超高层建筑项目概述

　　第 2 章 超高层建筑项目概述

　　2.1 超高层建筑起源与发展

　　超高层建筑属于高层建筑范畴，高层建筑的起源可以追溯到公元 6 世纪，我国就已经开始修筑高层建筑，最初的高层建筑是权利、地位的象征[4].例如，河南嵩岳寺塔，西安大雁塔，河北定县开元寺塔。外国古代高层建筑的典型事例要属古埃及金字塔了，古埃及金字塔中最大的一座每边长 230 多米，原高 146.59 米。1350 年完成的意大利比萨斜塔，塔高 54.5 米，是意大利古建筑的杰出代表。

　　1894 年，美国纽约曼哈顿，一座 18 层，高度 106 米的建筑落成，美国纽约曼哈顿人寿保险大厦成为世界上第一个超高 100 米高度的建筑，它标志着高层建筑发展进入了一个新阶段--超高层建筑阶段。超高层建筑的发展是一个国家经济、科技能力的反映，同时期美国的发展渐渐步入世界先进行列，1909 年，大都会人寿保险大厦以 213 米的高度成为世界上第一幢高度超过 200 米的摩天大楼，1931年，美国 381 米的帝国大厦将世界第一高楼的记录保持了 42 年之久。

　　二次世界大战期间，超高层建筑发展缓慢，未曾出现较大成果。直到 20 世纪70 年代时期，美国经济实力的复苏使得美国成为世界超高层建筑的中心，1973 年的美国纽约世贸大厦、芝加哥的西尔斯大厦都是当时的世界最高建筑。

　　20 世纪 80 年代以来，超高层建筑的发展进入了新的阶段。首先，超高层建筑风格变化显著，更加注重丰富多彩的形式，更加注重奇特的几何形式，地方和民族特色也越来越融入到建筑中去。到了 20 世纪 90 年代，亚洲经济发展迅速，亚洲逐渐代替美国成为世界超高层建筑的中心。上海环球金融中心，马来西亚吉隆坡石油大厦，台湾 101 大厦都是这个时期的杰出代表。在 2010 年，阿联酋迪拜哈利法塔以 828 米的惊人高度实现了超高层建筑的新飞跃。

　　现代意义上的超高层建筑发展经历了 100 多年的发展，超高层建筑形式的不断变化，建筑高度的不断刷新给人们带来了更广阔的生存空间。同时，资源浪费，环境破坏的非议也随之而来。但是超高层建筑历经风雨依然屹立不倒，它见证了世界的发展，成为一个时代的标志。超高层建筑是人类的精神需求，更多国家需要超高层建筑来建立其社会地位。目前，已经有城市计划建造 800 米、1000 米以上的建筑，这也依赖于经济发展，科技进步的坚实基础。超高层建筑的发展不仅仅能解决人口密度大，人民的居住问题，它带动的是从材料，技术、设备等一系列行业的发展。因此，超高层建筑的发展是大势所趋，不必刻意追求，也不是人为所能限制。超高层建筑高度记录变化记录如图 2-1、2-2 所示：

　　根据上图所示，以美国为主的发达国家在上世纪后期逐渐退出了超高层建筑市场，超高层建筑开始转向亚洲地区。我国在上世纪 90 年代开始，建筑高度开始真正意义上实现了突破。根据上海同济大学统计数据分析，我国规划或在建的超高层建筑前十名均超过了 500 米的高度，这标志着中国的超高层建筑热潮还在升温过程中。目前我国在建超高层建筑如下表 2-1 所示：

　　2.2 超高层建筑的定义

　　我国《民用建筑设计通则》GB50352-2005 将住宅层数划分为：1~3 层为低层；4~6 层为多层；7~9 层为中高层；10 层及 10 层以上为高层；公用建筑及综合性建筑高度超过 24 米为高层；凡高度超过 100 米的建筑为超高层[5].超高层建筑（Extra-high building），1972 年 8 月在美国宾夕法尼亚州的伯利恒市召开的国际高层建筑会议上，专门讨论并提出高层建筑的分类和定义。第一类高层建筑：9~16层（高度到 50 米）；第二类高层建筑：17~25 层（高度到 75 米）；第三类高层建筑：26~40 层（最高到 100 米）；超高层建筑：40 层以上（高度 100 米以上）[6].

　　2.3 超高层建筑的施工特点

　　超高层建筑不仅仅是建筑施工的相加，它在施工过程中与传统项目相比有自身的特点：

　　（1）施工规模大，成本高 超高层建筑施工体量巨大，建设投资往往达到十亿元，当出现工程质量问题时影响很大。如此巨大的工程量要求施工管理合理分解管理目标，项目管理做到精益求精，避免出现工程质量问题。

　　（2）项目施工周期长 传统项目的施工周期比较短，我国全部竣工建筑单栋平均工期为 10 个月。超高层建筑施工体积量大，平均施工工期为 2 年，更有较为复杂的超高层建筑施工工期在 5 年以上[4].施工周期长，给项目带来更多的风险性。自然因素方面，冬雨季施工不可避免，遇到不可预测的自然环境的可能性也增大。人为方面，人员调动范围大，施工组织比较困难。

　　（3）结构形式多样，技术难度高 目前，世界第一高楼是阿联酋的哈利法塔，已经突破了 800 米，超高层建筑的发展不仅仅是高度的不断增加，它与结构创新是密不可分的，建筑结构体系经历了框架结构、框剪结构、筒体结构、筒中筒结构、束筒结构、巨型结构等不同阶段，同时建筑设计师越来越注重建筑的表现形式，例如中央电视台新址，造型奇特，这些变化增加了施工的难度。

　　（4）建筑基础深 超高层建筑需要更高的稳定性，因此，超高层建筑的开挖深度很大，开挖深度一般都超过 20 米，局部地区甚至超高 30 米。不同地区的地质条件也有区别，对于地质条件差的超高层建筑，基础施工难度大，质量安全要求高。

　　（5）作业空间小 超高层建筑施工体量大，但由于超高层建筑空间是逐渐向上发展的，这对于施工组织十分不利。因此，如何有效地利用好作业空间对超高层建筑施工特别重要。

　　（6）新材料、新方法应用多 超高层建筑标志着一个地区的经济实力和科技能力，它具体表现在，超高层建筑应用更多的新材料、新工艺、新技术。对于这些新材料和新工艺在传统项目中并没有广泛应用，缺乏统一的标准，这对施工管理是一个全新的考验。

　　（7）材料设备垂直运输量大 超高层建筑材料设备多，施工人员多，这需要一个高效率的垂直运输系统。垂直运输系统的组织安排显得尤其重要，一旦垂直运输系统发生瘫痪，对施工进度的影响是十分巨大的。

　　2008 年建成的上海环球金融中心是位于上海陆家嘴的超高层建筑，该项目由中建股份与上海建工联合承包，建成时“顶楼高度”和“人可达到高度”两项指标世界第一。上海环球金融中心具有超高、超大、结构体系复杂等特点，反映了超高层建筑项目施工的特点，具体内容如表 2-2 所示：