高层建筑结构施工技术分析
关键词：高层建筑, 结构施工, 技术, 特点
1 引言
随着建筑材料及建筑技术的发展，我国的高层建筑发展越来越迅速。从沿海领域开始已经逐步向全国的各个城市发展。目前我国高层建筑面积已经近千万平方米，层高也越来越高，并且层高超过200米的高层建筑业越来越多。伴随着高层建筑的发展，高层建筑的应用范围也越来越广，以往高层建筑是商业办公场所的象征。目前，世界人口逐渐膨胀，地皮价格越来越昂贵，为了解决住房问题，住宅、教学、医疗类高层建筑逐渐增多。随着科学的进步及建筑领域的发展，高层建筑将会日益繁荣。高层建筑的出现，有效缓解了世界很多国家的住房问题，缓解了政府的压力。高层建筑的发展已经成为一个必然的趋势，将受到更多的房地产开发商的青睐。也将成为建筑行业研究的重点内容。
2 高层建筑结构施工研究
2.1 高层建筑施工特点
1、结构层数多，施工周期长
为了降低高层建筑施工的复杂性，目前很多高层建筑除底层、顶层及设备层以外大多建成标准层。采取这样的措施固然可以使建筑的成本降低，工期也会有所缩短。但是，由于高层建筑的结构施工工程量一般很大，使得高层建筑的结构施工不能一蹴而就。施工时间短则两年，长则四五年。为了缩短工期，风雨天气等恶劣状况下，很多高层建筑结构施工依然不能停止，这样就加大了高层建筑施工的危险性，施工难度也有很大的提高。
2、技术复杂，工程量大
近年来高层建筑的发展很快，不仅表现在高度逐渐增高，而且建筑的设计也越来越别致，在一个城市里面基本看不到两个完全相同的高层建筑。高层建筑设计的别致性可以为整个城市添彩，但是建筑结构施工的难度加大的很多。框架、框架一剪力墙、剪力墙、筒体等建筑体系越来越多，与常规的高层建筑相比，这些建筑建构施工的难度明显加大。
3、材料、构配件、设备和机具等用量大，品种繁多
高层建筑需要的建材种类多，而且数量往往也比较庞大，这样建材就难以通过一个供应渠道获得。高层建筑对建材的安全性及稳定性往往要求也很高，尤其是很多作用关键的建材，往往还需要从国外进口，在很大程度上增加了高层建筑结构施工的难度。另外高层建筑施工的过程中，对相关的设备和器具也要求很高。为了解决向高空运料的难题，必须起重机、混凝土泵、快速井架、施工电梯设备。施工的复杂程度及危险性大大增加。
2.2 高层建筑结构体系的多样化和复杂性
随着建筑领域的发展，高层建筑发展速度越来越快，超高层建筑越来越多，而且建筑的结构也逐渐向多样化和复杂化发展。二十世纪中期高层建筑刚刚发展起来，那是高层建筑主要采用钢筋混凝土框架结构、框架一剪力墙结构和剪力墙结构。到了二十世纪末期随着世界人口的增加及科技的发展，高层建筑的适用范围越来越广。由原来的商务大厦向住宅、旅游、教学及医疗等发展，为了能够满足各个行业的需要，高层建筑出现了筒中筒结构、筒体结构、底部大空间的框支剪力墙结构以及大底盘多塔楼结构。进入二十一世纪，高层建筑进一步发展，出现了多筒体结构、带加强层的框架-筒体结构、连体结构、巨型结构、悬挑结构、错层结构。
建筑结构体系逐渐复杂化，建筑结构材料也逐渐多样化，高层建筑的主体结构也会发生很大的转变。高层建筑的这些迅猛发展给建筑结构领域的研究带来了很多问题。二十世纪末期主要采用剪力墙结构，那时对剪力墙进行了大量研究。随着底层大空间的发展和盛行，研究者又开始了对层为大开间剪力墙结构体系的研究。目前对于剪力墙的研究已经比较成熟。但是，随着时代的发展，高层建筑采用筒体结构越来越多，为了保证筒体结构的安全，我国的大量研究者对复杂的筒中筒结构进行了玻璃模型研究。同时还对转换层、刚性层的结构错层结构、连体结构等进行了大量的模型振动台试验。混凝土是高层建筑不可缺少的一部分，其性能对高层建筑的安全起到非常重要的作用，为了了解钢筋混凝土混合结构的抗震性能，我国很多研究者进行了带有转换层、刚性层的钢筋混凝土内筒、周边为钢框架的模型试验。为了对高层建筑进行综合模拟实验，研究者进行了风洞实验，通过试验研究与分析，提出了相应的设计建议，并做为规范条文修订的依据。
