随着社会的进步，建筑被赋予了越来越多的文化内涵，超高层建筑无疑是最典型的代表。
对于特殊工程来说，设计思想和施工技术是密不可分的。设计需要了解成熟的施工技术，施工则需要了解准确的设计思路。两者的完美结合，可以共同创造出一座又一座精美的建筑。
超高层建筑设计特点
1、目前最常用的超高层结构体系
框架和管状结构
带加强层的钢架管结构
钢框架结构
2、主要结构
厚大筏板、大直径工程桩、超长桩、地下室框架、转换楼板、超大断面墙柱、刚性结构、拉杆桁架、钢管混凝土墙柱、复合楼板……
3、与一般高层相比的主要区别
再深入一点：
深基坑存在许多不可预见的因素（支护、开挖）；
核心城区环境约束较多；大楼层、长墙体对混凝土材料要求高；
超高：
构件体积大、强度高、接头结构复杂；垂直作业面较多，超高海拔效率下降严重，人力、材料、运输困难，施工机械及结构施工限制关系较大。
超高层建筑技术综述
以带加强层的钢框架筒体结构为例，对超高层结构的施工进行简要回顾。
1、典型施工条件
2、深基坑工程施工
在土方工程施工阶段，随着基坑设计深度越来越大，相应开挖深度内的地质条件也越来越复杂，常规的分级开挖技术远远不能满足要求。该领域的主要技术有：
桩墙——内支撑技术
预应力锚杆支护技术
重力水泥土挡土墙和加筋水泥土挡土墙
土钉墙支护技术
基坑止水及排水施工技术
基坑工程信息化建设技术
1、桩墙——内支撑技术
基坑周围设置成排人工挖孔桩或旋喷桩，以抵抗周围土体的侧向力。根据土质情况，增设内部支撑或预应力锚索约束。
支撑桩+内支撑
2、预应力锚杆支护技术
其一端与支撑桩、格构梁等结构连接，另一端深入地下对锚杆施加预应力；采用水泥浆将预应力筋与土层粘结，以减少边土的侧压力。蔓延到土壤深处。
预应力锚杆支护技术目前应用广泛，特别是在隧道、煤炭隧道等领域。该技术也应用于西塔基坑支护中。
3、重力挡土墙或钢筋混凝土挡土墙
由深层搅拌桩组成的重力式水泥土挡土墙可以是实心式或网格式。挡土墙具有挡土和止水的双重功能。一般用于开挖深度不超过6m的软土地区基坑支护。 。
当基坑深度超过6m时，可将钢筋插入水泥土中，形成钢筋水泥土挡土墙。
广州合景工程支护——6.9米以上采用单排水泥搅拌桩（φ550@400，深约10米），桩内增设φ140@1200超前支撑钢管桩进行加固。分层设置4～5根锚杆，在直墙上挂网，用喷射混凝土保护墙体。
以上是钢筋混凝土挡土墙与土钉墙支护相结合的复合支护技术。
4、土钉墙支护技术
采用土钉、钢丝网、喷射板等对基坑周围土体进行加固，增强加固范围内土体的稳定性，形成类似挡土墙的结构，达到支护基坑的目的。
5、基坑止水及排水施工技术
基坑止水是指在基坑周围采用止水幕墙，底部深入岩层，阻止外部地下水进入基坑。
止水帷幕主要包括连续互锁支护桩、地下连续墙、预制钢板桩等。
基坑降水主要包括深井降水和轻井点降水。
上海环球及广州和景项目均受场地及工期限制。除主塔范围外土方工程采用桩墙支护技术外，地下室采用逆向施工工艺。地下室结构自上而下建造，土石方穿插。执行。
由于基坑设计在施工前完全隐蔽，无法非常准确、直观地掌握地下所有相关信息，包括各部位土层、软弱夹层、现有地下设施、周围地下建筑物的准确分布。 、基坑周围环境等。
此外，目前国内常见工艺存在以下局限性：岩石穿透困难、人工孔的使用受控、地下障碍物处理困难等，设计时需要充分考虑并采取相应的应急措施。
3. 基本建设
1.超长桩
软弱地质条件下的超长桩（软土流失的危险）
2.粗筏+锚杆
厚——控制热量
大控制收缩（混凝土配合比、受拉钢筋）锚杆长度控制
