第15章

超高層建筑施工組織及管理15.1超高層建筑施工特點超高層建筑結構超高、規模龐大、功能繁多、系統復雜、建設標準高，施工具有非常鮮明的特點：

(1)規模龐大，工期成本高

超高層建筑體量巨大，建筑面積達數10萬m2，所需投資往往達數十億元(人民幣)，甚至逾百億元，建設單位的資金壓力非常大。資金壓力體現在工期成本高，一旦工程延期往往顯著提高投資成本，降低投資收益。

(2)基礎埋置深，施工難度大

為了滿足結構穩定和開發地下空間的需要，超高層建筑的基礎埋置都比較深，基坑開挖深度達20余米，有的甚至超過30m。深基礎施工周期長、施工安全風險大。

(3)結構超高，施工技術含量高

超高層建筑較其他建筑最為顯著的區別是高度大。目前超高層建筑高度已經突破800m大關，正在朝1000m邁進。有些超高層建筑的高度并不突出，但是為了產生獨特的建筑效果，造型非常奇特，如北京中央電視臺新臺址大廈。高度的不斷增加和造型的奇特都會增加超高層建筑結構施工難度。

(4)作業空間狹小，施工組織難度高

超高層建筑是垂直向上伸展的建筑，這一特點決定了超高層建筑的施工只能逐層向上進行，作業空間非常狹小，施工組織的難度非常高，必須有效利用作業時間和空間，提高施工效率。

(5)建設標準高，材料設備來源廣

超高層建筑多為設計標準比較高的建筑，有些屬城市標志性的超高層建筑尤其如此。業主和建筑師為了打造精品，往往采用當今世界最新科技成果，在全球范圍大量采購材料、設備。這對總承包管理能力是一個嚴峻考驗，管理前瞻性要求高。

(6)工期長，冬雨期施工難以避免

超高層建筑體量大，施工周期長，我國全部竣工建筑單棟平均工期為10個月左右，而超高層建筑平均工期長達2年左右，規模大的超高層建筑施工工期甚至超過5年。施工過程中冬雨季惡劣天氣不可避免。特別是隨著施工高度的增加，作業環境更加惡劣，風大、溫度低給結構施工帶來很大困難。

(7)材料設備垂直運輸量大超高層建筑體量巨大，除結構材料外，機電安裝與裝飾工程所需的材料設備有時都高達數10萬t，數千施工人員上下的交通流量相當可觀，垂直運輸體系的效率對提高施工速度影響極大。

(8)功能繁多，系統復雜，施工組織要求高

現代超高層建筑往往集辦公、酒店、休閑、娛樂和購物等功能于一體，功能繁多。為了實現建筑功能，系統也就非常復雜，除了建筑結構外，僅機電系統就是一個龐大的復雜系統，包含強電系統、空調系統、給水排水系統、電梯系統、消防系統和樓宇自控系統等。要在有限的時間和空間內，保質保量完成這些系統的施工，對總承包商的施工組織能力是嚴峻考驗。15.2施工技術路線超高層建筑施工前必須首先深入分析工程特點，明確項目的施工技術要點，然后制定針對性的施工技術路線。工程對象不同，施工技術路線各有差異，但是基本原則是相同的：突出塔樓、流水作業、機械化施工、總承包管理。（1）突出塔樓

超高層建筑的顯著特點是:投資大、工期長、工期成本高。因此必須突出工期保證措施，采取有力措施縮短工期。在整個工程中，塔樓的施工工期無疑起著控制作用，縮短工期關鍵是縮短塔樓的施工工期。縮短建設工期應貫穿于項目建設的整個過程中，但是無疑縮短工期應重在施工前期。施工前期以結構施工為主，牽涉面小、投入少，縮短工期相對影響面比較小，成本比較低。因此在施工組織中必須突出塔樓，將塔樓結構施工擺在突出位置。（2）流水作業超高層建筑施工作業面狹小，必須自下而上逐層施工，這是其不利的一面，但是它也具有一定的優點，即可以利用垂直向上的特點，充分利用每一個樓層空間，通過有序組織，使各分部分項工程施工緊密銜接，實現空間立體交叉流水作業。這樣可以大大加快施工速度，縮短建設工期（圖15.1）。圖15.1上海環球金融中心（3）機械化施工

