深圳市某办公楼施工组织设计（浅谈超高层建筑的现状及施工组织技术要点）_开题报告

1. 前言

随着社会经济的发展和建筑技术的进步，现代建筑产品的施工生产已成为一项多人员、多工种、多专业、多设备、高技术。现代化的综合而复杂的系统工程。特别是近年来高速发展的超高层建筑，要做到提高工程质量、缩短施工工期、降低工程成本、实现安全文明施工，就必须应用科学方法进行施工管理，统筹施工全过程。

本文计划通过本科阶段学习的工程技术、施工组织、工程管理、建筑制图等专业知识和目前超高层建筑发展现状及特点来分析超高层建筑施工组织设计的要点，通过实例编制某超高层办公楼的施工组织设计^范文。

建筑施工组织设计的任务是在党和政府有关建筑施工的方针政策指导下，从施工的全局出发，根据具体的条件，以最优的方式解决实际的施工组织问题，对施工的各项活动做出全面的、科学的规划和部署，使人力、物力、财力、技术资源得以充分发挥利益，从而达到优质、低耗、高效、安全和文明生产的完成施工任务。

2. 超高层建筑现状

联合国经济事务部在1974年国际高层建筑会议将高层建筑按高度分为四类：9～16层（最高为50米）；17～25层（最高到75米）；26～40层（最高到100米）；40层以上（建筑总高100米以上，即超高层建筑）。中国《民用建筑设计通则》（JG37—87）将住宅建筑依层数划分为：1～3层为低层；4～6层为多层；7～9层为中高层；10层及以上为高层建筑。公共建筑及综合性建筑总高度超过24米为高层，但是高度超过24米的单层建筑不算高层建筑。超过100米的民用建筑为超高层。

查阅相关资料特别是《高楼迷》论坛的统计资料显示，截止至2015年底全球建成及结顶的超高层摩天大楼为4882幢，其中中国（包括香港、台湾）有3177幢，占65%；据可查资料显示施工及规划中的超高层建筑有1645幢，其中中国有1482幢，占新增数的90%。则据可查资料显示中国现在及未来有超高层建筑4639幢，占世界超高层建筑的71%。目前已建成的世界第一高建筑是哈利法塔位于迪拜(阿联酋)163层，高828米；排名第二高建筑是上海中心大厦125层，632米高。其他前十见世界建成摩天大楼图腾见附件1。从全球各国排名看，中国远超美国、阿联酋、日本等国家，具体可见国家摩天指数排行见附件2。从国内看超高层建筑的城市排行为：香港、深圳、广州、上海、武汉、重庆、沈阳、天津、南京、贵阳，由于北京受紫禁城的规划影响排第14位，其他的超高层建筑分布在各省的省会城市为主。

3．超高层建筑技术难点及应对措施

根据理论及经验分析，一般在40层(大约150米)左右，是超高层建筑设计的敏感高度（建筑物的超长尺度特性将引起建筑设计概念变化），这种变化促使建筑师必须提出有效设计对策，调整设计观念，应用适宜的建筑、结构技术。超高层楼宇就像一条竖立起来的街道，存在着安全、内部交通、环境、能源消耗等多种难以妥善解决的问题，越是向高处发展，安全性、耐久性及适用舒适等问题就愈多，对结构、建筑、机电、暖通、电梯等专业的要求就越高。

难点1——结构系统

对于结构设计来讲，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则，选择相应的结构体系，一般分为框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系、框-筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系、多筒体结构、带加强层的框架-筒体结构、连体结构、巨型结构、悬挑结构、错层结构等。

进入90年代后，由于我国钢材产量的增加，钢结构、钢-混凝土混合结构逐渐采用。如金茂大厦、地王大厦、周大福中心、京基100等都是钢结构、钢-混凝土混合结构。此外，型钢混凝土结构和钢管混凝土结构在高层建筑中也正在得到广泛应用。高层建筑结构采用的混凝土强度等级不断提高，从C30逐步向C120及更高的等级发展。预应力混凝土结构在高层建筑的梁、板结构中广泛应用。钢材的强度等级也不断提高。

目前最高的几幢建筑采用核心筒加外框筒体结构，核心筒采用钢板剪力墙及钢管混凝土等。楼板一般压型钢板加现浇钢筋混凝土（简称钢承板混凝土）楼板。

难点2——垂直交通设计

超高层建筑，核心筒的设计需平衡采光、节能、易于维护、减少公摊、不同业态核心筒上下统一等多方要求，是建筑设计的难点之一。高层建筑与其他建筑之间的最大区别，就在于它有一个垂直交通和管道设备集中在一起的、在结构体系中又起着重要作用的“核”。而这个“核”也恰恰在形态构成上举足轻重，决定着高层建筑的空间构成模式。随着高层建筑建设的发展、高度的增加和技术的进步，在高层建筑的设计过程中，逐渐演化出了中央核心筒式的“内核”空间构成模式。