4、高性能混凝土
力量
施工性能：流动性（钢筋）、塑性保持性、初凝、终凝时间、压力泌水、初始温度
设计其他性能：收缩指数（早期、中期、长期）、耐久性、抗裂性
施工所用比例必须考虑到上述所有特点。强度、粘度、温度、收缩率、脆性达到一个矛盾的统一体。
尤其是C70及以上的超高性能混凝土，上述矛盾更加突出：（各地地面材料差异较大，配料经验难以标准化；搅拌站整体技术力量不足） ；设计未考虑混凝土强度发展不同阶段的内力变化）
西塔C100混凝土411m超高泵送：
组织、试装、模拟测试、批量验证、标准制定。
东塔C80钢板墙混凝土400m超高泵送：
添加基于Theta工作的收缩指标验证
该技术我们需要具体研究的项目主要包括以下几个方面：
1、了解周边市场各种混凝土原材料的各项性能指标，按照配比要求严格控制材料的含水率、级配、温度。
2、试拌符合强度要求的混凝土，然后调整配合比，在保证强度不变的情况下达到可泵性指标。最后对上述混凝土的耐久性、自收缩等性能进行测试和微调。以下是西塔工程C100及C100自密实混凝土的研制过程。
另外，在今后的混凝土施工中还有一些项目需要我们特别注意，例如：
混凝土钢管施工（选择并灵活运用高抛、顶推和常规浇注方法。西塔施工中存在巨型倾斜钢管混凝土浇筑，我们选择了“准高抛+人工振捣”方法） ;
大体积混凝土施工（浇筑顺序、分层方法、保温措施及温度监测等）；
5、模架
混凝土核心筒竖向结构展开分析：
翻模+爬架的劳动强度及风险
工作效率（减少几层物料的转移）
钢框架结构安装全层校正的前提条件
自20世纪70年代以来，我国高层建筑开始兴起，新的模板和脚手架技术不断探索和完善。如今，自升式模板系统已成为超高层建筑施工中不可或缺的方法。替代技术。
目前，国际上的自爬式模板系统主要有滑移模板、爬升模板、升降模板和顶模板。
1. 滑模工艺
根据结构形状，利用异型骨环将模板约束定位成结构形状。操作架与模板固定在一起，在新浇筑的混凝土最终凝固前，模板不脱模。
该工艺适用于结构形状比较规则的结构，如烟囱、筒仓等，由于不脱模和滑移，混凝土表面质量难以控制。同时，连续作业需要过多的现场劳动强度。此过程目前使用频率较低。使用。
2、爬模工艺
爬升模板工艺逐渐从最早的模板与模板相互爬升、模板与框架相互爬升，发展到现在模板框架与导轨整体相互爬升的新型爬升模板系统。是目前市场上最成熟的技术。
其工作原理是利用设置在新浇混凝土墙上的爬锥和爬靴，实现整个模板与导轨的交替爬升。
由于采用新浇筑的混凝土墙体设置支撑和爬升机构，单点承载力较低，需要设置大量支撑点。爬升过程中容易出现偏斜，无法应对结构较大的变化。它可以应用于垂直结构。结构比较规则，变化不大。
爬模施工因其相对成熟的市场保障，成为超高层结构施工中应用最广泛的技术之一。
3、模具升降过程
模板吊装工艺对爬升模板工艺进行了一些改进，增加了大钢平台，并使用螺杆葫芦代替爬升模板的小油缸作为举升动力。这样就可以根据结构形状选择支撑点位置，避免了爬模支撑点的需要。新浇混凝土墙的选择限制和荷载限制；
拉模机和操作架悬挂在钢平台下方，增强了对结构变化的适应性。该工艺已成功应用于澳门电视塔和上海环球影城项目。
新的广州电视塔采用与上海环球项目核心管相同的模具系统建造。
4.顶模工艺
顶部模板工艺是我们在西塔项目施工过程中自主研发设计的新型模板自爬升系统。根据西塔的特点，上述三个系统均不能满足建设要求。因此，我们利用爬模和提升模板的工作原理来瞄准西塔。开发了顶模系统以满足特殊要求。
采用大吨位、长行程双作用油缸代替卷扬机，减少了支撑点数量，大大增强了对结构变化的适应性；
