高层建筑探析

（山东济宁弘大建筑工程有限公司，山东 济宁 272031）

摘 要：对高层建筑设计与施工工艺进行了分析阐述。

关键词：高层建筑；设计；施工

1 高层建筑的定义

高层建筑，超过一定高度和层数的多层建筑。在美国，24.6m或7层以上视为高层建筑；在日本，31m或8层及以上视为高层建筑；在英国，把等于或大于24.3m得建筑视为高层建筑。根据民用建筑设计通则 GB 50352―2005，中国自2005年起规定超过10层的住宅建筑和超过24米高的其他民用建筑为高层建筑。民用建筑按地上层数或高度分类划分应符合下列规定：即（1）住宅建筑按层数分类：一层至三层为低层住宅，四层至六层为多层住宅，七层至九层为中高层住宅，十层及十层以上为高层住宅；（2）除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者为单层和多层建筑，大于24m者为高层建筑（不包括建筑高度大于24m的单层公共建筑）；（3）建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。

2 高层建筑设计原理

2.1 高层建筑设计中的外部尺度

（1）城市尺度：从对城市整体影响的角度来看，表现在高层建筑对城市天际轮廓线的影响，城市的天际轮廓线有实、虚之分，实的天际线即是建筑物的轮廓，虚的天际线是建筑物顶部之间连接的光滑曲线，城市天际轮廓线不仅影响人从城市所看的景观，也直接影响到市内居民的生活与视觉观赏。

（2）整体尺度：整体尺度是指高层建筑各构成部分要均衡在设计时要注意各部分尺度比例的协调和各部分细部尺度应有层次性。

（3）街道尺度：街道尺度是指高层建筑临街面的尺度对街道行人的视觉影响。为了保持街道空间及视觉的连续性，高层建筑临街面应与沿街的其他建筑相一致，宜有所呼应。

（4）近人尺度：近人尺度是指高层建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸给人的感觉。其尺度设计应以人的尺度为参考系，不宜过大或过小，过大易使建筑缺少亲近性，过小则减小了建筑的尺度感，使建筑犹如玩具。

（5）细部尺度：细部尺度是指高层建筑更细的尺度，它主要是指材料的质感。建筑设计师在设计过程中要充分运用不同材料的质感，来塑造建筑物，吸引人们亲手去触摸或至少取得同我们的眼睛亲近感，或者换言之，通过质感产生一种视觉上优美的感觉

2.2 高层建筑外部尺度设计的原则

（1）建筑与城市环境在尺度上的统一：注意高层建筑布置对城市轮廓线的影响，因为在城市轮廓线的组织中，起最大作用的是建筑物，特别是高层建筑，因而它的布置应遵行有机统一的原则进行布置。

（2）同一高层建筑形象中，尺度要有序：高层建筑设计时，应充分考虑建筑的城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度这一尺度的序列，在某一尺度设计中要遵守尺度的统一性，不能把几种尺度混淆使用，才能保证高层建筑物与城市之间、整体与局部之间、局部与局部之间及与人之间保持良好的有机统一。

（3）高层建筑形象在尺度上须有可识别性：高层建筑物上要有一些局部形象尺度，能使人把握其整体大小，任意放大或缩小这些习惯的认知尺度部件就会造成错觉，效果就不好。但有时往往要利用这种错觉来求得特殊的效果。

3 高层建筑结构设计中的注意事项

（1）应当注意防震缝的设计，必须留有足够的宽度。

（2）平面形状或刚度不对称，会使建筑物产生显著的扭转，震害严重。

（3）凸出屋面的塔楼受高振型的影响，产生显著的鞭梢效应，破坏严重。

（4）高层部分和低层部分之间的连接构造不合理。

（5）框架柱截面太少，箍筋不足，柱子的延性和抗震能力不够而发生剪切破坏或柱头压碎。

（6）由于沿竖向楼层质量与刚度变化太大，是楼层变形过分集中而产生破坏。

（7）地基的稳定性问题要特别注意。

（9）伸缩缝和沉降缝宽度过小，碰撞破坏很多。

（10）不应在建筑物端部设置楼梯间，楼板有大洞口，因刚度不均匀而产生扭转。

（11）外纵墙门窗洞口过大，连梁尺寸太小，容易产生破坏。

（11）中间部分楼层柱子截面和材料改变或取消了部分剪力墙，产生刚度或承载力突变，形成结构薄弱层。

4 高层建筑施工一般顺序

测量放线挖土及清理基坑加深部分施工基础地下室上部施工施工上部框架主体（同时地下室内外防水施工、进行回填土施工）砌墙屋面及内外装修工程主体施工完沉降稳定后施工坡道室外散水台阶收尾工程。

