超高层建筑钢结构施工技术探究

刘志祥

摘  要：超高层建筑过程中，整体工艺较为复杂，需要各个工种的全面配合，才能完成建设任务。钢结构就是最为主要的内容，钢结构强度高、自重轻、节能环保、施工速度快，成为了越来越多超高层建筑的首选。文章主要通过对超高层钢结构施工特性进行论述，全面提出测量、吊装、焊接等超高层钢结构关键技术。

关键词：超高层;钢结构施工;施工特性;技术准备;施工技术要点控制

中图分类号：TU974         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）33-0149-02

Abstract： During the process of super highrise building， overall process is complicated， need all kinds of work comprehensive coordination， can complete construction task. Steel structure is the most important content. Steel structure has high strength， light weight， energy conservation， environmental protection， rapidconstruction speed， thus becoming the priority for more and more super high-rise buildings. This paper mainly discusses construction characteristics of super highrise steel structure， and comprehensively puts forward key technologies of high rise steel structure such as measurement hoisting welding etc.

Keywords： super highrise building; steel structure construction; construction characteristics; technical preparation; construction technical key control

隨着城市的全面发展，更多的超高层建筑出现在我们的视野，超高层建筑施工技术严格，标准较高，只有全面做好质量控制，才能保证建筑安全稳定。钢结构是超高层建筑不可缺少的重要施工内容，进行钢结构施工过程中，要科学合理控制加工与安装流程，有效保证建筑的稳定牢固，作为超高层建筑中的重要施工环节，要全面做好质量控制与流程管理，做好钢结构施工相关工作，不仅可使超高层建筑工程质量有所保障，更能够保护人民群众生命和财产安全。

1 超高层建筑钢结构施工优势

1.1 节能环保

钢结构有着明显的强度和能效，具备良好的环保优势，和传统的混凝土超高层相比，如果在超高层中使用钢结构工程，不但能够有效提高高层建筑的稳定性，更能够节省大部分空间，全面提高建筑的使用面积。通过结构空间的设计，有效减轻结构自重，从环保的角度看，钢结构更加亲近自然，同时，大量使用钢结构也是响应国际和我国倡议的绿色建筑理念要求。钢结构建筑材料降低了消耗和运输成本，能够回收再次利用。

1.2 高强度和韧性

钢结构力学特征明显，具备良好的抗折、抗拉性能，与混凝土材料相比，其性能更加优越。使用钢筋混凝土同等用量时，超高层使用的钢结构能够进一步提高强度，保证了韧性。钢结构工程能够做各种灵活的造型设计，通过大胆外观设计，创造更多更美建筑风格。可以说，钢结构能够保证超高层建筑整体平衡，强度和韧性均能够对外力进行有效分配与传递，实现了稳定性与安全性目标。

1.3 工期进度优势

超高层钢结构制作能够实现工厂预制，通过对各种大部件的工厂加工，能够满足标准要求。钢结构施工材料大多数在工厂加工成品或半成品，通过运输设备再送到施工现场，通过机械吊运、螺栓焊接，使各个结构部件进行有效连接。成品与半成品的提前加工，提高了施工效率，保证了施工工期。

2 超高层建筑钢结构施工技术准备

2.1 施工技术资料准备

超高层钢结构施工要全面保证技术标准，要严格遵循技术指标，通过技术交底记录、图纸会审、设计变更、洽商记录汇总表、图纸会审记录、设计变更通知单、工程洽商记录、设计交底记录等技术准备，全面各种资料齐全，为下一步科学合理组织设计和施工提供必要条件。要全面做好施工计划安排，形成固定科学的指导方案，经监理机构和业主审批通过，进入施工组织实施。

2.2 施工现场和钢结构加工场准备

施工前一定要全面处理好场地，通过对施工现场和加工场的精心布置，全面保证“三通一平或七通一平”。超高层建筑使用的钢结构材料较复杂，不同环节使用不同型号的材料，工程量是高密度集约型工程，只有全面做好现场准备，才能保证材料有序供应，要全面合理做好施工区域与材料存放区的规划，使施工区域更加科学合理，重点规划起重吊装区域及钢结构混凝土交叉作业施工区域设计，确保各道工序有序推进。

2.3 施工设备准备

超高层建筑钢结构施工设备至关重要，要全面做好设备的准备工作。钢结构除采用土建机械设备外，更需要不同型号的起重吊装设备，对设备的标准要求较高，目前，超高层钢结构施工中主要选用塔式起重机、施工电梯、履带吊、门式起重机等起吊设备，通过各种设备的协调配合，全面保证钢结构施工顺利进行。超高层建筑钢结构施工过程中，还需要全面提供全站仪、铅锤仪、沉降观测仪、应力应变检测计、GPS等，为钢结构施工提供精准定位与测量。