设置平面刚度大的桁架式钢平台，使模板与框架整体吊装；操作架设计成可滑动、可旋转、可翻转、可伸缩，使高空操作架可调节成任意形状。
爬模工艺已经有比较成熟的市场，也比较经济。当超高层结构变化不大时可作为首选；
顶模工艺因其适应性更强、操作方便快捷，具有较高的推广价值。
此外，在新的模板技术中，还有一些随着市场的需求而逐渐成熟的新产品和新技术，例如：
在新型脚手架方面，随着施工的需要，出现了许多新产品、新工艺。
就外部防护框架而言，主要有落地脚手架、分层悬臂脚手架、爬升架、工具式模板架等。
另外，在西塔组合楼板模板系统中，为了满足小板厚情况下的双层双向加固，我们选择了钢桁架肋钢模板系统。
6. 钢筋
钢结构工程技术本身已比较成熟，但在超高层结构施工中容易出现以下问题：
1、钢管中的钢筋（工作环境问题）
2、暗柱钢筋（钢筋网间距问题）
3、水平楼板钢筋（与竖向构件钢筋连接问题）大直径两端连接困难，小直径钢筋用量大。
高效钢筋主要是指能够改善钢筋工作性能、增强钢筋混凝土协调受力性能的三级钢、冷轧带肋钢筋、工厂预制焊接钢筋网等钢结构工程施工技术，减少钢筋用量，提高现场工作效率。
该技术在应用过程中需要与设计师和专业制造商密切合作外框筒钢结构在施工过程中受温度影响非常，以“保证设计要求、减少材料消耗、减少现场人工消耗、降低工程成本”为指导原则。
西塔工程直径10毫米以上钢筋均为Ⅲ级冷轧带肋钢筋。
套筒挤压是一种对套筒侧壁加压，使套筒产生塑性变形，然后与带肋钢筋紧密接合的钢筋连接技术。但受限于设备现场运输不便、施工速度缓慢。
对于锥螺纹，由于现场操作，拧紧扭矩人为任意，弱化部分的强度降低。
直螺纹基本上解决了上述缺陷，目前得到广泛应用。直螺纹一般采用滚压螺纹和加厚螺纹，以增强接头钢材的强度，解决螺纹截面收缩造成的强度下降。
现场实际实施过程中，需要根据工程特点、场地周边资源情况，综合考虑造价和工期因素，选择合适的接缝形式，并根据工程特点确定不同的控制措施。不同的形式。
西塔工程直径16mm及以上钢筋全部采用滚压直螺纹连接。目前，市场上已有成熟的10~14mm钢筋直螺纹加工。但考虑到成本因素，应用并不多。特殊要求可加工。使用。
此外，西塔工程14mm以上水平钢筋均采用预埋直螺纹钢筋头形式，直径14mm以下钢筋采用超标准“胡须钢筋”预埋方式多组钢筋一次性反向弯曲实验及设计论证。 。
目前外框筒钢结构在施工过程中受温度影响非常，市场上已有成熟的10~14mm小直径钢筋的直螺纹加工，但考虑到成本因素，应用不多，特殊要求下才可使用。
7、钢管混凝土
成熟的浇注技术：常规、顶进、高抛
工艺的选择与混凝土的结构形式和配合比性能有很大关系。
主要问题：
浇注完成后不可见；
大体积钢管混凝土温度控制
钢管混凝土裂缝等缺陷对结构的影响
钢管混凝土检验
8、钢结构制作及安装
钢结构是目前国家正在推广应用的一种结构体系形式。具有良好的机械性能，可以轻松实现各种造型设计。构件的工厂化加工大大降低了现场的劳动强度，废旧结构也不会产生太多。建筑垃圾是未来结构发展的一个方向。
目前比较常见的钢结构主要有高层钢结构、空间钢结构、轻型钢结构和钢-混凝土组合结构等。
西塔、广州电视塔、环球塔均为高层钢结构外框架、混凝土内管。中央电视台新台工程为全钢结构。
生产：
分段化（考虑运输限制和现场起吊重量限制），
单元分解（考虑单元部件下料加工，包括焊腿设计、临时措施设计等）、
装配顺序和方法（焊接顺序、消除）、预装配
安装：
机械选型、吊装顺序、测量修正、高空焊接
在钢结构建筑方面，主要有以下几个方面：
