1、超高層開發建設各階段關鍵路徑淺析【摘要】截止2015年上半年，國內已建成或在建的400-660米的超高層摩天大樓大約有10 個，每個項目面對的地質條件、場地條件、政策環境各不相同，選擇的基礎方案、結構方案、 塔吊和電梯的布局方案、幕墻安裝方案也不盡相同。但都面臨建設周期長、建設成本高、技 術難點多、協調難度大、質量安全管理難度大、進度風險高等具體問題。其中的進度風險需 要在超高層開發建設的各階段加以重視，方可胸有成竹、運籌帷幄。本文結合國內在建的 600米以上的摩天大樓的實際經驗，淺析進度管理中各階段關鍵路徑工作的識別及效率分析。【關鍵詞】超高層；關鍵路徑在項目進度管理中的關鍵路徑是指項目計劃

2、中各道先后邏輯工序的累計工期最長的作業路徑， 項目管理者往往會重點關注施工階段的關鍵路徑作業的識別和管理，但因為超高層項目的前 期準備時間長、建設周期長、設計標準要求高、施工技術難度大、竣工階段驗收程序復雜等 特點，導致超高層的全壽命建設周期內都需要重點關注各階段的關鍵路徑工作，本文將分析 以下階段的關鍵路徑及其工期和工效：項目選址、方案設計、施工圖設計、招投標、基坑及 基礎施工、結構施工、幕墻安裝、室內機電安裝及裝修、竣工驗收等階段。1項目選址全球經濟和國家經濟的發展、社會的穩定、城市的發展現狀和發展前景、地區的交通網絡發 展程度及規劃、選址周邊人流密集程度和消費水平、同等規模和開發進度的類

3、似項目的競爭 水平等等因素，是企業相關部門或專業團隊做出選址決策時不可忽略的重要因素，只有充分 詳細的調查研究、分析對比上述因素后方能正確選擇在哪個地區、哪個城市、哪個城區建設 投資超過百億、工期超過5年的超高層摩天大廈。受不同企業的發展需求、決策效率、審批 流程等因素的影響，該階段一般需要6-12個月時間。選址完成之后需要完成項目可行性研究， 一般需要3-6個月。項目選址和可行性研究階段不作為建設周期計算。2方案設計方案設計階段需要結合企業文化、企業精神、企業發展規劃、政策限制、技術規范、工期估 計、地質條件、氣候條件、交通配套等因素，綜合分析論證后選擇經濟、合理、高效的建筑 方案，包括地下

4、室和基坑深度、基坑開挖及加固方案、基礎結構形式、塔樓結構形式及建筑 外形、幕墻結構形式、大型機電設備樓層分布、電梯布局及分區設置、高區低區樓層功能分 布、周邊市政公交地鐵接駁等重要方案，都需要聘請經驗豐富的超高層專業設計顧問開展多 方案對比論證后確定最優方案。方案設計階段一般需要3-4個月。鑒于超高層項目建設的質 量要求高、技術復雜、施工難度大、不可控因素多、安全風險大等原因，需要在方案設計之 后立即開始擴初設計，一般再需要3-4個月。該階段作為項目建設周期的啟動階段，開始作 為關鍵路徑計算工期。3施工圖設計鑒于工期要求，國內建設單位一般采用初版施工圖作為招標圖進行總承包等合同的招標，如 果后

5、續施工圖出現較多重大設計變更，將必然導致較大的變更費用產生。這就要求建設單位 聘請的施工圖設計顧問盡可能詳細地與建設單位相應的設計管理部門溝通清楚以下需求：企 業需求、高層領導需求、使用部門需求、潛在客戶需求、建設工效/工期需求等。該階段設計顧問需要詳細了解項目選址的地質勘查成果和周邊地鐵/高鐵等市政配套和建筑 布局情況，以便在設計中充分考慮基坑開挖及支護方案，減少深基坑開挖階段和樁基施工階 段因地基或建筑沉降而延誤工期或增加基坑止水或加固成本。該階段設計顧問需要結合超高層的超大鋼柱、大型鋼梁、設備層桁架、伸臂桁架等鋼結構形 式，選擇經濟高效、節能環保的高性價比建材或設備：高建鋼、自密實混凝土