1.内核式：中央核心筒布局

在建筑处理上，为了争取尽量宽敞的使用空间，希望将电梯、楼梯、设备用房及卫生间、茶炉间等服务用房向平面的中央集中，使功能空间占据最佳的采光位置，力求视线良好、交通便捷。在结构方面，随着筒体结构概念的出现、高度的增加，也希望能有一个刚度更强的筒来承受剪力和抗扭。在建筑的中央部分，有意识地利用那些功能较为固定的服务用房的围护结构，形成中央核心筒，而筒体处于几何位置中心，还可以使建筑的质量重心、刚度中心和型体核心三心重合，更加有利于结构受力和抗震。这种“内核”空间构成模式，经过长期的实践检验，以其结构合理、使用方便和造价相对低廉的优势，很快便成为高层建筑中最为流行的空间布局形式。

2.外核式：双侧外核心筒布局

随着时代的发展、技术的进步，人们对建筑需求的变化和设计侧重点的不同，以中央核心筒为主流的高层建筑“内核”空间构成模式开始受到了挑战。第一次变革主要还是出于造型上的需要和建筑设计理念的变化，如70年代前后出现的“双核”构成模式。双侧外核心筒的布局，不仅有利于避难疏散，而且也使高层建筑的外观造型产生了巨大的变化。贝聿铭设计的新加坡“华侨银行中心”和日建设计设计的日本“IBM 本社大楼”等等就是当年风行一时的双侧外核设计手法的代表。

3.多核式：分散多个外核布局

第二次变革最先对核心筒提出革命性建议的是设备专业，他们认为随着建筑设备的日趋增多和越来越复杂，如果把设备用房和管道井从核心筒中分离出来，可能会更有利于管理和维修。而80 年代以后，智能化建筑的普及和电信设施的不断增加，导致了在高层建筑中大量应用计算机和电信通讯设备，甚至许多建筑在竣工之后，仍然频繁地改造布线系统和增添新设备。智能化办公楼中的光缆与电脑网络管道井、配线箱以及中继装置等，每层都必须设置三处以上才算合理。这样，建筑上为了满足机电设备经常变动的需要，便开始将“核”分散化，分置多处设备用房和管道井，以便于局部更改。

对于结构专业来说，加强建筑周边的刚度也会有效地抵抗地震对高层建筑的破坏，所以如果将垂直交通和设备用房等分散地布置在周边，则无疑也会对结构抗震有利。同时，这种分散的多个外核的空间构成模式，也正好适用于新兴的巨型框架结构，使这种结构体系中的巨型支撑柱具有了使用功能。其最典型的实例就是丹下健三设计的日本“东京都新都厅”。

而从建筑设计的角度来看，核的移动、垂直交通、服务性房间和管道井分散到建筑的周边，对于高层建筑的空间构成模式和立面造型上的变化也是极具革命性的。它不但适应了其它专业的需求，而且还有利于避难疏散，创造更大的使用空间和使高层建筑的底部获得解放。这种空间构成模式所具有的灵活性和先进性，很快便被推崇技术表现的欧洲建筑师们所发现，并创造性地应用在他们的作品之中。罗杰斯设计的英国“伦敦劳埃德大厦”、88木街办公楼和福斯特设计的“香港汇丰银行”等等即是分散式核心筒的杰作，它们从内部的空间构成到外部立面，均与中央核心筒式的高层建筑大相经庭。

核与主要使用空间分散和分离还可以使楼梯间、卫生间等直接对外自然采光通风，既节约能源，又省去消防所需的加压送风设备，更符合低能耗，可循环的现代设计原则。因此，近几年强调生态、节能的高层建筑多采用这种布局方式。马来西亚建筑师杨经文设计的高层建筑，不但楼梯、卫生间等全部对外，而且电梯筒壁还被刻意用来遮挡日晒，可谓“分散外核空间构成模式的生态设计方式”。“吉隆坡广场大厦”及其最新设计的“新加坡展览大厦”就都反映出这一设计特征。而另一位欧洲的建筑师赫尔佐格设计的前述之德国汉诺威建筑博览会管理办公楼，也以其生态观念赢得了众口称赞。

