关键字：建筑工程；主体结构；施工技术
引言：随着建筑工程技术不断在各行各业中的大量应用，施工技术遇到了前所未有的考验。提高工程质量，优化施工技术越发重要。为了确保建筑主体结构施工的质量，必须要加大对建筑主体结构施工技术的研究力度。只有不断提高建筑施工技术水平，才能更好的保证建筑质量，更好的服务于民。
一、建筑主体结构施工概述
建筑主体工程指基于地基基础之上，接受、承担和传递建设工程所有上部荷载，维持结构整体性、稳定性和安全性的承重结构体系。其主要包括：混凝土工程、砌体工程、钢结构工程。优质主体工程必须保证地基基础坚固、稳定。主体结构安全、耐久，是内坚外美的精品工程。建筑的功能与主体结构直接关系着整个建筑的质量，如果在建设过程中存在问题很容易造成巨大的损失。建筑的主体结构是建设在地基之上的，地基要承担、传递整个建筑的负荷，所以我们在建设过程中必须要保证地基结构的质量。建筑体系是由地基和主体结构共同组成的，这也直接关系着建设工程的安全。所以，我们必须要保证建筑主体的质量。
1 建筑主体结构直接关系着人民的生命与财产安全，建筑主体结构是保证建筑空间稳定性的重要因素，是分割各类空间的基础，也是建筑的骨架，所以它极大的影响着人民的利益产生。
2 建筑主体直接关系着建筑工程的安全性和经济利益。在设计主体结构时必须要考虑结构的稳定性、用材、强度等问题，这些因素会对建筑的质量和成本产生极大影响，优化这些因素可以有效的节省成本，提高经济效益。所以，建筑主体结构是一个建筑的骨架，是最关键的环节。
二、建筑主体结构施工技术
1 混凝土工程：混凝土结构工程是指按设计要求将钢筋和混凝土两种材料，利用模板浇制而成的各种形状和大小的构件或结构。混凝土系水泥、粗骨料、水和外加剂按一定比例拌合而成的混合物，经硬化后而形成的一种人造石。混凝土是建筑主体结构施工的主要材料，因此在进行混凝土材料选择的时候，要严格按照工程的施工标准，对混凝土进行选取。目前在建筑工程施工中，我们一般都是采用商品混凝土进行工程主体结构的施工。
混凝土工艺流程的有对混凝土进行准确的配合比例计算、原材料进行合理的计算并对外加剂进行合理的配制、混凝土试块制作和坍落度测定、混凝土的搅拌运输、铺垫的布料、混凝土浇筑和振捣、泵和输送管进行一定的清洗以及做好相关的拆除工作。采用合适的输送管道如果混凝土输送是在楼层上需要采用垂直管道在边梁上预埋铁件，这样就可以用角铁焊输送管。如果混凝土输送在楼面上则需要运用支架对输送管进行支撑，切忌将输送管道直接放在楼面上。混凝土输送时要避免吸入空气否则会造成混凝土的逆流而形成堵塞及时更换水槽并查看泵送效果。合理选择原材料，优化混凝土配合比建筑物所承载的重量比较大，要是建筑材料的使用不当的话将会造成建筑物的某些部分出现松动或者变形。选择合理的施工措施，提高混凝土施工质量混凝土浇筑方式，混凝土的浇筑按混凝土自然流淌坡度、斜面分层、连续逐层推移、一次到顶的方法进行。
2 砌体工程：用砌块代替烧结普通砖做墙体材料，是今后墙体发展的一个重要大方向。近年来，许多新型墙体材料在建筑工地上得到了广泛应用。如普通混凝土小型空心砌体，蒸压加气混凝土砌块和以煤渣等为粗骨料的轻骨料混凝土小型实心砌块，是常见的新型墙体材料，存在自重轻，工业化和机械化程度高，施工速度快，施工方法和生产工艺简单了大量利用工业废料等许多优点。（1）砌块砌筑时，在天气干燥炎热的情况下，可提前喷水润湿；对轻骨料混凝土砌块，可提前2d适当洒水湿润，砌块表面有浮水时，不得施工。（2）砌块砌筑形式必须每皮顺砌，上下皮砌块应对孔，并且竖缝相互错开1/2砌块长度。当因设计原因无法对孔时，可错孔砌筑，搭接长度不应小于90MM，否则应水平灰缝中设置Ф4钢筋点焊网片，网片两端距垂直缝各大于400MM。（3）墙体转角处和纵横墙交接处应同时砌筑。墙体临时间断处应设在门窗洞口边并砌成斜槎，严禁留直槎。斜槎水平投影长度应大于等于斜槎高度。非承重墙不能与承重墙或柱同时砌筑时，应在连接处承重墙与柱的水平灰缝中预埋。
3 钢筋工程：钢筋是建筑用钢的重要材料之一，在建筑结构中起龙骨作用，是迄今为止全球建筑行业普遍使用的产品。它在建筑工程中的使用与管理，经常会对整个项目的成本管理的好坏和盈亏产生非常关键的影响。一般的钢筋管理主要按照以下的步骤进行：钢筋算量、钢筋翻样、钢筋长度优化和确定、钢筋使用计划、钢筋采购计划、签订合同、到场入库、出库、加工、现场绑扎等。在进行钢筋工程施工前，施工人员要对钢筋材料的合格证书、批量和钢筋的外观进行严格的简要。在通过检验后还要对其进行抽样复验，以保障钢筋材料在工程施工的时候，不会出现问题。如果在进行质量检测的时候，发现钢筋材料的质量不合格，我们应当马上将其钢筋材料撤离施工现场。而且在进行钢筋选材时候，我们也要严格的按照设计的标准来选取。在钢筋材料存放的时候，我们不但要存放在制定的场所中，还要将不同类别的钢筋材料进行分类堆放，尽量避免在堆放工程中，出现钢筋腐蚀的现象，从而影响工程施工的质量。
在施工时，施工人员必须也具有专业的施工技能，而且还要必须有资格证书，经施工单位审查以后才能进行施工。而在钢筋进行使用的时候，我们也要对墙面的保护层的质量进行严格的要求，保证钢筋工程的施工效果不会受到影响。目前，我们在剪力墙以及梁板保护层中都会采用高强度等级的水泥砂浆垫块，而且根据钢筋的规格来进行凹槽的施工设计，让钢筋在施工工程中不会出现位移的现象，以保障建筑结构不会受到影响。
结束语：
总之，要做好建筑主体的结构施工，就必须要对建筑施工的各个环节有清晰的认识，在施工和设计的过程中，不断的采用新的技术，保证施工的进度，保证施工的质量。建筑工程施工作为建筑实体形成环节，施工质量直接影响着建筑工程的整体质量。建筑主体结构的施工，在整个建筑工程的施工过程中含有了极大的比例，其也是建筑工程施工的重点。因此，为了确保建筑主体结构施工的质量，就必须要加大对建筑主体结构施工技术的研究力度。
参考文献：
[1]宋涛.高层建筑主体结构施工方法的浅析[J].科技创新导报，2012（07）
[2]王翼飞.建筑主体结构的施工技术[J].科技与企业.2013（04）
【关键词】高层建筑 施工特点 施工技术
随着新材料、新技术的不断发展，高层建筑的施工技术及其要求也会发生相应的变化。设计人员和施工人员只有结合具体工程的具体要求，认真贯彻相关法规、条例的要求，学习新技术、新方法，才能满足人们对外形美观、结构合理、布局自然、安全性高和低成本高环保的建筑要求。
一、高层建筑施工特点分析与研究
1.高层建筑施工周期长。
一般多层住宅每栋平均工期在 10 个月左右，而高层建筑的施工周期平均为 2 年左右。要缩短施工周期，主要是缩短结构和装饰施工周期。各种高层结构体系可以采用不同的施工方法。而现浇混凝土是高层建筑施工的主导工序，合理的选择模板体系是缩短主体结构工期，降低成本的主要途径之一。
2.基础埋置深度深。
高层建筑为了保证其整体稳定性，地基埋置深度不宜小于建筑物高度的 1/12； 采用桩基时，不宜小于建筑物高度的 1/15 （ 桩的长度不计算在埋置深度内） ，至少应有一层地下室。因此，一般埋深至少在地面以下5 m。超高层建筑的基础埋置深度甚至达 20 m 以上。深基础施工，地基处理复杂。尤其是在软土地基，基础施工方案有多种选择，对造价和工期影响很大。研究解决各种深基础开挖支护技术，是高层建筑施工的重点之一。
3.高层建筑体量大，工程量大。
据统计，我国目前高层建筑平均建筑面积约为 1. 5 万平方米。由于工程量大，工程项目多，涉及单位多、工种多。特别是一些大型复杂的高层建筑，往往是边设计、边准备、边施工，总、分包涉及许多单位，协作关系涉及众多部门。这就带来了高层建筑施工计划、组织、管理、协调的难度大。必须精心施工，加强集中管理。当然，由于高层建筑层数多、工作面大，就可充分利用时间和空间，进行平行流水立体交叉作业。
4.施工技术要求高。
高层建筑施工技术主要以钢筋混凝土和钢材为主要结构材料及相关的施工技术构成，而钢筋混凝土又以现浇为主，需要着重研究解决各种工业化模板、钢筋连接、高性能混凝土、建筑制品、结构安装等施工技术。其次是装饰、消防、防水、设备等要求较高。平面类型的多样化、立面造型的个性化、立面色彩与周围环境的协调和谐，已经成为时代潮流； 消防设施要求高，深基础、地下室、墙面、屋面、厨房、卫生间的防水，甚至管道冷凝水的处理，都比多层建筑要求高； 高层建筑的设备繁多，高级装修装饰多这些都给施工提出了更高的质量和技术要求。