超高層建筑施工作業面狹小、高空作業條件差，施工進度要求高，因此必須有效利用當今科技進步成果，采用機械化施工。采用機械化施工可以減少現場作業量，特別是高空作業量。這樣一方面可以加快施工速度，縮短施工工期;另一方面可以充分發揮工廠制作的積極作用，提高施工質量。（4）總承包管理

超高層建筑功能繁多，系統復雜，參與承建的單位多且來自五湖四海，只有強化總承包管理才能將他們有序組織起來，實現對工程質量、工期、安全等的全面管理和控制，確保業主的項目建設目標順利實現。在超高層建筑施工中，總承包管理發揮了極其重要的作用，特別是進入施工中后期，各個分包隊伍都進入施工狀態，各種矛盾陸續暴露，需要總承包及時協調解決，協調工作量非常巨大，因此必須強化總承包管理，加強對施工過程的控制，確保施工順利進行。15.3施工組織設計1.施工組織設計的任務和作用

施工組織設計是為完成超高層建筑施工任務創造必要的生產條件，制訂先進合理的施工工藝所作的規劃設計，它是指導超高層建筑工程施工準備和施工的基本技術經濟文件。超高層建筑施工組織設計的根本任務是在特定的時間和空間約束條件下，根據超高層建筑工程的施工特點，從人力、資金、材料、機械設備和施工方法五個方面進行統籌規劃，實現超高層建筑有組織、有計劃、有秩序的施工，確保整個工程施工質量、安全、工期和成本目標順利實現。施工組織設計可以增強總承包管理的:（1）系統性（2）預見性（3）協調性總之，通過施工組織設計，總承包商可以顯著提高超高層建筑施工組織和管理水平。因此，施工組織設計的編制，是超高層建筑施工準備階段中各項工作的核心，在施工組織與管理工作中占有十分重要的地位。2.施工組織設計的分類

根據a.編制依據、b.編制對象、c.編制單位和d.編制深度，超高層建筑施工組織設計可以分為(1)施工組織總設計(施工大綱)(2)單位工程施工組織設計(3)分部分項工程施工組織設計(表15.1)。表15.1施工組織設計分類編制類型施工組織總設計單位工程施工組織設計分部分項工程施工組織設計編制對象建設項目單位工程分部分項工程編制作用建設項目施工的戰略部署建設項目施工組織總設計的貫徹，單位工程施工的總體安排分部分項工程施工的戰術性指導編制時間建設項目施工前建設項目施工組織總設計后，單位工程施工前單位工程施工組織設計編制后，分部分項工程施工前編制單位建設項目總承包商，分承包商參與單位工程承包商分承包商(1）施工組織總設計

施工組織總設計是以整個超高層建筑建設項目為對象編制的，在有了批準的初步設計或擴大初步設計之后即可進行編制，是超高層建筑建設項目施工的戰略部署。一般應以主持該項目的總承包商為主，建設、設計和分承包商參與編制。(2）單位工程施工組織設計

它是以單位工程為對象進行編制的，用以直接指導單位工程施工。在施工組織總設計的指導下，由單位工程承包商根據施工圖進行單位工程施工組織設計編制。圖15.2施工組織設計類型與建設項目設計深度的關系(3）分部（分項）工程施工組織設計

對于工程規模大，技術復雜或施工難度大的或者缺乏施工經驗的分部(分項)工程，在編制單位工程施工組織設計之后，需要編制作業設計(如：深基坑降水、支護、高大模板等)，用以指導施工。3.施工組織設計的內容

施工組織設計依工程對象難易和編制類型不同而繁簡不一，但是作為一份完整的施工組織設計，一般應包括以下基本內容：(1）工程概況包括本建設工程的a.性質、b.內容、c.建設地點、d.建設總期限、e.建設面積、f.分批交付生產或使用的期限、g.施工條件、h.地質氣象條件和i.資源條件以及j.建設單位的要求等。通過深入分析工程特點和難點，明確施工組織設計的重點，提高施工組織設計的針對性。(2）施工總體部署