3 高层建筑结构施工技术研究
3.1 高层建筑结构施工技术
1、流水段划分
高层结构，由于制作和吊装的需要，对整个建筑从高度方向须划分若干个节，而节的划分依据是以钢柱的分段为标准的。它既满足各项结构安装施工上的要求，又有其固有的单体特征。在吊装时，必须要自升式塔式起重机(特别是内爬式塔式起重机)在爬升过程中的框架稳定和单节框架本身的刚度。
2、特殊节框架的施工
标准节框架的施工在整个高层建筑结构施工过程中是一个非常重要的环节，标准节框架施工能够做好，就获得了高层建筑结构框架施工的主动权。高层建筑施工过程中，往往取3~4层为一个节框架。每一个节框架为一个小单元，高层建筑的每个小单元基本相同。在标准节框架的施工过程中应注意一下几点：
(1)高层建筑施工过程中需要的零部件数量多，种类也很繁杂，这样给施工带来了很大的麻烦。为了保证各个部件的安装性能良好，必须将各个零部件安装成一个整体框架之后再进行安装。框架形成以后，为了保证框架的可靠性，在一定时间内应尽量避免框架处于悬空状态。
(2)为了保证高层建筑结构施工的质量，必须严格按照规范的顺序进行施工。在框架施工的过程中，一般要遵守先栓后焊的原则。对于梁结构的施工，一般遵守先顶层梁的施工方法，完成顶层梁的施工之后进行底层梁及中间梁的施工。
(3)在施工的过程中，难免会出现一些偏差。为了避免偏差的扩大，在每节框架与梁的焊接过程中，要首先焊接偏差较大的部位，这样对于减少柱间的垂直偏差及焊接变形会起到非常大的作用。
3.2 高层建筑特殊结构施工安装技术
特殊高层建筑结构是一个统称，它有各种各样的表现形式，比如：建筑中的转换柱、转换塔尖、外伸天桥等。
不同的建筑中一般不会有相同或相似的特殊结构，因此安装形式也不可能统一或固定，而是各不相同的。特别是在高层建筑中，这也就说明了它的安装难度。吊装主机的选择与布局，以及施工的总体流程都会受到它的影响。安装工艺也是随着结构和吊装设备的能力的改变而改变，具体问题具体分析。
4 结论
高层建筑施工与一般建筑施工相比具有独特性，使得高层建筑施工蕴含更大危险性。通过研究比较，本文对高层建筑施工发生事故进行大量统计分析，高层建筑结构施工具有挖深度深;作业高度高;交叉作业多、施工工期长时间紧等难点。本文针对这些难点，提出了高层建筑结构施工过程中的一些新技术，旨在解决工程建筑结构施工过程中的更多难题。
参考文献
[1] 金天德.高层钢结构工程施工技术.浙江建筑, 2002(5),23-25
[2] 吴振亚.高层钢结构安装技术.施工技术, 2005(10),21-22
[3] 张海升.高层办公楼钢结构安装的施工方法.建筑技术,2004(2),123-125
[4] 鲍广鉴.钢结构施工技术及实例.北京:中国建筑工业出版社, 2005,163-165
[5] 何广乾，陈祥福，徐至钧.高层建筑设计与施工.北京：科学出版社.2007,125-128
[6] 姜华.施工项目安全控制.北京：中国建筑工业出版社，2003,150-154
[7] 金龙哲，宋存义.安全科学技术.北京：化学工业出版社，2004,124-126
[8] 江正荣.建筑施工工程师手册.北京:中国建筑工业出版社, 2008,56-60
[9] 鲍广鉴.钢结构施工技术及实例.北京:中国建筑工业出版社, 2005, 89-91
[10] 李树忠.建筑结构施工技术与应用.经济技术协作信息，2008(7),25-28