二、高层建筑施工关键施工技术分析与研究
1.混凝土工程施工技术。
混凝土质量的主要指标之一是抗压强度。混凝土抗压强度与混凝土用水及水泥的强度成正比，当水灰比相等时，高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多，所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号； 另外，水灰比也与混凝土强度成正比，水灰比大，混凝土强度高，水灰比小，混凝土强度低。因此，当水灰比不变时，企图用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的，此时只能增大混凝土和易性，增大混凝土的收缩和变形。综上所述，影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比； 要控制好混凝土质量最重要的是： 控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。在满足设计要求的质量指标前提下尽量降低成本，这两条要求实际上是尽量降低混凝土的标准差。混凝土的强度有一定离散性，这是客观的，但通过科学管理可以控制其达到最小值。因此，混凝土标准差能反映施工单位的实际管理水平，管理水平越高，标准差越小。可以说，混凝土质量控制实质上是标准差的控制。
2.结构转换层施工技术。
高层建筑从建筑的功能上一般上部要求小空间的轴线布置，而下部则需要大空间的轴线布置，而这一要求与结构力学、自然布置正好相反。由于高层建筑结构下部楼层受力很大，上部受力较小，正常布置时应当是下部刚度大、墙多、柱网密，到上部逐渐减少墙、柱，扩大轴线间距。为了满足建筑功能的要求，结构必须以和常规相反的方式进行布置。上部布置小空间，下部布置大空间。上部布置刚度大的剪力墙，下部布置刚度小的框架柱。为了实现这种结构布置，就必须在结构转换的楼层设置转换层。不管采用何种转换形式，带转换层的剪力墙结构仍是目前工程应用的主要结构形式。随着转换层位置上移，应设计带转换层的筒体结构。对带转换层筒体结构其主要影响因素表现为转换层上部外筒的刚度、转换层设置高度和内筒刚度。对这两类转换结构，转换层高度是影响其抗震性能的主要因素之一，转换层高度越高，转换层上下层间位移角及内力突变越明显，设计时应限制转换层设置高度。转换层与其上层的侧向刚度比对结构抗震性能有一定影响。对转换层位置较低的带转换层的剪力墙结构，控制侧向刚度比可以控制转换层附近的层间位移角及内力突变。对于带转换层的剪力墙结构或筒体结构，可采取以下措施强化下部结构： 加大筒体及落地墙厚度，提高混凝土强度等级，必要时可在房屋周边增置部分剪力墙、壁式框架或楼梯间筒体，提高抗震能力； 可采取以下措施弱化上部： 不落地剪力墙开洞、开口、减小墙厚等。
3.施工后浇带的施工技术。
在高层建筑物中，由于功能和造型的需要，往往把高层主楼与低层裙房连在一起，裙房包围了主楼的大部分。从传统的结构观点看，希望将高层与裙房脱开，这就需要设变形缝； 但从建筑要求看又不希望设缝。因为设缝会出现双梁、双柱、双墙，使平面布局受局限，因此施工后浇带法便应运而生。一般高层主楼与低层裙房的基础同时施工，这样回填土后场地平整，便于上部结构施工。对于上部结构，无论是高层主楼与低层裙房同时施工，还是先施工高层后施工低层，同样要按施工图预留施工后浇带。对高层主楼与低层裙房连接的基础梁、上部结构的梁和板，要预留出施工后浇带，待主楼与裙房主体完工后，再用微膨胀混凝土将它浇筑起来，使两侧地梁、上部梁和板连接成一个整体。这样做的目的是为了把高层与低层的差异沉降放过一部分，因为高层主楼完成之后，一般情况下，其沉降量已完成最终沉降量的 60 ～80%，剩下的沉降量就小多了。这时再补齐施工后浇带混凝土，二者差异沉降量就较小，这部分差异沉降引起的结构内力，可由不设永久变形缝的结构承担。对于施工后浇收缩带，宜在主体结构完工两个月后浇筑混凝土，这时估计混凝土收缩量已完成60% 以上。施工后浇带的位置宜选在结构受力较小的部位，一般在梁、板的变形缝反弯点附近，此位置弯矩不大，剪力也不大； 也可选在梁、板的中部，弯矩虽大，但剪力很小。
【关键词】工民建筑；混凝土裂缝；原因；措施
在我国建筑工程领域，混凝土建筑工程具有非常大的比例，但混凝土结构裂缝问题的存在从某种程度上阻碍了我国混凝土建筑工程的进一步发展。若想促进我国混凝土建筑工程的健康发展，必须运用科学的施工方法、采用优质的建筑施工材料，对混凝土建筑工程裂缝问题进行有效控制。尽可能的减少混凝土结构裂缝发生的机率，全面提高我国混凝土结构建筑工程的整体性能。目前在我国混凝土建筑工程领域导致结构裂缝的具体表现形式主要有三种,即：结构裂缝、温度裂缝以及收缩裂缝。导致这三种裂缝的具体原因不同。下面就三种不同裂缝的具体原因进行如下分析：结构裂缝，结构裂缝主要出现在楼板部位以及梁柱等承重结构处，在进行楼板浇筑时，运用现浇楼板在楼板的承受力方面可以满足混凝土建筑工程的基本设计要求，但是预制多孔板多采用现浇形式进行施工后。墙体的刚性得到了极大程度的增强，但彼此同时楼板的刚度却呈现下降趋势，由此导致了混凝土建筑结构中某些相对比较薄弱的部位产生结构裂缝。温度裂缝主要是指混凝土结构受外部环境的影响，产生热胀冷缩变化，混凝土结构会发生变形收缩，进而导致混凝土结构裂缝出现。而混凝土结构的收缩裂缝主要是因为混凝土收缩所引起的裂缝，导致混凝土收缩的基本原因主要有塑性收缩、硬化收缩以及失水性收缩等。这三种不同的混凝土裂缝表现形式在混凝土建筑结构屡有发生，是我们仅有的预防与控制重点。
1 引发工民建筑混凝土结构裂缝问题的具体原因
笔者从自身的实际工作经验出发，对导致混凝土建筑结构裂缝的基本原因总结出如下几条：
第一，混凝土建筑施工材料自身特性所引起的建筑结构裂缝问题。混凝土材料在施工过程中受其自身特性的影响会发生热胀冷缩，在混凝土工程硬化时由于硬化收缩的实际效果严重超出了混凝土结构变形所应控制的范围之内，由此引发了建筑结构裂缝问题。
第二，建筑结构在外荷载的作用下会出现建筑结构裂缝问题。在进行混凝土建筑结构施工时，需要对建筑结构所承受的外荷载进行计算，但由于计算人员考虑不够全面，或是计算方法存在一定的问题，容易导致外荷载计算漏洞，当建筑结构受到预期以外的超何在作用时，就容易引发建筑结构裂缝问题的出现。
第三，因建筑结构变形所引发的混凝土结构裂缝。当钢筋混凝土结构受到外部温度的影响,进而引起结构的收缩和膨胀,混凝土结构的硬化沉降不均匀,最终引起裂缝的产生。
2 对混凝土建筑结构裂缝问题进行有效控制所应采取的具体措施
混凝土建筑结构裂缝问题的存在主要通过提高建筑结构的设计水平、加强工程施工管理、提高工程施工环节的施工质量等措施加以解决。
在工程的结构设计期间, 要尽量使结构的计算模型和实际施工的状态相符合,另一方面,也要采取与之对应的结构措施,从而保证结构的裂缝范围比规定设定的最大裂缝范围小。具体措施及步骤如下。在保证建筑平面的造型符合使用要求的基础上,尽量使平面造型变得简单。因为一旦平面造型过于复杂, 就容易出现使结构发生扭曲的附加力, 从而导致裂缝的产生。对建筑物的长高比例要严格控制。比例越小的建筑物,它的刚度就越大,对不均匀沉降的适应能力也就更强。要认真调整建筑物各部分承重结构的受力情况,以使结构的荷载承受力均匀, 避免受力过于集中。如果地基受力不均匀,就容易导致地基的结构变形,造成裂缝的产生。这就要求在进行设计的时候, 调整好地基的埋藏深度, 根据地基强度的不同使用合适的垫层厚度,以缓解地基的不均匀沉降量,加强了地基的刚度。
在工程施工过程中首先要做好工程施工的前期防控工作。工程施工前期所展开的工民建筑混凝土结构裂缝控制主要通过加强工程施工图纸审核，提高工程结构设计的科学性与合理性入手。工程设计完成后需要对其进行质量审核，然后从中找出图纸设计的不足之处, 从而对施工图进行加工完善。图纸的审核工作非常重要。在审核过程中,要重点对图纸设计中容易被忽略的、容易引起裂缝的方面加以关注。还要重点核对设计中的结构断面突出地方以及容易产生应力的部位。在设置构造过程中, 要保证大体积的混凝土的配筋量大于最小配筋率。