（1）测量放线+0.000以下采用外控，+0.000m以上测量放线采用内控，高精度水准仪控制标高，利用经纬仪控制轴线。

（2）基坑开挖及降水、边坡支护。

（3）地下室上翻500高度墙壁和筏板基础的混凝土一次浇筑，以保证其整体性。地下室结构施工完毕后作地下室外防水，验收合格后分施工段、分层回填。

（4）基础筏板及地梁采用120厚砖胎膜内抹灰，其它模板支设采用木胶合板，楼面现浇砼采用满堂脚手架支设。

（5）基础砼采用汽车泵和地泵从东到西以后浇带为分界线依次外浇筑，主体结构按层施工，每层梁、板、同时浇筑。采用商品混凝土地泵输送施工。

（6）主要钢筋由土建处配送中心配送，其余现场制作。水平受力钢筋连接形式采用绑扎连接、闪光对焊、电渣压力焊连接，竖向钢筋主要采用搭接连接、电渣压力焊，22以上钢筋采用机械连接方式。

（7）主体施工时，钢筋、模板、砌体、砼等多工种流水作业，实施平面分区、立体分层、同步流水的施工方法。

（8）外墙装修在结构施工封顶后，内装修工程、部分外装修工程、屋面工程同时进行施工，施工顺序为自上而下分层进行。

（9）安装工程的预留预埋，跟随主体施工穿行。安装工程在室内粗装修后完后，穿插施工。

（10）外防护架工程：一般采用落地式脚手架和悬挑式脚手架施工。

（11）垂直运输：主体结构施工主要采用塔吊，后期采用施工电梯。

5 高层建筑施工有哪些注意事项

重点是开挖的深基坑支护，各种类型的脚手架（落地、悬挑、附着升降）搭设及日常安全管理，施工升降机、塔机的选型及位置确定，塔机不能太小，最小也应为63的，有时施工电梯必须落在地下室顶板上，如何处理，施工电梯及塔机的各道附着的设置，且必须满足施工进度需要，如果进度较快，那么附着的预埋件就必须设置多，附着拆除轮流上翻，因为机械自由端不得过高，施工电梯不超过十几米，塔机不得超过20多米，刚浇筑砼的结构不允许打附着受力，还有测量不一样，精度要求高，必须配备激光经纬仪或垂准仪，建筑物大角必须弹线控制垂直度，电梯井方正及垂直度控制，临时用电及临时用水都不一样，因为施工周期较长，用水管道不得从建筑物外走，一防受冻二防架体拆除无法固定，要从室内管道井等预留洞口走，且必须在适当楼层配备加压泵，能将水源送到施工作业面，电缆同样必须从通风井走，中间设中转箱，

具体：（1）高层应该有地下室，地下室是施工的关键，地下室顺利施工完成，就成功了一半。

（2）若有裙楼和转换层的话，转换层是关键，转换层构件尺寸较大，模板支撑是关键。

（3）大部分是标准层，那就很简单，但关键是定位放线，垂直度、标高应控制好，特别提醒的是，有些施工员层高喜欢放个2-3cm，这样对于高层的话，累计下来就达到1m左右了，这样如果规划验收较真的话，或者工程设计已达到限高极限的话，会是个很头痛的问题，所以不能放层高。

（4）节能工程是重点，现在建筑节能抓的很紧，节能中的安全问题又至关重要，外保温的防火问题，外墙面砖的防脱落问题等等。

（5）高层的话，安装工作量一定不少，安装各专业之间的配合以及安装与土建专业的配合非常重要。

（6）安全防护：外架的安全防护网一定要做好，不然很容易发生坠物伤人。

（7）防火：高层施工的时候要禁止明火，要配备灭火器。

（8）施工电梯要定时检查，有安全隐患的话要及时整改，不然很容易出现事故的。

（9）多工种施工的塔吊的安排要注意，不然工种之间容易产生矛盾，我遇见因为塔吊吊运材料时两个班组打架。

（10）高层施工混凝土浇筑时要做好养护，每天浇水最好不少于2次。

（11）高层或者超高层模板安装偏差及垂直度一定要控制好，不然可能会遇到电梯井做好了发现电梯放不进去的情况；其次就是千万不能过早拆除模板，一定要试块强度进行拆模。

（12）钢筋施工一般不用过多注意，劳务队能自己搞定，如果结构太复杂的话，还是要经常检查看看钢筋是否放错型号了，搭接或者锚固长度不够等等。

（13）安装上的预留预埋什么的一定要对照安装的图纸，预留预埋好，不然后期安装时到处破除混凝土很麻烦。

6 高层建筑发展趋势

第一、高层住宅相对于低层住宅具有的较高的品质，科技含量高；第二、高层住宅在通风采光上均优越多层，高层在户型设计上比多层有更大的空间余地，业主可以自由发挥；第三、高层在设备硬件上更具有潜在的优势。第四、高层住宅都是框架结构，防震效果好，一般能防止8级以上的地震。所以入住高层，基本没什么后顾之忧，同时高层住宅也运用了一些新兴的技术材料，如新型保温材料、双层真空玻璃，起到节能，减少噪音干扰的作用，营造更适合人们居住的空间。在很多大城市，房地产发展水平越高，高层住宅的比例就越高。这将预示着高层、小高层住宅必将成为城市发展的大势所趋。

参考文献

［1］卓刚主编.高层建筑设计［M］.华中科技大出版社，2011.

［2］建筑施工技术［M］.东华大学出版社.