淺談高層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工技術(shù)

魏鍥

摘 要：隨著科技的進(jìn)步，社會的發(fā)展，城市中的建筑越來越高，并且出現(xiàn)很多高層的建筑物，高層建筑不僅是科技進(jìn)步的表現(xiàn)，也是人們在不斷追求完美與極限的表現(xiàn)，是人們對自我的一種挑戰(zhàn)。高層建筑的施工質(zhì)量以及施工的技術(shù)是非常關(guān)鍵的，施工中的每一個(gè)步驟都需要經(jīng)過精確的計(jì)算，用的材料都是經(jīng)過科學(xué)的計(jì)算而精心設(shè)計(jì)的，本人將對高層建筑物鋼結(jié)構(gòu)施工的技術(shù)與措施進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)

前言

對于高層及高層建筑的劃分，建筑設(shè)計(jì)規(guī)范、建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范、建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范沒有一個(gè)統(tǒng)一規(guī)定，一般認(rèn)為建筑總高度超過24m為高層建筑，建筑總高度超過100m為超高層建筑。對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來講，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場地的抗震設(shè)防烈度以經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的設(shè)計(jì)原則，選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系，一般分為六大類：框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框—筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系。高層和高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中除采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（代號RC）外，還采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)（代號SRC），鋼管混凝土結(jié)構(gòu)（代號CFS）和全鋼結(jié)構(gòu)（代號S或SS）。

一.高層建筑的發(fā)展意義

隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步，人們不再滿足于現(xiàn)有的生活狀態(tài)，不斷的進(jìn)行挑戰(zhàn)，不斷的進(jìn)行探索，例如宇宙飛船的研制，滿足了人們探索太空的心愿。各個(gè)領(lǐng)域都在挑戰(zhàn)領(lǐng)域的極限，建筑行業(yè)也不例外，不斷的建高樓，而且越建越高，高層建筑物要求的質(zhì)量要相當(dāng)高，所以在建筑中基本都是用鋼構(gòu)結(jié)構(gòu)，鋼構(gòu)結(jié)構(gòu)能保證高層建筑的質(zhì)量，可以說高層建筑物就是高層鋼構(gòu)結(jié)構(gòu)。

二.高層鋼結(jié)構(gòu)建筑工程實(shí)例及工程特點(diǎn)介紹

工程南北長125m，東西寬度56.5m，一共有18層高。本工程鋼柱底部與基礎(chǔ)采用外包式柱腳連接。鋼柱為650×650H截面，腹板厚度為20mm，翼緣厚度為28mm。梁柱節(jié)點(diǎn)采用10.9級M32高強(qiáng)螺栓連接。地腳螺栓M32，螺母和墊圈為Q235鋼。水平結(jié)構(gòu)中樓板為鋼筋混凝土壓型鋼板組合結(jié)構(gòu)，壓型鋼板與鋼梁間采用栓釘連接，鋼柱外包加氣混凝土砌塊，內(nèi)墻采用加氣混凝土砌塊。民用建筑中采用鋼結(jié)構(gòu)建筑做法與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式區(qū)別較大，在整個(gè)建筑中，不同的建筑中鋼結(jié)構(gòu)一般不相同，因此其安裝不可能有一個(gè)統(tǒng)一的或相對固定的安裝模式與工藝。

三.高層建筑物鋼結(jié)構(gòu)施工的技術(shù)以及措施

在對高層建筑物鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工前，首先要對安裝的技術(shù)路線進(jìn)行選擇，那么該如何選擇施工技術(shù)呢，在選擇前，要對高層建筑物的建筑環(huán)境以及建筑物本身的特點(diǎn)進(jìn)行分析，要把所有能影響到施工的因素都要考慮進(jìn)來，只有全面的勘察才能保證施工的質(zhì)量與施工的進(jìn)度。

1.安裝技術(shù)路線的選擇時(shí)候

（1）要對施工的環(huán)境以及施工的周圍環(huán)境進(jìn)行了解，只有了解了環(huán)境問題，才能選擇施工環(huán)境的機(jī)械設(shè)備，要考慮現(xiàn)場施工的條件制定出一個(gè)施工的規(guī)劃，然后按照規(guī)劃進(jìn)行快速、有效的施工。

（2）選擇安裝技術(shù)路線前要對鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，要了解鋼結(jié)構(gòu)的組成以及荷載的途徑。只有了解了鋼結(jié)構(gòu)的組成才能更好的分配出吊裝單元，要想合理的進(jìn)行施工順序的按安排，就得清楚知道鋼結(jié)構(gòu)的荷載傳遞途徑。了解了鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，才能更準(zhǔn)確的達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。

（3）在進(jìn)行安裝施工前，要對設(shè)計(jì)的要求以及設(shè)計(jì)的理念進(jìn)行了解，選擇一個(gè)合適的施工隊(duì)伍，保證施工隊(duì)伍的技術(shù)能力與設(shè)計(jì)中的安裝標(biāo)準(zhǔn)有效的統(tǒng)一起來。只有施工者技術(shù)能力的特長方面是設(shè)計(jì)中需要的，才能使安裝技術(shù)達(dá)到最高境界。

2.對于高層建筑物的施工關(guān)鍵施工技術(shù)以及措施如下：

（1）鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)