有效控制工民建筑混凝土结构裂缝问题还须对混凝土材料的控制。在对材料的选择上:首要选择水化热较低的水泥,排除安定性不符标准的水泥; 对粗骨料的选择标准是要空隙小、质地硬、料粒均匀、无杂质等; 粗糙石要符合黏土与砂粘岩含量小于1%的;细骨料要选择粒径粗、空晾小、含泥少的中砂;另外还可以增加膨胀剂、减水剂、粉煤灰等外掺料, 以达到改良工作度、降低其用水量、减少开裂的功效。要合理对材料进行配比。应通过低水灰比的方式, 减少用水, 让混凝土减小收缩；在浇筑混凝土时,不要随意加水;要准确对原材料进行配料,要均匀搅拌。混凝土结构的外观效果取决于模板的质量, 所以其构造务必要合理。
3 对结构裂缝的弥补所应采取的具体措施
对于板面已经产生的裂缝, 如果楼板由很厚的垫层,就可以在垫层施工时,在裂缝处铺设钢丝网或者短钢筋网进行加固,对于裂缝处,要将其清理干净,然后使用环氧浆液,填满整个缝隙。在裂缝的表面实施涂剧封闭。而对于楼板底部产生的裂缝,最好使用增强纤维材料, 根据裂缝的宽度选择增强纤维尺度。假如楼板产生了大面积的裂缝,就必须对楼板进行静载试验,以检验其安全性,情况严重时,可以在接板处增加一层钢筋网, 从而加强楼板的整体性。
4 结束语
混凝土建筑结构是我国建筑工程领域应用最为广泛的建筑结构形式，针对混凝土建筑结构裂缝为题对我国混凝土建筑所造成的严重危害，工程建设部门必读对导致混凝土建筑结构裂缝问题的具体原因进行全面的分析与了解，并有针对性的采取有效控制措施，做好混凝土建筑工程的结构设计工作，加强工程施工管理，提高混凝土工程施工的技术水平与能力，同时还要尽可能的保障混凝土配料的使用性能，只有这样才能够从根本上对混凝土建筑结构裂缝问题进行防控。相信通过我国建筑事业的不断发展，以及建筑工程施工工艺的不断进度，混凝土建筑结构裂缝问题一定能够得到很好地解决，混凝土建筑结构在我国一定能够得到更好地发展。
参考文献：
[1]华泽起,孙志娟.浅析混凝土结构中裂缝产生的原因及防治[J].山西建筑. 2007(24)
【关键词】逆作法施工；关键技术；技术展望
引言
1935年日本首次提出逆作法工艺的概念，经历了70余年的研究和工程实践，目前已较广泛地应用于高层和超高层的多层地下室、大型地下商场、地下车库、地铁、隧道、大型污水处理池等结构。在实际工程方面，日本、美国、英国、法国、德国等国和我国台湾地区等都有成熟的应用。其中典型的工程有：世界上最大的地下街日本东京八重洲地下商业街，共3层，建筑面积7万m：最深的地下街莫斯科切尔坦沃住宅小区地下商业街，深达70～100m：最大的地下娱乐建筑——芬兰Varissu市地下娱乐中心，战时可掩蔽1.1万人：最大的地下体育中心挪威奥斯陆市A区地下体育中心，战时可掩蔽7500人：最深的地下综合体——德国慕尼黑卡尔斯广场综合体，共分6层，1层为人行道和商业区，2层为仓库和地铁站厅，3，4层为停车场，5，6层为地铁站台和铁道。
逆作法施工和顺作法施工顺序相反，在支护结构及工程桩完成后，并不是进行土方开挖，而是直接施工地下结构的顶板、中间柱等，然后再依次逐层向下进行各层挖土，并交错逐层进行各层楼板的施工。上部结构的施工可以在地下结构完工之后进行，也可以在下部结构施工的同时从地面向上进行，上部结构施工的时间和高度可以通过整体结构的施工工况计算来确定。
我国逆作法的推行和发展受日本类似工程的影响较大，早在1955年哈尔滨地下人防工程中就首次提出应用逆作法施工技术，并且从此开始了不断的探索、试验、研究和工程实践。
1 技术特点
1.1逆作法的分类
在逆作法的工程应用中，一般按照上部建筑与地下室是否同步施工分为全逆作法与半逆作法。
1.1.l全逆作法
按照.下结构从上至下的工序先浇筑楼板，再开挖该层楼板下的土体，然后浇筑下一层的楼板，开挖下一层楼板下的土体，一直施工至底板浇筑完成。在地下结构施工同步进行上部结构施工。上部结构施工层数则根据桩基的布置和承载力、地下结构状况、上部建筑荷载等确定（见图1）。
1.1.2半逆作法
地下结构与全逆作法相同，按从上至下的工序逐层施工，待地下结构完成后再施工上部主体结构。在软土地区因桩的承载力较小，往往采用这种施工方法（见图2）。
1.2逆作法的优势
逆作法施工技术克服了传统敞开式开挖顺作的不足，在高层建筑多层地下室或地下结构施工中，具有以下技术优势。
1.2.1缩短工期
逆作法基坑施工上部和下部结构可平行搭接，立体施工，而且以结构楼板代替支撑，无需支撑拆除，减少了施工工序。逆作法施工对越深的基坑，缩短的总工期越显著。
1.2.2保护环境
逆作法施工利用地下室水平结构作为周围支护结构地下连续墙的内部支撑。由于地下室水平结构与临时支撑相比刚度大得多，所以地下连续墙在水土压力作用下的变形小得多。此外，由于中间支承柱的存在使底板增加了支点，与无中间支承柱的情况相比，坑底的隆起明显减少。因此，逆作法施工能减少基坑变形，使相邻的建（构）筑物、道路和地下管线等的沉降和变形得到控制，以保证其在施工期间的正常使用。
1.2.3降低工程能耗，节约资源
逆作法施工采用“以桩代柱，以板代撑，以围护墙代结构墙”的先进施工工艺，省去了临时结构，节约大量材料与人力，使材料得到充分的利用，同时避免了临时结构的拆除和废弃材料的外运。
1.2.4现场作业环境更加合理
逆作法可以利用逆作顶板优先施工的有利条件，在顶板上进行施工场地的有序布置，解决狭小场地施工安排，满足文明施工要求。另外下部基坑施工在相对封闭的环境下，施工受气候影响小。
2 关键技术
2.1围护结构
2.1.1综述
围护结构作为基坑工程中最直接的挡土结构，与水平支撑共同形成完整的基坑支护体系。逆作法基坑工程采用结构梁（板）体系替代水平支撑传递水平力，因此基坑周边围护结构相当于以结构梁板作为支点的板式支护结构围护墙。逆作法基坑工程对围护结构的刚度、止水可靠性等都有较高的要求，目前国内常用的板式围护结构包括地下连续墙、灌注排桩结合止水帷幕、咬合桩和型钢水泥土搅拌墙等。
2.1_2围护结构分类
从围护结构与主体结构的结合程度来看，周边围护结构可以分为两种类型。一类是采用“两墙合一”设计的地下连续墙，另一类则是临时性的围护结构。其中，所谓“两墙合一”的地下连续墙，即地下连续墙在基坑开挖阶段作为围护结构，在正常使用阶段作为地下室结构外墙或地下室结构外墙的一部分。
2.1.3“两墙合一”的地下连续墙
采用逆作法施工时，地下连续墙一般既作为基坑围护的临时结构、又作为地下室结构的主体结构，为“两墙合一”的结构形式。此时以承受水平向荷载为主的围护地下连续墙，同时要作为承受竖向荷载的永久结构时，“两墙合一”地下连续墙相比临时围护地下连续墙的施工在垂直度和平整度控制、接头防渗及墙底注浆等几个方面有更高的要求，而墙底注浆则是“两墙合一”地下连续墙控制竖向沉降和提高竖向承载力的关键措施。
2.2竖向支承体系
2.2.1综述
逆作法施工过程中，地下结构的梁板和逆作阶段需向上施工的上部结构（包括剪力墙）竖向荷载均需由竖向支承系统承担，其作用相当于主体结构使用阶段地下室的结构柱和剪力墙，即在基坑逆作开挖实施阶段，承受已浇筑的主体结构梁板自重和施工超载等荷载：在地下室底板浇筑完成、逆作阶段结束以后，与底板连接成整体，作为地下室结构的一部分，将上部结构等荷载传递给地基。
2.2.2竖向支承体系分类
对于一般承受结构梁板荷载及施工超载的竖向支承系统，主要可分为“一柱一桩”及“一柱多桩”。其中，“一柱一桩”主要为结构水平构件的竖向支承立柱和立柱桩采用与主体地下结构柱及工程桩相结合的立柱和立柱桩的形式：“一柱多桩”主要为结构水平构件的竖向支承立柱和立柱桩采用临时立柱和与主体结构工程桩相结合的立柱桩的形式。此外，还有在基坑开挖阶段承受上部结构剪力墙荷载的竖向支承系统等立柱和立柱桩形式。
2.2.3“一柱一桩”竖向支承体系
逆作法施工时的临时竖向支承系统一般采用钢立柱插入底板以下立柱桩的形式，钢立柱通常为角钢格构柱、钢管混凝土柱或H型钢柱：立柱桩可以采用灌注桩或钢管桩等形式。逆作法工程中，在施工中承受上部结构和施工荷载等垂直荷载，而在施工结束后，中间支承柱又一般外包混凝土后作为正式地下室结构柱的一部分，承受上部结构荷载，所以中间支承柱的定位和垂直度必须严格满足要求。一般规定，中间支承柱轴线偏差控制在±10mm内，标高控制在±10mm内，垂直度控制在1/300～1/600内。施工中有关允许偏差如下：①轴线偏差+2mm，用钢尺检查：②垂直度L/300（L为格构柱长度），用经纬仪或吊线和钢尺检查。