6、、高強螺栓、 防火涂料、輕質砌體、輕質隔墻、環保節能的機電設備及管線系統、定位合理的精裝飾面、 美觀舒適的外幕墻。需要合理考慮樓層鋼梁開孔，以便滿足天花內復雜的機電管線的合理排 布而不影響天花標高。一方面可以減少超高層建筑的自身重量，可以提高建筑質量和耐久性， 可以盡可能擴大有效使用面積和提高標準樓層標高，還可以減少未來的施工階段設計變更和 工期延誤。該階段需要重點考慮因施工工程中核芯筒結構和外框結構的施工進度落差導致的結構壓縮變 形差異，從而需要在相應的桁架層鋼結構連接部位設置后安裝節點，以便平衡結構壓縮差異 從而提高建筑結構的安全性能。該階段需要合理設計巨柱和桁架等大型鋼結構的垂直分段或水

7、平分段方案和焊縫設置方案， 以便施工階段配置經濟合理的塔吊從而提高塔吊運輸效率，也便于減少焊縫數量并提高焊縫 焊接效率和質量。因需要盡可能編制詳細的施工圖，故施工圖設計階段一般需要4-6個月時間。4招投標超高層項目的招標將會涉及到100個以上的合同，一般需要在相應專業工程開工前3-6個月 完成相應合同的定標工作。其中總承包工程的招標對超高層項目的成敗至關重要，需要在眾 多投標單位中擇優選擇超高層業績優秀、行業信譽良好、履約服務意識強、管理協調水平高 的總承包單位，以便其高效管理眾多專業分包單位按業主要求順利實現成本、進度、質量、 安全等目標。總承包招標階段需要在招標合同中清晰嚴格的規定工期節點

8、、技術標準、質量標準、安全標 準、總包管理要求、分包管理職責等，需要清晰界定合同范圍和違約責任或獎懲條例。總承包投標階段需要選擇先進高效地核芯筒和外框結構施工所需的模板體系、塔吊數量和布 局方案、施工電梯的數量和布局方案以便提高標準樓層的爬升效率和提高垂直運輸效率。招投標階段是一個持續漫長的過程需要結合總控計劃編制專項采購計劃，其中位于基坑和樁 基礎工程之后的總承包采購一般需要4-6個月。總承包進場準備時間約2-3個月，因為需要 在業主配合下開展圖紙深化、方案報批、施工許可證辦理、材料報批、人員調動等工作。5基坑及基礎施工超高層建筑因為考慮人流和車輛需求，一般需要設置5層以上地下室，因為超大的

9、建筑自身 重量和抗震、抗風要求，需要采用8米左右的超大樁基礎，并配合4米以上的筏板基礎。如 此深基坑的支護需要采用地連墻或維護樁，樁基開挖中如滲水嚴重則需要采用止水帷幕或旋 噴樁加固止水。故基坑支護工期為6-8個月，基坑開挖工期為5-6個月，樁基礎工期為3-4個 月，大底板工期為2-3個月。故基礎施工工期約為16-21個月。6結構施工超高層結構施工主要分為從上到下的6道工序：核芯筒鋼結構安裝、核芯筒墻體混凝土澆筑、 巨柱和外框鋼結構安裝、外框樓板壓型鋼板安裝和鋼筋綁扎、核芯筒樓板和外框樓板混凝土 澆筑、巨柱混凝土澆筑。因核芯筒模板體系垂直占位、巨柱模板體系垂直占位、塔吊支撐附 著占位等技術方案

10、和合理工序步距需求導致超高層結構施工期間的關鍵路徑和工效出現以下 變化。6.1核芯筒鋼結構安裝到地面10層以前該階段關鍵路徑為塔吊制造及安裝、核芯筒爬模體系安裝及調試。需提前設計規劃好塔吊選 型及其預埋安裝方案，并確保塔吊按計劃運抵現場并完成安裝。需根據塔樓結構體系選擇高 效合理的核芯筒爬模體系，并確保按計劃運抵現場并安裝。該階段因塔吊和爬模安裝、鋼筋 密集、鋼結構焊接量大等原因，施工工效只有10至15天/層。6.2核芯筒鋼結構安裝到10至30層期間該階段關鍵路徑為核芯筒鋼構安裝及墻體模板體系安裝。該階段盡快為上述從上到下的6道 工序拉開合理的步距，以免各工序之間相互牽制。該階段因需要逐步拉開