3 超高层建筑钢结构施工关键技术控制

3.1 超高层钢结构测量技术

精准的测量才能保证结构施工的准确性，要全面做好测量环节的控制，超高层钢结构施工过程中，对建筑结构高程及垂直度指标有严格要求，如果指标偏差大，则会影响建筑物的安全，使建筑结构受力不均，埋下安全隐患。为了全面保证测量的精准度，则要配备专业测量人员和标定实验设备等。测量时，要根据建筑物的功能与设计特点，做好测量计划，对四角轴线坐标桩采用全站仪配合激光经纬仪进行测设。全站角度误差1，测距系统误差2ppm，精度标准按二级导线点布置;轴线控制桩测量要保证放线标准，要全面做好现场保护，把控制桩当成中心，砌长宽为0.5m、高0.3m的砖墩，周围砌砖，内部填浆，搭设钢管做好全面的保护。东西南北设置四个水准点，建立高程控制网。水准点距基坑边线不小于15m。

3.2 超高层变形技术控制

超高层钢结构如果控制不力，则会导致变形的问题，影响到高层安全稳定性，只有全面做好变形监测，才能实现目标。变形监测包括深基坑、建筑物沉降、建筑物空间三维变形监测。基坑水平位移观测必须要在土方回填完毕后进行。建筑物检测是首层离开室外地平0.150m外坪高处，按沉降观测规程埋点做好沉降观测。一般使用暗标埋设法进行监测，沉降观测精度为0.1mm。建筑物空间三维变形监测，主要通过数據模型做好现场的模拟，实时进行监测，确保不出现变形，保证施工达到设计的标准要求。

3.3 超高层钢结构吊装技术控制

超高层钢结构建筑施工过程中，需要全面做好吊装控制，只有全面做好吊装控制，才能保证建筑质量与安全，满足施工的进度要求。吊装施工过程中，需要严格操作规范，执行技术标准。为了保证吊装的稳定，吊装钢结构前一定要对起吊机械做性能测试，通过对设备的相应稳定性检测，全面保证设备性能稳定。要合理控制好吊装操作，避免出现起重机械超负荷工作，要合理检测钢丝绳和索具，通过力学测试，保证与设备配套使用，散股或毛刺钢丝绳要做好测试，不合格的则不能使用。吊挂点要用专用连接板进行连接，同时，要做好钢构件紧固工作。

构件吊装就位前须对已完成的部分工序做好检验，对相关的预埋件尺寸、位置、数量等进行检测，对钢结构轴线和高程给予定位。为了保证起吊过程安全，保护好现场施工人员，则要对钢构件做好紧固，需绑上溜绳或凤揽才能起吊，辅助调整构件位置和方向，避免出现偏差，威胁到其他人员和设备安全。吊装过程中，要控制好起吊的速度，避免快速升降，通过速度的有效控制，全面保证吊装钢构件稳定。雨季施工一定要做好防滑措施，夜间施工保证足够照明。钢构件吊装完成后，要对各个部件进行检测，确保每个部位对应的板上、下螺孔合适。

3.4 超高层钢结构建筑焊接技术控制

钢构件需要利用焊接的方式做好拼接，为了全面保证质量，则要做好流程控制。焊接是超高层钢结构施工关键工序，如果出现问题，则会导致更大的安全责任。可以说，钢结构焊接的现场焊接工作量大、焊接要求高，特别是对钢结构质量影响最大，焊接安全是现场最主要的环节。焊接技术要求难度大，整体作业受到天气和环境影响，特别是一些高空作业，更是需要合理做好控制。对不同的部件需要选择合适焊接方式与工艺，对焊接工艺做好技术评定。建立合适的高空焊接平台，保证焊接施工顺利进行，要科学设置防火装置，保证平台的安全。雨季焊接要清除焊面杂物及铁锈，用密封贴或塑料密封，对于一些重点区域施工，要搭设遮雨棚，-5℃时及雨雪天气禁止焊接。

按“先上后下、先内后外、先翼后腹，顺序对称”施焊原则进行施工，保证施工流程科学有序。焊接前要对部件吊装尺寸、位置进行检测，满足施工条件，清理氧化皮、毛刺等杂质，保证焊接质量;异型构件角焊缝和对接焊头要按需安装引弧板、收弧版等，确保坡口焊接符合要求。焊接第一层要把母材和垫板接缝处坡口封住，垫板要靠实牢固，梁柱和垫板要连焊，引弧板焊缝长度大于引弧板2/3，焊接后割去引弧板一公分。角接缝和单面焊对接缝采用磁粉（MT）、超声波（UT）、射线（RT）等无损检测，保证焊缝质量。

4 结束语

钢结构新型建筑不断涌现，全面体现了建筑的美感，通过钢结构施工，使建筑功能多样化，只有全面做好超高层建筑钢结构施工技术、质量控制，才能保证建筑的稳定与安全，推动经济社会有序发展。

参考文献：

[1]秦君.超高层建筑钢结构施工关键技术分析[J].决策探索（中），2018（7）：40.

[2]孙振泉，张进红，年永林，等.超高层建筑钢结构施工综合技术[J].建筑技术，2018（7）：696-700.

[3]赵翃泽.简析超高层建筑钢结构施工技术[J].建材与装饰，2018（30）：43.