2.3水平支护结构
2.3.1综述
水平结构构件与支护结构相结合是逆作法的又一个特点，是利用地下结构的梁板等内部水平构件兼作基坑工程施工阶段的水平支撑系统的设计施工方法。水平结构构件与支护结构相结合具有多方面的优点，主要体现在2个方面。
（1）利用地下结构梁板具有平面内结构刚度大的特点，可有效控制基坑开挖阶段围护体的变形，保护周边环境，因此，该设计方法在有严格环境保护要求的基坑工程中得到了广泛的应用。
（2）可节省大量临时支撑的设置和拆除，对节约社会资源具有显著的意义，同时可避免围护体的二次受力和二次变形对周边环境以及地下结构带来的不利影响。同时，随着逆作挖土技术水平的提高，该设计方法对节省地下室的施工工期也有重大的意义。
2.3.2结构类型
水平结构与支护结构相结合的结构形式，要求地下水平结构在基坑工程施工期间作为水平支撑系统，以平衡坑外巨大的水土侧压力。在地下结构梁板等水平构件与基坑内支撑系统相结合时，结构楼板可采用多种结构体系，工程中采用较多的为梁板结构体系和无梁楼盖结构体系。
2.3.3结构楼面模板施工
基坑工程采用逆作法施工时，与顺作法的主要区别在于水平构件和竖向主要受力构件的施工，因此，其地下室的结构节点形式与常规施工方法有较大区别。根据逆作法的施工特点，地下室结构是由上往下分层浇筑的。地下室楼面结构的模板有土模浇筑梁板、支模方式浇筑梁板、采用桁架式支模浇筑梁板、无排吊模浇筑梁板等形式。
2.4土方开挖作业
2.4.1综述
逆作法基坑工程施工中，由于存在上层楼板的遮蔽，土方开挖作业受到很大的制约，一般顶板施工阶段可采用明挖法，其余地下结构下的土方均采用暗挖法施工。在土体开挖过程中，既要满足地下连续墙以及结构楼板的变形及受力要求，同时，尽可能地提高挖土效率。因此，对取土口布置以及土方开挖形式均有较高的要求。
2.4.2取土口设置
逆作法施工中为了满足结构受力以及有效传递水平力的要求，取土口大小一般在150m2左右。取土口布置时应在结构受力安全的前提下，充分利用结构原有洞口，或主楼简体顺作的部位，满足出土要求。经过多个工程实践，综合考虑通风和土方翻驳要求，取土口净距可考虑30～35m。取土口的大小则在满足结构受力情况下，尽可能采用大开口。目前已有比较成熟的经验，最大取土口的面积可达600m2左右。
2.4.3土方开挖形式
对于土方以及混凝土结构工程量较大的基坑，无论是基坑开挖还是结构施工形成支撑体系相应工期均较长，由此会增大基坑的风险。为了有效控制基坑变形，可利用“时空效应”，遵循“分层、分块、平衡对称、限时支撑”的原则，利用后浇带，综合考虑基坑立体施工和交叉流水的要求，将基坑土方开挖和主体结构划分施工段并采取分块开挖的方法，必要时合理地增设结构施工缝。
3 技术展望
3.1发展趋势
3.1.1随着城市化的加剧，城市功能将逐渐集中，从而形成由多个城市中心和副中心组成的多核复合城市结构。这样许多充分利用城市中心地区土地资源，具有多种复合功能并且与城市交通体系相结合或相连通的大型团组建筑将应运而生。这些新建大型项目都开始向集约型并大力向地下发展，不但项目的上部建筑单体结构形式多样化，地下开挖面积也不断增大，且互相连通。
3.1.2逆作法由于其自身的优越性，除了向超大发展以外还逐渐向超深发展。随着地下空间的开发要求越来越高，以空间垂直利用代替平面利用，开发利用地下空间，提高城市土地的空间利用率，将是城市规模扩张的一项重要内容。在这种要求下，基础深度越来越大，地下基坑的开挖深度越来越深。
3.2研究方向
在这样的发展新趋势下，原有设计和施工中存在的许多问题逐步凸现出来。要完善这项工艺的配套技术还有许多课题尚待解决，要大力推广和发展，还应当在以下许多方面进一步研究和突破。
3.2.1加强对逆作结构受力机理和变形特点的研究，加强设计施工一体化研究
目前对逆作施工的变形规律和受力机理还缺乏合理的计算模型和分析方法，对逆作法来说仍不能准确地预测基坑的稳定性、围护结构的内力和变形、周围地层的位移以及对周围环境的影响。在这种情况下对设计、施工一体化的要求将更加迫切，将设计和施工进行紧密的整合，以最优的方案完成工程的建设，最终达到建设成本、产品质量最优化的目的。
3.2.2研究开发地下挖运土设备
大力研究开发逆作施工机械，开发低净空取土设备，解决上部施工净空问题，改进原有逆作取土架设备，提高取土效率：开发超深基坑逆向人货两用升降机，提高人货上下基坑的效率，这些措施将影响到整个逆作工程的建设周期和施工质量。
3.2.3发展巨型桩、加大桩的承载力
逆作法施工受桩承载力的限制很大，如有的高层建筑因为结构跨度大、工程桩承载力小，采用逆作法时不能采用一柱一桩，而是采用一柱多桩（即一个工程柱在逆作施工时是加设3，4根工程桩上的临时钢柱），这样增加了成本与施工难度，如果桩的承载力大大提高，沉降又小，就可以一桩一柱，而且上部结构施工速度可以放开限制，更能加快施工速度，缩短总工期。
关键词：基坑；桩锚支护结构；永久支护结构；耐久性
中图分类号：TU443 文献标志码：A
文章编号：1673-2049（2017）02-0119-08
Abstract：In order to study the application value of foundation pit support piles under permanent working conditions， a permanent design was made for a pile-anchor retaining structure in Jinan. The permanent supporting structure system was formed by the connection of supporting piles and the underground structure through the supporting members， which resisted the lateral pressure of foundation pit. Finite element simulation software PLAXIS-3D was carried out for each working condition of the structure. The results show that the permanent supporting structure can effectively reduce the stress on the basement exterior wall. Most of the soil pressure is born by the supporting piles. The basement walls only burden earth lateral pressure produced by backfill soil， so its design just needs to meet the construction requirement. After changing the support， the bending moment of the piles and the ground settlement around foundation pit are largely increased， thus the supporting piles and surrounding are adversely affected and supporting piles design needs to meet higher requirements. Crack calculation results show that the permanent supporting structure meets the existing specifications for durability of concrete structure， and affords the foundation of the extension of permanent supporting structure.