施工總體部署是對整個建設項目全局做出的統籌規劃和全面安排，主要解決影響建設項目全局的重大戰略問題。根據工程特點，優化人力、資金、材料、機械設備和施工方法等配置，合理劃分施工區域，正確安排施工順序，擬定施工技術路線。(3)施工進度計劃施工進度計劃反映的是各項施工活動在時間上的安排，采用先進的計劃理論和計算方法，綜合平衡進度計劃，使工期、成本、資源等通過優化調整達到既定目標。在此基礎上，編制相應的人力和時間安排計劃，資源需要計劃，施工準備計劃。(4)施工平面布置施工平面布置是施工方案和進度在現場的全面安排，它把投入的各項資源、材料、構件、機械、運輸、工人的生產、生活活動場地及各種臨時工程設施合理地布置在施工現場，使整個現場能有組織地進行文明施工。超高層建筑施工平面布置的重點是構建高效的垂直運輸體系，并隨施工進程實現垂直運輸體系的有序轉換。(5)主要施工技術方案

根據施工總體部署確立的技術路線，制定主要分部分項工程施工技術方案，如工程測量、基礎工程、鋼筋混凝土結構工程、鋼結構工程、機電工程、幕墻工程等施工技術方案。(6)總承包管理方案

根據超高層建筑工程特點，明確總承包管理目標、原則、組織和崗位職責，建立總承包管理的程序和標準。4.施工組織設計的重點(1)施工總體部署所要解決的是施工組織的指導思想和技術路線問題。(2)施工進度計劃所要解決的是施工順序和時間問題。(3)施工平面布置所要解決的是施工空間問題和施工“投資”問題。

施工總體部署、施工進度計劃和施工平面布置分別突出了施工組織設計中的技術、時間和空間三大要素，它們密切相關，相互呼應，其中施工總體部署起主導作用，施工進度計劃和施工平面布置是施工總體部署的深化和落實。因此施工組織設計編制過程中要高度重視施工總體部署研究，解決好施工技術路線、施工流水段劃分和施工流程安排問題，確保施工組織設計不出現方向性失誤。15.4施工總體流程

施工總體流程屬于施工流程的最高層次，反映的是超高層建筑工程中各單項工程(區域)之間的施工流水關系。施工總體流程是施工總進度計劃和各單位工程施工組織設計編制的依據。1.施工流水段劃分

施工流水段劃分應圍繞超高層建筑主體部分塔樓進行，可以劃分為塔樓核心區、塔樓外圍區、塔樓以外區域三大區域。塔樓以外區域可以視工程規模大小，根據施工組織需要而進一步細分。圖15.3深圳證券交易所施工現場圖15.4深圳證券交易所地下室結構施工分區圖2.施工流水方式在地下結構施工階段，塔樓與其他區域通過地下室緊密相連，相互關系比較復雜，流水施工方式變化比較多，采用不同的流水施工方式，產生的效果截然不同。超高層建筑施工總體流程研究重點在地下結構施工階段。在地下結構施工階段，超高層建筑施工總體流程有平行施工、依次施工和流水施工三種基本方式。三種流水施工方式各有優缺點，應根據超高層建筑施工特點進行合理選擇。(1)平行施工定義：超高層建筑工程各區域平行施工，基本同時施工至0.000。優點：平行施工具有總體速度快、塔樓上部結構施工條件好、臨時措施投人比較少。缺點：但是施工資源投入大，塔樓施工進度受到一定影響。平行施工是超高層建筑施工中廣泛采用的流水施工方式，其特點：1）塔樓高度不特別突出，塔樓施工速度對工程總進度的影響不特別顯著；2）塔樓盡管比較高，但是從加快投資回收的目的出發，業主希望裙房及塔樓低區部位提前開業；3）深基坑工程支撐結構與主體結構難以避讓，主體結構必須同步施工，支撐結構同步拆除。高度在400m以內的絕大多數超高層建筑采用平行施工流水方式。（2)依次施工按照塔樓與其他區域的施工順序的不同，依次施工又可以細分為塔樓先行和塔樓后做兩種形式。定義：塔樓先行依次施工流水方式是塔樓先施工至±0.000以后，其他區域地下結構再開始施工。上海環球金融中心就采用了塔樓先行的依次施工流水方式(圖15.5)。這些超高層建筑投資巨大，施工工期長，工期成本高。為縮短建設工期，盡快回收投資，施工采用了塔樓先行的依次施工流水方式。為了實現塔樓先行依次施工流水方式，塔樓與其他區域之間采用臨時圍護分隔，先將塔樓施工至±0.000以后再開始其他區域施工。1)塔樓先行施工中的上海環球金融中心2)塔樓后做定義：塔樓后做依次施工流水方式是塔樓外圍區域先施工至±0.000以后，塔樓地下結構再開始施工。有些超高層建筑高度不是特別突出，業主從盡快回收投資的目的出發，希望裙樓和塔樓低區部位提前開業，因此采用其他區域先行，塔樓后做的依次施工流水方式。主塔樓先期施工，其他區域施工穿插進行。整個工程分區施工，但是重點突出塔樓。采用流水施工組織方式，既突出了重點，又兼顧了其他區域，資源投入比較合理。（3)流水施工3.塔樓施工流程