超高層建筑物多采用鋼結(jié)構(gòu)的，鋼結(jié)構(gòu)的每個(gè)接點(diǎn)都是需要焊接的，并且需要焊接的地方非常多，由于承載的重量大，所以在焊接上要求的質(zhì)量非常高。但是焊接的施工環(huán)境很艱苦，大量的焊接都需要在高空中完成，高空作業(yè)安全性低，并且焊接工作是一項(xiàng)本身就比較熱的工作，要是在炎熱的夏天進(jìn)行，那么工作環(huán)境的溫度會更高，不僅影響施工的質(zhì)量還會影響施工人員的安全。因此在進(jìn)行焊接方案的制定時(shí)，要把一切能影響到焊接進(jìn)行的因素考慮進(jìn)去，并且根據(jù)具體的鋼結(jié)構(gòu)選擇適合的焊接技術(shù)。在進(jìn)行施工之前要對焊接隊(duì)伍進(jìn)行培訓(xùn)，培訓(xùn)的內(nèi)容要有依據(jù)性，要根據(jù)高層建筑物的特點(diǎn)進(jìn)行培訓(xùn)，指出需要注意的地方，培訓(xùn)出一批高標(biāo)準(zhǔn)的焊接人員。

（2） 機(jī)械設(shè)備的選擇

在施工過程中，機(jī)械設(shè)備的選擇是非常重要的，要根據(jù)具體的鋼結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行吊裝機(jī)的選擇，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中，吊裝機(jī)的選擇是最為重要的。由于高層建筑進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)安裝時(shí)，大多數(shù)都是在高空進(jìn)行作業(yè)，所以一般選擇吊裝機(jī)都是塔吊式起重吊裝機(jī)，塔吊是進(jìn)行高空安裝的主力設(shè)備。所以在對塔式吊裝機(jī)進(jìn)行選擇的時(shí)候，要考慮到吊裝機(jī)的性能，對于吊裝機(jī)的配置一定要高，要能符合鋼結(jié)構(gòu)安裝高空作業(yè)的需求。吊裝機(jī)的最高伸展高度要根據(jù)具體的施工要求來進(jìn)行選擇。

（3）測量技術(shù)

對于超高層建筑物來說，測量時(shí)視線的通透性相對來說不是很好，并且受到樓體本身的限制，進(jìn)行測量時(shí)難度會非常大，所以對高層建筑物進(jìn)行測量時(shí)，要選擇配置好的儀器，并且配合正確的測量方法以及找準(zhǔn)測量的線路，只有把各方面綜合起來，才能提高測量的準(zhǔn)確度，測量時(shí)要求工作人員要認(rèn)真負(fù)責(zé)，測量前要對高層建筑物做全面的調(diào)查。目前對于高層建筑物來說，應(yīng)用最廣泛且收到的效果最好的測量技術(shù)就是選用GPS定位系統(tǒng)，來進(jìn)行輔助測量，達(dá)到測量的位置以及路線的精準(zhǔn)。

（4）仿真分析技術(shù)

在對高層建筑物鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工中，由于鋼結(jié)構(gòu)本身有重力，并且在施工中會對其產(chǎn)生外力，高層鋼結(jié)構(gòu)施工的工期比較長，再受到外界環(huán)境的影響下，使得鋼結(jié)構(gòu)中焊接點(diǎn)以及其它部位出現(xiàn)變形。對于這些變形如果不加以控制，不但會影響施工的質(zhì)量，嚴(yán)重會導(dǎo)致安全事故。所以針對施工中出現(xiàn)的變形情況，通常采用施工仿真分析技術(shù)，在結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變形前就對其進(jìn)行預(yù)算，預(yù)算時(shí)都是根據(jù)實(shí)際施工進(jìn)行預(yù)算的，所以得出的數(shù)據(jù)都是幾乎和真實(shí)的數(shù)據(jù)相似的。通常選用計(jì)算機(jī)中的相關(guān)軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的，了解結(jié)構(gòu)的變形規(guī)律，一旦發(fā)生變形，可以精準(zhǔn)的進(jìn)行防護(hù)措施。

（5）預(yù)變形技術(shù)

由于高層建筑物已經(jīng)不再是只有重量和高度兩個(gè)特點(diǎn)了，還有一些傾斜、扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，在對傾斜或者扭轉(zhuǎn)的高層特殊建筑物進(jìn)行施工的時(shí)候，不得不考慮到施工中空間的三維變形，對于空間的三維變形現(xiàn)象一定要加以控制，否則變形嚴(yán)重會影響整個(gè)建筑物的安全性能，以及整體的功能。與此同時(shí)也要考慮到差異壓縮變形以及沉降的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象不加以注意，嚴(yán)重時(shí)會帶來不可彌補(bǔ)的損失。

（5）氣象保護(hù)措施

俗話說的好，高處不勝寒，是因?yàn)楦咛幍奈矬w受到雷電、風(fēng)雨的影響非常大，所以在進(jìn)行施工時(shí)，要考慮到雷電以及風(fēng)雨對施工的影響，往往超高層建筑物施工的工期都非常長，所以在這期間，天氣問題是不能確定的，施工單位可以和當(dāng)?shù)氐臍庀缶诌M(jìn)行合作，預(yù)知天氣，然后有根據(jù)的做出防護(hù)措施。

四.結(jié)束語

文章從鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的主要施工工藝為切入點(diǎn)介紹了在實(shí)際施工過程中的施工技術(shù)及工藝。施工實(shí)踐證明，施工過程中只有嚴(yán)格按施工圖紙及現(xiàn)行規(guī)范施工，才能保證施工質(zhì)量，達(dá)到預(yù)期控制目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳欣之.廣州國際會展中心大跨度復(fù)雜形體鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)研究[J].建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展.2004.（1）.