Key words：foundation pit； pile-anchor retaining structure； permanent supporting structure； durability
0引 言
基坑支o工程是为保证地下结构顺利施工和保证周边环境安全而建造，随着城市的发展，地下结构层数不断增加，与之相对应的基坑深度也不断增大，挡墙式基坑支护结构得到大量应用。现阶段基坑支护结构一般视为临时性施工措施，包括地下室、地下车库在内的主体结构地下部分为永久结构，在主体施工完毕基坑回填后，基坑临时支护结构被遗弃地下，造成资源浪费和环境污染，不利于城市地下空间的可持续发展[1-3]。
将基坑支护结构应用于建筑地下主体结构建设的研究较少，王卫东等[4-5]提出主体结构与支护结构相结合的基坑支护技术，并借助工程对软土地区的“两墙合一”和“桩墙合一”支护做法做了相应的理论研究和技术应用，对于充分发挥支护结构的永久价值和实现工程的可持续发展具有重要意义。在非软土地区，桩锚支护结构在基坑支护工程中应用广泛，基于桩锚支护结构的永久支护结构是借助地下梁板构件的水平刚度无限大，通过梁板的水平延伸实现支护桩与地下主体结构相连，形成支护桩、支撑、地下结构相结合，为支护结构永久化提供一种简单可行的方法。
对济南市西客站片区某基坑工程进行桩锚支护结构的永久化设计，通过全工况的PLAXIS-3D有限元模拟和数值计算，对永久支护结构在临时支护工况和正常使用工况下的内力和变形做了分析，对支护结构永久化过程中遇到的问题做了探讨。
1永久支护结构
1.1永久支护结构简介
永久支护结构是基坑支护工程发展的重要方向，它在传统支护结构的基础上，通过改变地下结构，转变支护结构在工程中的“临时性施工措施”角色，让支护结构作为地下主体结构一部分永久发挥作用。永久支护结构包含多种形式，基于桩锚支护的永久支护结构是通过支撑构件将支护桩和地下室水平结构连接而成。
基坑永久支护结构体系包括临时支护结构、地下主体结构和连接构件三部分（图1），临时支护结构采用桩锚支护，桩为混凝土灌注桩，主体结构地下部分至少包含1层完整地下室，连接构件包括基础底板外伸支撑和梁板外伸支撑，基础底板外伸支撑为素混凝土支撑，两端分别连接基础底板和基坑支护桩；主体结构梁板外伸支撑为钢筋混凝土支撑，两端分别连接地下室外墙与支护桩，借助地下室水平结构为基坑支护桩提供约束力，使基坑支护桩与地下主体结构共同抵抗基坑外岩土侧压力。
1.2工程实例
某超高层项目位于济南市西客站CBD核心区，基坑挖深为-17.1 m，设有4层地下室。工程拟建场地内土层主要为第四系覆盖层，上部土层以黄河、小清河冲积成因的黏性土、粉土为主，下部为山前洪积成因的黏性土夹砂土，底部为残坡积的粉质黏土夹碎石及风化岩层，水位埋深约-4.0 m。
基坑采用桩锚支护，支护桩为900@1600的混凝土灌注桩，桩长25.1 m，桩顶标高-2 m，嵌固深度8 m，C30混凝土浇筑，桩内纵向布置16根25的HRB400型钢筋，保护层厚度取50 mm，横向布置12@150的HRB400型螺旋箍筋，桩顶冠梁宽900 mm，高800 mm，顶部埋深-2 m范围土体采用砌体支护。桩间设置直径1 100 mm的高压旋喷止水帷幕，锚索采用旋喷扩大头设计，锚固段直径500 mm，支护结构剖面见图2。
工程中支护排桩可按下面公式等效为相同抗弯刚度的地下连续墙，即
该基坑工程支护排桩可等效为约600 mm厚的地下连续墙，其抗弯刚度较大，可通过换撑施工转变为永久支护结构。基坑边缘离市政道路较近，换撑过程伴随锚索回收施工，消除锚索对地下空间再次开发的影响。基坑永久支护结构的施工过程为：桩锚支护结构施工换撑施工（锚索回收）土体回填分层夯实。
1.2.1桩锚支护结构施工
基坑桩锚支护结构施工过程遵循传统施工方法，支护桩和地下室外墙之间设置外伸支撑，支撑通过腰梁与支护桩相连，支护桩在腰梁作用位置埋设钢板预埋件，腰梁内配筋通过钢板预埋件与支护桩焊接为一体[6]（图3）。永久支护结构中，支护桩将作为地下主体结构的一部分永久发挥作用，所以对支护桩的施工质量要求更加严格。
1.2.2换撑施工
换撑过程伴随主体结构施工自下而上依次进行，支撑构件本质上是主体结构梁板体系的外伸部分，主体结构外伸支撑为钢筋混凝土支撑，支撑一端通过预留钢筋与地下室梁板构件相连，另一端通过腰梁与支护桩相连；基础底板外伸支撑为素混凝土板状支撑，埋深-17.1 m，支撑两端与基础底板和支护桩通过浇筑连接，不设特殊B接构件。换撑过程伴随锚索回收，在上部结构外伸支撑达到80%设计强度之后方可进行锚索回收施工[7]，对换撑过程所涉及的各工况都要进行严格计算。
1.2.3土体回填
地下主体结构施工结束之后，要依次进行防水保温层施工和土体回填施工。永久支护结构对地下室外墙防水保温层的施工影响较小，可依照传统做法进行，防水层施工过程要加强对外伸支撑节点处的处理；土体回填依照常规做法进行，施工过程尽量减小对支撑构件的影响，回填土体要分层夯实。
1.3支护结构受力分析
常规做法中，基坑支护结构和地下室外墙分别按临时支护工况和正常使用工况进行受力计算，不考虑支护结构在正常使用工况下的作用。永久支护结构中支护桩既是临时支护结构又是永久支护结构，需对2种工况下的受力分别进行分析[8]。
1.3.1临时支护阶段
依据支护结构的受力状态，临时支护阶段包括桩锚支护阶段和桩撑支护阶段两部分。
临时支护工况下，坑外岩土侧压力和水压力共同作用于支护桩和止水帷幕组成的挡墙，换撑前，此合力通过预应力锚索传递到坑外深层土体；换撑后，锚索回收，此合力通过腰梁、外伸支撑等构件传递给地下室主体结构，形成“支护桩外伸支撑地下主体结构”的传力路径。
1.3.2正常使用阶段
正常使用阶段，回填土开始发挥作用，形成“支护桩外伸支撑/回填土地下主体结构”的复合传力体系。该阶段止水帷幕失效，回填土体水位与坑外保持一致，坑外岩土侧向力主要由支护桩承担，并通过外伸支撑传递给地下主体结构，回填土侧压力及水压力共同作用于地下室外墙[9]，地下室外墙的受力得到较大削弱，永久支护结构发挥作用。
2PLAXIS-3D模拟
2.1永久支护结构3D建模
对上述基坑工程永久支护结构的施工过程进行PLAXIS-3D模拟，本构关系采用Schanz等[10]提出的HS（土体硬化）模型，同时考虑剪切硬化和压缩硬化。模型采用截断边界的方法，沿支护面取8 m宽的条状土体进行建模，模型长度取150 m，基坑内外各75 m，土层厚度取60 m，土层参数采用岩土工程勘查报告中给出的相关数据，各参数取值见表1，锚索参数见表2。考虑地下室梁板构件水平刚度无限大，对地下室外墙与梁板连接处进行位移控制。
模型中，外墙厚度取600 mm，外伸支撑截面为尺寸300 mm×300 mm的正方形，混凝土等级均取C40。模型结构如图4所示，模拟过程按实际施工工况分步进行，暂不考虑地下水和地表荷载影响，具体模拟步骤见表3。
2.2模拟结果分析
模拟过程分为基坑开挖（STEP1～9）、换撑施工（STEP10～15）及正常使用工况（STEP16）3个部分。开挖过程即临时桩锚支护结构的施工过程；换撑过程是临时支护结构向永久支护结构的转变过程，即外伸支撑生效与锚索失效的过程，桩体受力状态的改变导致桩身弯矩和位移的变化，进而导致坑外土体状态的改变，因此，对支护结构在换撑过程的性状研究是永久支护结构设计的一个重要方面。
2.2.1支护结构内力分析
换撑施工完成后，外伸支撑取代预应力锚索提供支护桩所需的水平约束力，此过程是桩身应力再平衡过程。桩身约束作用位置及约束力发生改变，
支护桩弯矩随之发生变化。
支护桩弯矩分布受换撑施工影响较大。预应力锚索是主动受力，外伸支撑是被动受力，因此，各层锚索轴力差异较小，外伸支撑轴力差异较大。表4为预应力锚索内力，表5为外伸支撑内力。对比表4和表5中数据可知，最上层外伸支撑内力远小于锚索内力，最下层外伸支撑内力远大于锚索内力。图5为换撑前后桩身弯矩曲线。由图5可知，相对于桩锚支护状态，换撑后支护桩上部弯矩明显减小，下部弯矩明显增大，桩-撑支护状态下的最大弯矩约为桩-锚支护状态下的1.5倍，土体回填之后的桩身弯矩相对桩-撑支护状态略有减小，但变化并不明显。综上可知，支护桩在桩-撑临时支护工况下处于最不利受力状态，换撑施工对支护桩设计提出更高要求，桩锚支护结构永久化设计需综合考虑各工况以便对支护桩设计做出校核与改进。
2.2.2支护结构变形分析