塔樓施工作業面狹小，但是施工工序卻特別多，每一道工序都需要相對獨立的作業空間和時間。因此塔樓施工作業空間極為寶貴，必須針對超高層建筑施工特點，按照施工工藝順序，在垂直方向合理安排作業空間，確保各工序自下而上流水施工。15.5施工進度計劃施工進度計劃是工程項目施工的時間規劃，規定了工程施工的起訖時間、施工順序和施工速度，是控制工期的有效工具。進度計劃主要有總進度計劃、單位工程進度計劃、分部工程進度計劃和資源需要量計劃四大類。1.施工總進度計劃（1)計劃內容施工總進度計劃是施工現場各項施工活動在時間上的體現。編制施工總進度計劃就是根據施工部署中的施工方案和工程項目的展開程序，對全工地的所有工程項目做出時間上的安排。作用：確定各個施工項目及其主要分部工程、準備工作和全工地性工程的施工期限及其開工和竣工的日期，從而確定建筑施工現場上勞動力、材料、成品、半成品、施工機械的需要數量和調配方案，以及現場臨時設施的數量、水電供應數量和能源、交通的需要數量等等。（2)編制方法步驟如下：劃分單位工程并計算工程量→確定各單位工程的施工期限→確定各單位工程的開竣工時間和相互搭接關系→編制施工總進度總計劃→總進度計劃的調整與修正。施工總進度計劃要簡潔明了，重點突出，既可以采用橫道圖，也可以采用網絡圖編制。2.塔樓施工進度計劃（1)計劃內容塔樓施工進度計劃屬于單項工程施工進度計劃，是在既定施工方案的基礎上，根據規定工期和各種資源配置條件，按照施工過程的合理施工順序及組織施工的原則，用橫道圖、網絡圖或形象圖對塔樓從開始施工到全部竣工，確定各分部分項工程在時間上和空間上的安排及相互搭接關系。（2)編制方法塔樓施工進度計劃是項目施工總進度目標的分解落實。超高層建筑施工總進度目標應按以下四個方面進行分解落實：①按項目組成分解，確定各單位工程(或區域)的開工、竣工、交付日期；②按分承包方分解，明確各分部工程進度控制目標，并列入分承包合同；③是按施工階段分解，明確各階段起止時間，開工條件，確立施工進度重要控制節點；④是按施工計劃期分解，明確年度、季度、月度進度目標。

塔樓施工進度計劃多采用橫道圖或網絡圖編制。近年來工程技術人員探索采用形象圖編制進度計劃。塔樓施工進度形象圖具有簡潔明了、通俗易懂的優點，能夠直觀反映總承包商對各主要分部分項工程施工的計劃安排，各施工工序在空間和時間上的搭接關系。塔樓施工進度形象圖縱向上反映同一時間段不同分部分項工程在空間上的上下搭接關系，橫向上反映同一樓層不同分部分項工程在時間上的前后搭接關系。塔樓施工進度形象圖突出了施工的重要區域和關鍵階段，因此成為總承包商控制施工進度的有效手段。六、施工平面布置

施工總平面圖（圖15.6）應對施工機械設備布置、材料和構配件的堆場、現場加工場地，以及現場臨時運輸道路、臨時供水供電線路和其他臨時設施進行合理布置。1.塔樓施工進度計劃

施工平面布置是現場管理、實現文明施工的依據，是施工組織設計的重要內容，具有較強的技