难点3——电梯

在超高层建筑中，快速、高效、平稳的垂直服务是难点之一。电梯作为垂直交通工具，对其数量的配置、控制方式及有关参数的选定将不仅直接影响建筑物的一次投资（一般电梯投资约占建筑物总投资的10％左右），而且还将影响建筑物的使用安全和经营服务质量。在建筑物内，恰当地选用电梯的台数、容量、运行速度、控制方式非常重要，而建筑物内的电梯一经选定和安装使用就几乎成了永久的事实，以后若想增加或改型非常困难，甚至是不可能的了，因此，在设计中应该在设计开始时对电梯的配置应予以充分重视。

难点4——供电安全性和稳定性

作为超高层建筑，安全性必然是供电系统设计所需要格外注意的地方，其次是供电可靠性。配电系统的设计上，需考虑多回路供电及备用发电机组的配置。因超高建筑的高度，变配电房可以考虑设置在塔楼中部的楼层，以减少低压配电的损耗。备用柴油发电机设置于地库层，供电电压采用10千伏输出，再经变压器降压至低压配电，保证配电至塔楼的高层。在超高层建筑的配电系统上，供电距离、电缆的长度、电缆大小的适当调整以及安装时的施工工艺也是难题之一。由于超高层面积大、楼层多，自然会出现远距离供电的问题，因此后备电源可考虑采用高压发电机来发电，从而解决了这个难题。另外还需要特别注意的是，超高层建筑遇到强风时，可能会出现左右晃动。由于超高层建筑物会有一定的摇摆度，在上升主干线的设计上可以考虑将电缆连接铜母线槽配电，以减低超高层建筑物在摇摆时对铜母线槽接驳组件位置的拉扯压力，减少发生故障及维修的机会，也相对地增加了主干系统的寿命。

难点5——消防

消防难点：超高层建筑由于其特殊的构造和功能要求，致使其内部火灾荷载大，火势蔓延迅速，人员疏散困难，救援难度大，形成重大火灾的隐患大。如2009年2月中央电视台新址的附属文化中心大火，造成了人员伤亡及财产损失。

消防设计要点：防火-控火-耐火。防火，建筑工程中使用防火材料、防火构件、防火配件，装修工程中采用不燃、难燃性建筑材料，易燃易爆场所强化通风，设置防爆电气，使用不发火地面等。控火，一是把火灾控制在初始阶段，包括安装火灾自动报警、自动灭火系统，进行早期探测和初期扑救；二是把火灾控制在较小范围，在建筑物平面和竖向划分防火分区和防烟分区，在建筑物之间留有适当防火安全距离，切断火灾蔓延途径，减小成灾面积，便于实施救援。耐火，加强建筑结构构件的耐火稳定性，使其在火灾中不致失效。

难点6——测量

超高层建筑，一般由超高层塔楼和多层地下室组成，工程测量难度大，施工测量如果失误，造成的损失会非常严重，并且难以弥补和修复，因此工程测量是超高层建筑的重点、难点。

难点7——侧向风影响

高层、超高层建筑要承受侧向的风力，一般说，在正常的风压状态下，距地面高度为10m处，如风速为5m／s，那么在90m的高空，风速可达到15m／s。若高达300-400m，风力将更加强大，即风速达到30m／s以上时，摩天大楼产生的晃动将十分剧烈。对大楼的这种晃动，首先要考虑它对电梯的影响，电梯被视为超高层建筑的“生命线”。当电梯高速运行的同时，如果大楼的晃动超过一定尺寸，电梯的钢缆就会因时紧时松的受力不均受到伤害，并造成危险。

难点8——烟囱效应

冬天，在气温较低的情况下，会由于低层(特别是一层大堂)和地下室的冷空气窜入电梯井，经烟囱效应形成强大气流，造成电梯关不上门。而且会将底层的一些气味带到高层，如厨房的气味、油烟味等，此时如在底层或地下室有电焊操作或燃气泄漏就可能将火源随气流带到高层，极端危险。同时，由于电梯轿厢与井壁间的缝隙很小，在电梯移动时，气流的摩擦会产生啸叫，这种现象在金茂大厦也有出现。目前，这是个国际性难题，目前尚未找到很好的解决办法。