基坑支护工程设计过程需要做好变形控制设计，变形预测分析是基坑变形控制的核心内容之一，基坑支护方案的设计过程需要较准确地预测基坑的变形及其对周边环境的影响，其中，基坑支护结构水平位移控制和基坑外地表沉降控制对基坑支护结构设计具有重要意义[11-12]。
永久支护结构在基坑开挖过程与临时桩锚支护结构中并无差异，主要区别在换撑过程。
桩身水平位移曲线如图6所示。由图6可知：基坑开挖结束（STEP9）时，支护桩呈现复合式变形模式[13]，支护桩的最大位移出现在挖深-13 m处，最大位移约为28.5 mm；换撑施工将地下室梁板构件水平刚度视为无限大，对地下室外墙与梁板结构接触位置分步进行位移固定，换撑施工是桩身应力再平衡的过程，此过程中外伸支撑作用处的桩身位移基本不再发生变化，桩顶位移和桩底位移明显减小，桩顶位移减少0.5 mm，桩底位移减少2.3 mm。
基坑外地表沉降量曲线如图7所示。由图7可知：基坑开挖结束（STEP9）时，基坑外地表的沉降主要发生在坑外2倍挖深范围内，最大沉降量发生在坑外17 m位置，最大沉降量约为13.5 mm，沉降曲线与Hsieh等[14]对凹槽型的研究结果一致；换撑施工对基坑外地表沉降有明显影响，由于该过程支护桩位移变化较小，所以，是锚索回收导致土体挤压作用消失进而增加了土体沉降，其影响范围主要集中在预应力锚索锚固范围内。换撑施工过程中，预应力锚索锚固范围内土体的沉降量明显增大，且最大沉降点位置有向坑边靠近的趋势，换撑前后最大沉降量增加3.5 mm。
2.2.3地下室外墙内力分析
对于普通地下室，正常使用工况下，作用在地下室外墙上的水平荷载包括侧向土压力、地下水压力以及地面活荷载引起的侧压力，对于人防地下室还要考虑水平人防等效静载。该工程只对地下室外墙的侧向土压力作用进行分析。
不同工况下地下室外墙受力差异较大，如图8所示，其中line1为永久支护结构在基坑回填锚索失效后永久工况下作用在地下室外墙上的土压力；line2为临时桩锚支护结构在基坑回填且锚索失效后作用在地下室外墙的土压力；line3为无支护桩情况下作用在地下室外墙的土压力；line4为静止土压力计算值。由图8可知，永久支护结构在基坑回填锚索失效后的永久工况下，地下室外墙受力随挖深关系不大，土压力值为10～20 kPa，与传统基坑临时支护工程中地下室外墙的土压力分布并不相符。
传统临时支护结构在基坑回填地下室外墙直接承受基坑外侧半无限土体产生的土压力，通常按静止土压力计算；永久支护结构是复合型受力形式，基坑外侧土压力由支护桩承担并通过外伸支撑传递给地下室水平结构，与地下室外墙不产生直接作用，地下室外墙只需承担支护桩和地下室外墙之间有限回填土体的侧压力[15]。
永久支护结构中，支护桩和地下室外墙之间的有限回填土体土压力分布与传统半无限土体土压力分布并不同，可对该有限回填土体做单独分析，如图9所示。图9（a）为回填土体在竖直方向上的土压力分布云图，由于外伸支撑的存在，支撑位置处回填土体在竖直方向上存在明显的土拱效应[16][图9（b）]，相邻支撑的肋部土压力明显减小，回填土体被外伸支撑沿着竖直方向分割为4层，层间作用被大大削弱，每层土体可近似视为单独存在，层内侧向土压力自上而下近似呈三角形分布（图8），与经典土压力相符，在该土压力作用下，地下室外墙只需满足构造要求。
2.3耐久性校核
永久支护结构作为主体结构一部分，需要满足主体结构耐久性的要求。永久支护结构的耐久性分析主要是针对地下室外墙、支护桩和外伸支撑三部分，其中，地下室外墙和外伸支撑为矩形截面构件，可按照《混凝土结构设计规范》（GB 50010―2010）[17]中关于矩形截面钢筋混凝土受弯和偏心受压构件在长期作用影响的最大裂缝宽度ωmax计算公式进行计算，即
式中：αcr为构件受力特征系数；φ为裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数；σs为按标准永久组合计算的钢筋混凝土件纵向受拉普通钢筋应力或按标准组合计算的预应力混凝土构件纵向受拉钢筋等效应力；Es为钢筋弹性模量；cs为最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离；deq为受拉区纵向受拉钢筋的等效直径；ρte为按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率。
永久工况下地下室外墙只承受有限回填土体的土压力，无地下水作用时只需要按照构造要求进行设计，有地下水作用时着重考虑地下水压力的影响；由表5可知，外伸支撑最大弯矩为51.97 kN・m，最大轴力为915.63 kN，外伸支撑内力以轴向压力为主，所以，耐久性设计的关键在于支护桩在受弯条件下的裂缝控制。
支护桩在不同工况下的受力变化较大，由图5可知，桩撑支护工况（STEP15）下支护桩弯矩最大。土体回填后，有限回填土体对支护桩弯矩影响较小，支护桩依旧承受较大弯矩。支护桩作为主体结构一部分，可按结构设计规范中关于裂缝的要求进行裂缝控制，《水运工程混凝土结构设计规范》（JTS 151―2011）[18]中第6.4节对圆柱形混凝土构件在受拉、受弯和偏心受压情况下的裂缝宽度计算做了明确规定，具体计算如下：
由表6可知，支护桩裂缝最大值发生在换撑结束（STEP15）时，最大裂缝宽度为0.113 mm，基坑回填（STEP16）之后支护桩裂缝宽度略有减小。依据《混凝土结构设计规范》（GB 50010―2010），支护桩所处环境类别取为二类，裂缝限值取0.2 mm，表6各计算结果均满足要求。
3结语
（1）基坑支护桩与地下主体结构相结合的永久支护体系由地下室主体结构、基坑支护桩以及两者之间的支撑构件组成，支护桩作为主体结构一部分永久发挥作用，并可实现预应力锚索的回收，具有较好的经济、环境效益。
（2）PLAXIS-3D模拟结果显示，换撑过程中支护桩水平位移变化较小，桩身弯矩明显增大，支护桩设计需满足换撑前后各工况的要求；锚索回收导致基坑外地表沉降增加，对周边建筑环境产生不利影响。
（3）永久支护结构可有效减小地下室外墙所受土压力。永久支护工况下，受竖向土拱作用影响，回填土体在外伸支撑位置出现分层，层间作用大大削弱，回填土体侧向压力明显减小，外墙设计只需满足构造要求。
（4）永久支护结构耐久性设计的关键是支护桩的裂缝控制，计算证明，各工况下支护桩裂缝宽度均小于0.2 mm，满足现有规范对二类环境中混凝土结构耐久性的要求。
（5）永久支护结构将基坑支护结构设计与地下主体结构设计相联系，有助于推动城市地下空间建设朝集约化方向发展，但相关作用机理和计算方法还有待完善，具体表现需借助工程进行检验。
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关键词：超高层建筑；绿色施工；技术；研究
超高层建筑作为一项庞大的系统性工程，其在工程施工中会造成很多污染，影响自然环境和人们的生活环境。随着人们对自然环境和人居环境质量要求的不断提高，绿色施工技术在超高层建筑施工中应用日益广泛。超高层建筑的绿色施工技术，不仅涉及到建筑施工的节能与环保，还包含工程建设的水、粉尘和噪音污染控制等。想要降低超高层建筑施工对自然环境和人居环境的影响，就必须提高绿色施工技术的应用水平。
一、超高层建筑地下工程绿色施工技术
1、顺作法与逆作法
地下工程的顺作法是在施工完成基坑四周围护结构后再进行地下结构的施工。由于全部基坑已经开挖完成，给地下结构施工留下了较大的施工作业面，使得施工过程相对简单，造价较低，工作质量也易于控制。但由于顺作法多适用于浅基础的施工，对多处于城市建筑较密集处的超高层建筑深基坑开挖来说，若全部使用顺作法施工地下结构，基坑开挖深度深面积大，施工周期长，施工作业面小，同时可能会造成对周围环境的不可逆影响。逆作法本身由地下结构的外墙作为基坑支护的挡墙结构，梁板结构又作为支护结构的水平支撑，能够减小支护结构的变形量，保护周边环境；同时逆作法在地下室一层顶板施工完成后再挖土，还能够有效减少场地扬尘与施工噪音。
2、施工部署与绿色环保
目前超高层建筑多建于房屋密集区，对深基坑开挖和地下结构施工进行合理的施工部署，不仅能节省施工用地，减小施工对周边区域环境的影响，还能使地下结构尽早完工，降低地下结构施工对既有建筑物地基扰动、地面沉降等不可逆转的环境破坏的风险。在实际的工程施工过程中，由于基坑平面尺寸大，地下结构规模大，为了使控制工期的主楼地下部分尽早施工完成，基坑施工常采用顺逆结合的开挖方式。即主楼的地下结构采用顺作法施工，裙房的地下结构采用逆作法施工。这样裙楼基坑的施工不会影响到主楼，还能为主楼结构施工提供较大的地面施工空间，节省施工用地。