11、各道工序的合理步 距，施工速度為6至8天/層。6.3核芯筒鋼結構安裝到30層以上至核芯筒墻體封頂該階段關鍵路徑為外框樓板和巨柱砼澆筑。該階段各道工序的合理步距已拉開，鋼結構安裝 已進入正常高效階段，外框樓板和巨柱的土建進度將可能限制幕墻、機電、精裝單位的進場 時間。該階段需重點協調組織各道工序同步等效爬升施工，盡可能為外幕墻按計劃開始大面 積安裝創造條件。該階段因各道工序等步距流水作業，標準層施工速度可以達到4天/層。6.4核芯筒墻體混凝土封頂后開始輪換拆除塔吊該階段因核芯筒墻體混凝土封頂后約1.5個月后外框巨柱鋼梁已安裝到塔吊底部支撐高度， 需要開始輪換拆除塔吊，將不同程度地降低上述6到工序

12、的施工效率。該階段施工平均工效 約為8至10天/層，一般持續時間為4-5個月。之后的塔冠鋼結構安裝工期約為3-4個月， 但塔冠鋼結構工期不再是關鍵路徑。6.5外框樓板和巨柱砼澆筑封頂后該階段關鍵路徑為高區核芯筒內施工電梯與正式電梯分批交叉輪換拆除和安裝、組織100層 以下的室內機電安裝和精裝修的分段交叉施工。超高層電梯安裝因井道高、安裝精度和調試 標準高，導致電梯安裝周期長，需要盡早策劃電梯井道移交方案和電梯井分段安裝等方案。 該階段一般按照設備層分成每段約15各樓層組織機電和精裝修交叉施工，重點是合理調度 塔吊和施工電梯的垂直運輸、合理高效協調電梯井道、豎向管井、設備房的多道工序施工。 該階

13、段一般在結構封頂后10-12個月完成大面積機電和精裝修工程，可以算是超高層項目的 成功范例。7幕墻安裝外框巨柱混凝土澆筑到35層以上開始安裝幕墻鋼結構，外框巨柱混凝土澆筑到50層以上開 始安裝幕墻單元板。幕墻單元板安裝在前10層只有4-5天/層的工效，在中間的標準層可以 達到3天/層的工效。幕墻安裝到100層以上后因受高區結構施工的塔吊拆除降效、高空塔吊 和電梯運輸降效等原因，工效只有平均5天/層，但只要做好未封閉樓層的雨水流失管理，不 會影響室內機電和精裝修的關鍵路徑的施工進度。8室內機電安裝及裝修外幕墻封閉30層以上，將有條件開始室內機電和精裝修樣板和大面積施工的條件，該階段 管理重點是加

14、快樣板施工及審批進度，加快深化圖紙制作及審批進度、加快設備和材料的審 批進度、合理組織塔吊和施工電梯的垂直運輸分配管理、加快低區正式電梯的安裝進度以便 盡快替換拆除部分低區的施工電梯、按計劃將大型設備運抵設備樓層、合理組織機電和精裝 修的分段流水交叉施工、高效協調電梯井道/管井/設備房的交叉施工順序等。一般每個設備 層之間的15個樓層機電和精裝修施工工期為3個月。9竣工驗收 根據高低區的分段驗收需求以及相關消防法規的規定，提前策劃結構分段驗收、幕墻驗收、 消防驗收、燃氣驗收、人防驗收、節能環保驗收、民航驗收、電梯驗收等專項驗收，提前準 備竣工驗收資料，一般需要4-6個月完成各項驗收。10結束語綜上所述，600米左右的超高層項目的開發及建設總周期為：方案及擴初設計6-