三维钢结构计算机虚拟放样技术
钢结构加工制造技术
残余应力降低技术
钢构件物理预装配和计算机模拟预装配技术
异型件现场验收技术
钢结构吊装技术
钢结构空间测量与修正技术
钢结构螺栓连接及焊接技术
钢结构防火防锈技术
钢结构高空安全防护技术
钢结构施工过程安全验证技术
钢结构卸荷过程控制及应力监测技术
西塔工程钢结构最大的难点是巨型空间“X”节点。由于其超大、超宽、超重、超厚、焊接密集、定位复杂等特点，给构件的深化、下料、加工、运输、装配、验收带来困难。 、吊装、校准、焊接都带来很大困难，需要采用上述一整套技术进行精确控制。
大型建筑设备特别是塔式起重机的选型、布置、加固校核、安装、爬升、拆除的成套技术，特别是超高层建筑施工过程中：
由于大型塔式起重机重量重、体积大、起重能力高，支撑其安全所需的反作用力很大；
受结构自身承载性能和施工条件变化的限制；
在广东，还要考虑抵御台风的能力；
所有工作都在高空进行，难度很大，风险也很大。
西塔项目选用了三台澳大利亚进口M900D塔机，最大起重能力为64t。除了安装、爬升和拆除外，西塔项目还进行了三台塔吊的高空移位，并根据结构变化对70层的上下层进行了移动。该情况设计有两个支撑系统，并且在位移过程中两个支撑系统之间存在转换。整个过程需要详细、准确的分析、验证、反复论证，确保现场实施万无一失。
上海环球项目选用了一台M440D塔机和一台M900D塔机，施工到89层时还出现了高空移位。
大型构件整体安装技术。
该技术主要将部件组装在地面或轮胎架上，然后使用塔式起重机或集束千斤顶将其吊装到位。这项技术的核心是保证组装后的部件的完整性足够坚固。利用卸载后各构件的应力变化来指导吊点的布置和临时支撑的设置。实施时采用同步控制系统，保证所有点同时提升。
一些电厂烟囱钢内筒的吊装倒装方法、一些场管钢结构屋面的整体安装和卸装、广州新建电视塔顶部桅杆天线的吊装和安装方法全部使用该技术实现。
桅杆天线安装：格架结构采用单元吊装，实腹部分采用顶升或吊装方式从上到下分段安装。
屋面塔机拆除：小拆除、大拆除
9、组合地板
横向加固处理；
角部加固处理；
与幕墙预埋件配合；
力函数设计的讨论。
10、钢结构防火
厚厚的烟火漆；
薄型防火涂料；
防火材料成品（防火板、防火毯等）
混凝土或砂浆防火。
11.虚拟仿真与测量监控
检查和审查施工过程中的结构安全；
检查、审核施工过程中的压缩变形，并指导现场变形预调整；
检查和审查施工过程中各项主要措施的安全性（包括结构承载能力和措施本身的安全性）
检查和审查施工过程中日照、温差、风等因素影响下的结构变形情况；
整个过程被监控并结合，以验证和修正计算结果。
施工过程虚拟仿真技术
复杂空间结构三维深化设计技术
计算机模拟预装配技术
实体控制点坐标逆向接受技术
中央电视台新台址主体建筑工程新技术的应用主要包括以下几个方面：
1、超高层钢结构安装成套施工技术
2、斜塔和大悬臂整体预设值的计算
3、主体建筑施工阶段结构分析
4、施工过程中结构变形监测技术
5、复杂超高层建筑钢结构深度设计及加工技术
6、超厚超大体积楼板混凝土施工技术
7、钢纤维混凝土制备与施工综合技术...
上海环球工程新技术的应用主要包括以下几个方面：
1、裙房地下室逆向施工技术
2、M440D、M1280D大型塔机安装、爬升、拆卸
3、底板大体积混凝土施工
4、超高层结构测量及施工过程结构变形监测技术
5、复杂超高层建筑钢结构深度设计及加工技术
6、模板施工技术
7、预制组合力管整体吊装技术...
预制组合立管试吊（国内首创）