3、水资源保护
超高层建筑地下工程量比较大，如果在施工中不注意水资源的保护，很可能影响城市地下水资源，给城市工业和生活用水安全带来巨大影响。在地下水位较高的地区，地下工程的施工必须要考虑基坑开挖时地下水的浪费，利用尽可能少的成本来有效减少地下水的浪费，是在地下工程中实现水资源保护的关键。目前常用的技术有，基坑封闭降水技术和基坑水回收利用技术。基坑封闭降水技术主要是利用在基坑周边施工渗透系数较小的封闭止水帷幕，来有效阻止地下水向基坑内部渗流，并抽取开挖范围内的少量地下水，来控制地下水的浪费。
二、超高层建筑结构施工的模板脚手架施工技术
1、整体提升钢平台体系绿色施工技术
整体钢平台体系一般采用全封闭设计，保证了高空作业的安全性；整体钢平台体系一般采用大操作面设计，为大量施工材料，设备堆放提供空间，也保证了垂直运输的进度要求；整体钢平台体系采用自动提升、顶升模架或工作平台，自动化水平较高，节省人力；整体钢平台体系采用的施工平台及脚手架系统可周转使用，支撑体系也由单一的内筒外架支撑体系不断发展至格构柱支撑体系，同时考虑支撑体系的周转使用率和一次性投入的成本，不断自主创新形成新型支撑体系，如系劲性钢柱支撑体系、钢柱筒架交替式支撑体系等
2、液压爬模体系绿色施工技术
液压爬模体系由上至下全部封闭防护，平台临边采用钢管栏杆，外墙爬模架体外侧面使用菱形钢板安全网，内衬密目安全网，同时在爬模平台与墙体之间使用两道翻板封闭，以防坠物；液压爬模体系采用的组合大模板可定型，模数统一，模板刚度好，面板平整光滑，因此周转使用次数多，一般能够满足工程一次组装、使用到顶的要求；液压爬模体系采用自动提升、顶升模架或工作平台，自动化水平较高，节省人力。
3、对固体废弃物的处理
绿色施工对固体废弃物的处理主要遵循全循环的原则。由于超高层建筑的模板体系为多次周转材料，这里讨论的主要为浇筑混凝土过程中的固体废弃物，其中关键的绿色施工技术有超高压水洗技术以及高压泵管余料回收技术。超高层建筑的高压泵管由于输送线路较长，混凝土浇筑完成后，泵管管线中仍存有大量的混凝土。而回收泵管余料可根据泵送高度选择传统水洗（200m以下）和气洗（100m以下）2种方式。气洗方法由于以空气为媒介，不需要大量的水，因此只要满足一定的空气压力即可将余料顺利泵送。但需要在管路的末端安装安全盖，施工人员也要远离出口方向。利用气洗或水洗方法回收的混凝土余料还可以与现场钢筋短料制作成绿色路面，通过循环铺设现场施工道路和堆料场地，减少资源浪费和固体垃圾数量。
4、噪音、扬尘处理
绿色施工对噪声的控制主要从来源、传播途径和接受者3个环节着手，即从来源上减小甚至消除噪声的发生，在噪声传播过程中尽量增大其损耗，在必要的时候还需要建立吸收或反射噪声能力的保护屏障。一般高层建筑主体结构施工过程中的主要噪声来源有模板工程、钢筋工程中的材料加工以及混凝土工程中的混凝土泵送及振捣。模板工程中的主要噪声来源为液压设备工作，主要控制措施包括经常清空油管中的空气，以及更换老化零件。钢筋工程中的主要噪声来源为钢筋加工过程中机械设备工作和焊接钢筋过程中产生的噪声。因此，在选择钢筋加工棚的位置时，应选用场地内远离噪声敏感点的位置并加设隔音棚。同时，钢结构部分可多采用工厂化生产，把部分现场施工作业转移至工厂制作，钢筋的连接方式也可由直螺纹套筒连接取代现场焊接。混凝土工程中的主要噪声来源为混凝土的泵送和振捣过程。主要控制措施有混凝土泵的全封闭处理，白天进行作业等。超高层建筑施工过程中建筑材料的运输、装卸、堆积、作业过程都会产生扬尘。因此，施工现场应采取全封闭围挡施工，并定期进行洒水降尘。合理控制扬尘的关键绿色施工技术有高空喷雾防扬尘技术、洗车槽循环水再利用技术、喷雾式花洒防尘技术等。
综上所述，绿色施工技术的不断发展，为超高层建筑施工节能性、环保性的提高打下了基础。想要在超高层建筑施工中应用好绿色施工技术，就必须针对建筑的施工要求和施工环境特点，做好地下工程、结构工程中水污染、噪音污染、粉尘污染、大气污染的预防和处理，不断降低超高层建筑施工对自然生态环境及城市人居环境的影响。相信随着我国绿色施工技术的不断提高和超高层建筑绿色施工技术应用经验的丰富，绿色施工技术在超高层建筑施工中的优势将会与日凸显，为我国建筑行业的发展做出贡献。
参考文献：
【关键词】高层建筑 施工特点 施工技术
随着新材料、新技术的不断发展，高层建筑的施工技术及其要求也会发生相应的变化。设计人员和施工人员只有结合具体工程的具体要求，认真贯彻相关法规、条例的要求，学习新技术、新方法，才能满足人们对外形美观、结构合理、布局自然、安全性高和低成本高环保的建筑要求。
一、高层建筑施工特点分析与研究
1、高层建筑施工周期长。一般多层住宅每栋平均工期在 10 个月左右，而高层建筑的施工周期平均为 2 年左右。要缩短施工周期，主要是缩短结构和装饰施工周期。各种高层结构体系可以采用不同的施工方法。而现浇混凝土是高层建筑施工的主导工序，合理的选择模板体系是缩短主体结构工期，降低成本的主要途径之一。
2、基础埋置深度深。高层建筑为了保证其整体稳定性，地基埋置深度不宜小于建筑物高度的 1/12； 采用桩基时，不宜小于建筑物高度的 1/15 （ 桩的长度不计算在埋置深度内） ，至少应有一层地下室。因此，一般埋深至少在地面以下5 m。超高层建筑的基础埋置深度甚至达 20 m 以上。深基础施工，地基处理复杂。尤其是在软土地基，基础施工方案有多种选择，对造价和工期影响很大。研究解决各种深基础开挖支护技术，是高层建筑施工的重点之一。
3、高层建筑体量大，工程量大。据统计，我国目前高层建筑平均建筑面积约为 1. 5 万平方米。由于工程量大，工程项目多，涉及单位多、工种多。特别是一些大型复杂的高层建筑，往往是边设计、边准备、边施工，总、分包涉及许多单位，协作关系涉及众多部门。这就带来了高层建筑施工计划、组织、管理、协调的难度大。必须精心施工，加强集中管理。当然，由于高层建筑层数多、工作面大，就可充分利用时间和空间，进行平行流水立体交叉作业。
4、施工技术要求高。高层建筑施工技术主要以钢筋混凝土和钢材为主要结构材料及相关的施工技术构成，而钢筋混凝土又以现浇为主，需要着重研究解决各种工业化模板、钢筋连接、高性能混凝土、建筑制品、结构安装等施工技术。其次是装饰、消防、防水、设备等要求较高。平面类型的多样化、立面造型的个性化、立面色彩与周围环境的协调和谐，已经成为时代潮流； 消防设施要求高，深基础、地下室、墙面、屋面、厨房、卫生间的防水，甚至管道冷凝水的处理，都比多层建筑要求高； 高层建筑的设备繁多，高级装修装饰多这些都给施工提出了更高的质量和技术要求。
二、高层建筑施工关键施工技术分析与研究
1、混凝土工程施工技术。混凝土质量的主要指标之一是抗压强度。混凝土抗压强度与混凝土用水及水泥的强度成正比，当水灰比相等时，高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多，所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号； 另外，水灰比也与混凝土强度成正比，水灰比大，混凝土强度高，水灰比小，混凝土强度低。因此，当水灰比不变时，企图用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的，此时只能增大混凝土和易性，增大混凝土的收缩和变形。综上所述，影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比； 要控制好混凝土质量最重要的是： 控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。在满足设计要求的质量指标前提下尽量降低成本，这两条要求实际上是尽量降低混凝土的标准差。混凝土的强度有一定离散性，这是客观的，但通过科学管理可以控制其达到最小值。因此，混凝土标准差能反映施工单位的实际管理水平，管理水平越高，标准差越小。可以说，混凝土质量控制实质上是标准差的控制。
