中国高层建筑施工技术现状及发展趋势

在高层建筑的施工技术方面，美国和日本走在世界的前列，西方发达国家建造百米以上的高楼已达百余年历史，而我国对高层建筑技术的研究起步较晚，自改革开放以来我国高层建筑的建设和技术研究才有了突破性的进展。目前，中国超高层建筑数量为世界之最，这些超高层建筑在给城市增添亮点的同时，也极大地推动了我国超高层建筑设计和施工技术水平的不断提升。

1）结构设计日益规范

目前，用计算机计算分析高层建筑结构已经普及，全国已普遍采用三维空间程序分析结构内力，超过100 m的超高层建筑和特殊重要的建筑还要用动力分析方法计算内力。根据超高层建筑功能要求，已发展了框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架-筒体结构、筒中筒结构、巨型框架结构等多种结构，各种结构设计规范逐步完善，钢管混凝土、高强度混凝土也在高层建筑中逐步推广，我国超高层建筑结构设计与施工的若干技术已经处于国际先进水平。

2）机械设备国产化

随着建筑规模的扩大，国产设备也更加大型化、专业化以及高速化。为了取代整机设计，机械设备也朝着产品模块化、组合化和标准化发展。目前我国超高层建筑领域机械设备已实现国产化：单塔多笼循环运行施工电梯在武汉绿地中心的发明和成功应用，标志着我国施工电梯的生产得到了进一步的发展；塔式起重机生产打破了超大型塔式起重机长期依赖进口的局面，并已逐步走在世界前列；三一重工21台泵送设备承担了世界第一高楼哈利法塔的混凝土浇筑任务，标志着在混凝土超高泵送设备领域我国已站在世界泵车设计和制造领域的最前沿。回转塔机平台、现场焊接机器人等新型装备也都将为超高层建筑施工带来巨大变革。

3）材料性能不断提升

随着时代的发展，国内建筑设计理念不断突破，建筑物朝“高”“大”“新”“奇”的趋势发展，这一趋势在给设计带来巨大难度的同时，对施工材料的要求也越来越高，其中最主要的就是钢材和混凝土。目前，我国已逐渐开发出了适用于超高层建筑的高强度、高韧性、窄屈服点、低屈强比、高抗层状撕裂能力、焊接性及耐火性强的钢材；通过对高性能混凝土及泵送技术进行大量的试验，不断改善混凝土的强度等级和韧性性能，使泵送技术达到国际领先水平。

4）施工技术不断进步

伴随着超高层建筑向高度更高、结构形式更复杂、施工进度要求更快等方向的发展，超高层建筑施工技术逐渐发展为以超大基础工程施工、模架施工、混凝土超高泵送、钢结构制作安装为主的现代施工技术。(www.xing528.com)

我国超高层建筑基础不断向超深、超大发展，桩基施工技术不断成熟，成桩材料趋向于多元化发展，成桩工艺趋向于难度更高、技术含量更大，成桩方式也趋向于异型化、组合化。随着大型塔式起重机的国产化和焊接机器人的应用，我国在超高层钢结构安装技术、大跨度滑移技术、复杂空间结构成套施工技术、大悬臂安装技术、整体提升技术和超长超厚钢板焊接等方面均达到了领先水平。在混凝土超高泵送领域，国内主要集中在混凝土的研制、混凝土泵送设备、泵送工艺等方面。天津117大厦C60混凝土泵送至621 m，创造了新的吉尼斯世界纪录，也彰显了我国在混凝土超高泵送领域的技术高度。

超高层建筑施工主要依赖模板、脚手架、塔式起重机、施工电梯、混凝土布料机等设备设施。近三十年来，研发人员将模板与脚手架进行整合，先后形成了滑模、爬模、提模、低位顶模等多种模架装置。同时，以模板为核心配合相关设备，中建三局又研发了“智能化超高层结构施工装备集成平台”（空中造楼机），如图1.13所示。该技术将各类设备设施集成在平台上，将其发展为各类工艺的载体，实现工厂式的集中施工。继集成平台之后，中建三局又添超高层造楼神器——回转式多吊机集成运行平台（回转平台），如图1.14所示。该技术优化了吊机的配置，并实现了多吊机的同步提升，简化了塔式起重机爬升等施工工艺。

图1.13　武汉绿地中心集成平台

图1.14　成都绿地中心回转平台

我国城市现代化的快速发展给建筑行业带来了前所未有的发展机遇，目前我国已成为超高层建筑建造大国，虽然部分建造技术水平已处于国际领先水平，但还称不上建造强国。就我国的高层建造技术发展现状而言，其理论研究相对滞后于工程实践，不断完善高层建筑建造技术理论体系，以“绿色化”为目标、以“智慧化”为技术手段、以“工业化”为生产方式、以工程总承包为实施载体的新型建造方式，将是引领我国高层建筑综合施工能力提升和打造建造强国的必由之路。