輸管道的固定要足夠重視，避免發(fā)生脫落事故。

塔吊的選擇應(yīng)當與工程情況結(jié)合，綜合考慮塔吊的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性剛度、強度、施工地地質(zhì)水文、風荷載的方向、強度等。對塔吊的電氣系統(tǒng)設(shè)置維護系統(tǒng)，與施工用料保持安全距離。

6 超高層建筑對周邊環(huán)境的影響難題

6.1 問題的提出與分析

超高層建筑是一個規(guī)模大、系統(tǒng)復(fù)雜的建筑生態(tài)系統(tǒng)，對周邊的自然環(huán)境、建(構(gòu))筑物、地下管道的都會帶來很大的影響，若處理不好，會對周邊建(構(gòu))筑物、地下管道帶來危害，并且極易引起周邊居民的反對，對施工造成影響。

6.2 解決方案及適用范圍

在設(shè)計時也應(yīng)當充分考慮環(huán)境因素，在地基基礎(chǔ)設(shè)計時應(yīng)當充分考慮到周邊建(構(gòu))筑物，避免對周邊建(構(gòu))筑物的地基基礎(chǔ)造成傷害，如若影響或傷害無法避免，則應(yīng)當采取加固措施。同樣，也盡量避免對地下管道造成影響，必要時進行加固處理。

對自然環(huán)境的影響是周邊居民比較關(guān)注的，也是建筑施工單位極易在社會輿論中被攻擊的一個方面。所以，在施工時，應(yīng)當盡量避免夜晚施工，如果夜晚必須施工時應(yīng)當采取降噪措施。在市區(qū)施工時應(yīng)當有降塵措施。對建筑垃圾的處理應(yīng)當合理，避免對周邊環(huán)境造成污染。在設(shè)計時，應(yīng)當考慮建筑對周邊居民樓的采光影響。對地下水采取的一些措施應(yīng)當?shù)卯敗?/p>

7 結(jié)語

超高層建筑在經(jīng)歷了長時間的發(fā)展后，已經(jīng)具備了一些比較成熟的施工技術(shù)，但由于超高層的高度逐年增加，每個項目的具體情況差別會很大，所以一些技術(shù)難點依然需要足夠重視，在必要時要組織專家論證。

超高層建筑施工中的深基坑技術(shù)、垂直運輸技術(shù)、消防安全技術(shù)、造價、環(huán)境等是超高層施工中的難點，應(yīng)當找出應(yīng)對之策。

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Discussion on super-high-rise building construction difficulties and solving scheme

Li Lei
(College of Civil Engineering，the North China University of Industry，Beijing 100000，China)

Combining with practical experience，starting from aspects of engineering cost，fire hazards，foundation excavation and support，vertical transportation，and civilized construction，the thesis describes common super-high-rise building construction problems，and explores various problems solving scheme，which has provided some guidance for super-high-rise building construction.

super-high-rise building，engineering cost，fire hazards，vertical transportation

TU974

A

1009-6825(2016)35-0100-02

2016-09-26

李 磊(1989-)，男，在讀碩士