2、结构转换层施工技术。高层建筑从建筑的功能上一般上部要求小空间的轴线布置，而下部则需要大空间的轴线布置，而这一要求与结构力学、自然布置正好相反。由于高层建筑结构下部楼层受力很大，上部受力较小，正常布置时应当是下部刚度大、墙多、柱网密，到上部逐渐减少墙、柱，扩大轴线间距。为了满足建筑功能的要求，结构必须以和常规相反的方式进行布置。上部布置小空间，下部布置大空间。上部布置刚度大的剪力墙，下部布置刚度小的框架柱。为了实现这种结构布置，就必须在结构转换的楼层设置转换层。不管采用何种转换形式，带转换层的剪力墙结构仍是目前工程应用的主要结构形式。随着转换层位置上移，应设计带转换层的筒体结构。对带转换层筒体结构其主要影响因素表现为转换层上部外筒的刚度、转换层设置高度和内筒刚度。对这两类转换结构，转换层高度是影响其抗震性能的主要因素之一，转换层高度越高，转换层上下层间位移角及内力突变越明显，设计时应限制转换层设置高度。转换层与其上层的侧向刚度比对结构抗震性能有一定影响。对转换层位置较低的带转换层的剪力墙结构，控制侧向刚度比可以控制转换层附近的层间位移角及内力突变。对于带转换层的剪力墙结构或筒体结构，可采取以下措施强化下部结构： 加大筒体及落地墙厚度，提高混凝土强度等级，必要时可在房屋周边增置部分剪力墙、壁式框架或楼梯间筒体，提高抗震能力； 可采取以下措施弱化上部： 不落地剪力墙开洞、开口、减小墙厚等。
3、施工后浇带的施工技术。在高层建筑物中，由于功能和造型的需要，往往把高层主楼与低层裙房连在一起，裙房包围了主楼的大部分。从传统的结构观点看，希望将高层与裙房脱开，这就需要设变形缝； 但从建筑要求看又不希望设缝。因为设缝会出现双梁、双柱、双墙，使平面布局受局限，因此施工后浇带法便应运而生。一般高层主楼与低层裙房的基础同时施工，这样回填土后场地平整，便于上部结构施工。对于上部结构，无论是高层主楼与低层裙房同时施工，还是先施工高层后施工低层，同样要按施工图预留施工后浇带。对高层主楼与低层裙房连接的基础梁、上部结构的梁和板，要预留出施工后浇带，待主楼与裙房主体完工后，再用微膨胀混凝土将它浇筑起来，使两侧地梁、上部梁和板连接成一个整体。这样做的目的是为了把高层与低层的差异沉降放过一部分，因为高层主楼完成之后，一般情况下，其沉降量已完成最终沉降量的 60 ～80%，剩下的沉降量就小多了。
关键词：钢筋棍凝土结构;后浇带;使用安全
引言
钢筋混凝土结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的一种钢筋承受拉力，混凝土承受压力的结构。它具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点。高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等都涉及到大体积混凝土施工，除去基础工程的混凝土工程，其后还设计更多的混凝土工程的施工，也因此，钢筋混凝土结构施工中最重要的施工环节就是混凝土施工。而后浇带是在建筑施工中为防止现浇钢筋混凝土结构由于温度、收缩不均可能产生的有害裂缝， 钢筋混凝土结构中设置后浇带技术适用于高低结构的高层住宅、公共建筑及超长结构的现浇整体钢筋混凝土结构中后浇带的施工,通过设置后浇带,使大体积混凝土可以分块施工,加快了施工进度,缩短了施工工期。由于不设永久性的沉降缝,简化了建筑结构设计,提高了建筑物的整体性:同时也减少了渗漏水的因素。按照设计或施工规范要求，在基础底板、墙、梁相应位置留设临时施工缝，将结构折时划分为若干部分，经过构件内部收缩，在若干时间后再浇该施工缝混凝土，将结构连成整体。
1、混凝土工程的施工
1.1钢混结构的混凝土工程施工前准备钢筋混凝土结构的施工，主要有整体现浇和预制装配两大类方法。在两者之间，还有现浇与装配相结合的施工方法，生产出来的结构称为装配整体式结构。整体现浇式结构是在施工现场，在结构构件的设计位置支设模板、绑扎钢筋、浇灌混凝土、振捣成型，经养护混凝土达到拆模强度时拆除模板，制成结构构件。整体现浇式结构的整体性和抗震性能好，施工时不需要大型起重机械。但要消耗大量模板，劳动强度高，施工中受气候条件影响较大。预制装配式结构是预先在预制构件厂(场)生产制作结构构件，然后运至施工现场进行结构安装;或者在施工现场就地制作结构构件并进行结构构件的安装。
混凝土施工应保证结构具有设计的外形和尺寸，施工后混凝土符合设计要求的强度等级，有良好的整体性，并满足设计和施工的特殊要求。混凝土工程包括混凝土的拌制、运输、浇筑捣实和养护等施工过程。各个施工过程既相互联系又相互影响，在混凝土施工过程中除按有关规定控制混凝土原材料质量外，任一施工过程处理不当都会影响混凝土的最终质量。其一，混凝土强度。当混凝土强度等级为C20和 C25级，若强度标准差计算值小于2.5MPa时，计算配制强度用的标准差应取不小于2.5 MPa;当混凝土强度等级等于或大于C30级，若强度标准差计算值小于3.OMPa时，计算配制强度用的标准差应取不小于3.OMPa。对预拌混凝土厂和预制混凝土构件厂，其统计周期叫取为一个月;对现场拌制混凝土的施工单位，其统计周期可要扎实际情况确定，但不宜超过三个月。其二，混凝土施工配合比及施工配料。混凝土的配合比是在实验室根据混凝土的配制强度经过试配和调整而确定的，称为实验室配合比。实验室配合比所有用砂、石都是不含水分的。而施工现场砂、石都有定的含水率，且含水率大小随气温等条件小断变化。为保证混凝土的质量，施工中应按砂、石实际含水率对原配合比进行调整。根据现场砂、石含水率调整后的配合比称为施工配合比。其三，混凝土搅拌。为了获得质量优良的混凝土拌合物，除正确搅拌机外，还必须正确确定搅拌制度，即投料顺序、搅拌时间和进料容量等。
1.2钢筋混凝土基础工程中的大体积混凝土施工工艺大体积混凝土主要特点是体积大，表面小，水泥水化热释放较集中，内部温升较快。当混凝土内外温差较大时，会产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用，所以必须从根本上加以分析，来保证施工的质量。大体积混凝土施工工艺首先从原材料开始，水泥的选用应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥，优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥等;粗骨料宜采用连续级配，细骨料宜采用中砂;宜在混凝土中掺入适量的缓凝刑减水剂，除加入减水剂外，有些混凝土还要根据需要加入其他外加剂，如引气剂、膨胀剂、泵送剂等。其次，大体积混凝土的浇筑与振捣。浇筑方案，除应满足每处混凝土在初凝前就被上层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因索的影响。浇筑可采用全面分层、分段分层、斜而分层。全面分层，即在第一层全面浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应使第一层混凝土还末初凝，如此逐层连续浇筑，直至完工为止。这种方案适用于结构平面尺寸不太大，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。分段分层，混凝土浇筑时，先从底层开始，浇筑至定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少，结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。斜面分层，要求斜面坡度不大于1/3，适用于结构长度大大超过厚度三倍的情况。混凝土的振捣也要适应斜面分层浇筑工艺，一般在每个斜面层的上、下各布置道振动器。
2、后浇带施工
后浇带是既叫解决沉降差又叫减少收缩应力的有效措施，故在工程中应用较多。后浇带的浇筑时间宜选择气温较低时，可用浇筑水泥或水泥中掺微量铝粉的混凝土，其强度等级应比构件强度高级，防止新老混凝土之间出现裂缝，造成薄弱部位。设置后浇带的部位还应该考虑模板等措施不同的消耗因索，并且设置后浇带的位置、距离通过设计计算确定，其宽度考虑施工简便、避免应力集中，常为800-1200mm;在有防水要求的部位设置后浇带，应考虑止水带构造。后浇带接缝形式有平直缝、阶形缝和企口缝等。设计采用何种类型的后浇带，必须根据工程类型、工程部位、现场施工情况和结构受力情况来具体确定。