难点9——管理维护问题

一些超高层大楼都曾出现过断电、跑水等事故。从管理上看除了做好预案，防止事故发生和做好备用系统以外，一旦事故出现，如何抢救，是否有一位掌握全局、了解本系统一切 细枝末节的人十分重要。上海金茂大厦的管理层就曾对没有一位掌握该建筑14000多个阀门 的人感到十分遗憾。 擦玻璃也成了管理这些庞然大物的一个麻烦。金茂大厦的幕墙有10.l8万平方米，据说两架擦窗机连续工作，一年才能把所有的玻璃擦一遍，而且，由于建 筑外形凹凸起伏太大，檐部又挑出很多，有的地方达3m以上，擦玻璃相当困难。

难点10——施工难点

1.超高层基础采用深基础。由于建筑高，体量大，地基深，对基坑支护、基础施工要求高。

2.超高层层数多、面积大。垂直运输要求高，高层消防要求高，管理困难。

3.超高层结构形式多为混合型。如型钢混凝土、钢管混凝土、钢筋混凝土结构或全钢结。对混凝土结构施工、钢结构施工的工艺技术、大型机械选择和管理难度大。

4.超高层装饰工程装饰富于变化，工程量大，技术含量高、要求高。超高层建筑的装饰工程的安全性功能尤其重要，抗风压，风、水、气的密闭性要求高。

5.建筑功能复杂，子系统多，安装工程工程量大，要求精度高。

6.新技术、新材料、新工艺大量采用。

7、各专业多，项目管理协调工作大。

针对超高层建筑的特点，在施工中应当采取如下对策：

采用新技术、施工技术必须有新突破

如基坑支护必须采用更加安全、节约成本的方案，如近几年流行的旋挖桩机、咬合桩、静爆工艺等；主体结构工程施工采用顶模系统、爬模系统、外脚手架采用爬架系统、大吨位塔吊、混凝土直接泵送、高速大型施工电梯应用、整体单元式幕墙等。

新的管理技术手段

采用总承包管理模式、项目咨询公司和设计公司组成联合体模式；采用BIM技术进行模拟施工；采用三维交底等信息化技术；远程专家论证及会议技术等；

创新质量、安全管理方式

由于超高层建筑的特殊性，对工程质量的过程控制必须更加严格，采取新技术手段及监测和检测，如各种传感器及应力计、应变计及实时监控系统。安全方面在消防、高空作业、大型机械安拆使用等环节的管理必须有对于措施。如必须在楼层内设置简易厕所。

通过对超高层建筑特点的梳理和分析，选择深圳市百度国际大厦东塔楼做为课题研究的实例，认真学习了本科期间的理论知识、各文献资料、网上资料、课题招投标文件，拟编制《百度国际大厦东塔楼施工组织设计》。

二、^范文提纲

目录

摘要

引言

第1章 编制依据

1.1法律、法规和规范性文件

1.2规范图集

1.3招标人提供的信息

第2章 工程概况

2.1 综合说明

2.2 工程建筑设计概况

2.3 工程其他设计概况

2.3.1 混凝土结构概况

2.3.2 钢结构概况

第3章 工程目标

3.1 工期管理目标

3.2 质量管理目标

3.3 安全文明施工管理目标

第4章 工程重难点分析及应对措施

第5章 施工部署

5.1 施工区段划分及施工顺序

5.2 施工安排

5.2.1 地下室施工阶段的施工安排

5.2.2 地上结构施工阶段的施工安排

5.2.3 装饰装修施工阶段的施工安排

第6章 施工进度计划

6.1 施工总进度计划

6.2 工期控制节点

6.3 施工计划分阶段控制要点

第7章 施工准备及资源配置

7.1 施工准备

7.1.1 施工技术准备

7.1.2 物资材料准备

7.1.3 现场准备

7.1.4 作业条件准备

7.1.5 项目管理制度准备

7.2 拟投入本工程的主要施工机械设备

7.3 拟投入本工程的主要材料和周转材计划

7.4 劳动力计划

第8章 主要施工方案

8.1 土方工程施工方案

8.2 塔吊选型及安拆方案

8.3 混凝土工程施工方案

8.3.1 大体积混凝土施工方案

8.3.2 高支模施工方案

8.3.3 混凝土工程施工方案

8.3.4 钢筋工程施工方案

8.4 砌体施工方案

8.5 外脚手架施工方案

8.6 钢结构工程施工方案

8.7 屋面工程施工方案

8.8 初装修施工方案

8.9 机电安装施工方案

8.10 季节性施工方案

第9章 施工总平面布置

9.1 施工总平面布置要点

9.2 施工总平面布置图

第10章 附件

10.1 施工总进度计划横道图

10.2 施工总平面布置图

10.3 劳动力需求计划表

参考文献

致谢

三、参考文献

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附件1：全球建成摩天图腾

附件2：国家摩天指数排行