超高層建筑高聳鋼結構施工技術

李海波

摘 要：超高層建筑通常會選擇應用高聳鋼結構施工技術，因為此種施工技術能夠保證超高層建筑的質量，再加之，鋼結構的強度、韌性都非常強，能夠抵抗外界環境的影響。但是由于超高層建筑本身施工難度就比較大，尤其是安全問題十分突出，因此在施工過程中，項目管理者必須做好安全管理工作。本文首先以某一工程為案例，首先對超高層建筑高聳鋼結構施工技術以及安全施工等進行了簡單分析，希望能夠為超高建筑施工技術的提高提供借鑒。

關鍵詞：超高層建筑；高聳鋼結構；施工技術

所謂的高聳鋼結構主要是指高度非常高，但是橫斷面卻非常小的鋼結構，其設計的主要依據是水平荷載或者是風荷載。此種結構主要是沿襲古代宗教建筑風格。其對設計人員的設計水平要求非常高，同時對施工人員的施工技能要求更高。日常生活中，我國能夠看見非常多的高聳結構，比如導航塔、雷達塔、環境氣象站等，只是這些建筑結構才采用的材料并不都是鋼。高聳鋼結構通常別應用在超高層建筑中，設計人員在對其進行設計時，務必要遵循相應的原則。

1 工程簡介

工程由塔樓、配樓、連廊3部分組成，總建筑面積111818m2。其中塔樓地下4層、地上35層，總建筑面積79012m2。總檐高150m，為全鋼結構。工程吊裝任務重，鋼構件總量達15000工；外輪廓由折線柱組成雙曲面，給安裝測量造成了極大難度；材料采用Q345GJC，最大板厚達100mm，焊接難度大。

2 超高層高聳鋼結構施工技術

2.1 施工步驟

超高層高聳鋼結構的施工步驟如下：

首先，施工人員需要對構件進行驗收，因為鋼構件質量直接關系到整個鋼結構的質量，同時直接影響到整個超高層建筑的質量，因此構件驗收十分重要；其次，吊裝，將所需要的鋼材放置到指定位置進行吊裝；再次，高強螺栓；第四，將需要所有的部位進行焊接處理，處理的過程中還需要進行檢測；第五，壓型鋼板并且進行栓釘。

2.2 施工技術要點

2.2.1 塔吊的選擇、布置及裝拆

任何超高層建筑高聳鋼結構施工時，都需要塔吊，最為核心設備，施工人員一定要認真的選擇其型號，同時對其進行詳細的布置，以便其能夠順利的將其裝拆。由于超高層建筑與普通的建筑有一定的區別，因此塔吊起重能力也應該要求更加嚴格。由于本工程鋼結構的高度為150m，如果選擇應用附著式塔吊不僅成本比較大，而且各項參數數據都不符合要求，因此施工人員最終決定選擇應用內爬式塔吊，經濟成本低，質量也有所保證。

2.2.2 吊裝

超高層建筑高聳鋼結構施工過程中，吊裝是最為重要的工序，吊裝的效率與質量直接關系到超高層建筑的質量。在正式吊裝之前，施工人員需要按照結構平面來選擇塔吊數量，并且依據現場施工環境來對對吊裝進行明確的分區，同時合理的安排出吊裝的順序。施工人員依照本工程的特點，將其分為東西作業區，每個作業區都有一組作業組來進行構件吊裝。吊裝時，還需要遵循一定的原則：

第一，如果是平面，其應該由中心向四周擴散，簡單說，就是施工人員將中間某單元作為初始單元，在此基礎上，安裝成剛度柱網單元，之后進行吊柱，隨后進行吊梁。如果柱網單元已經完成了吊裝并且已經固定，則以該柱網單元為基礎，在其左右、前后進行吊裝，當吊裝結束之后，施工人員還需要精確校正。

第二，豎向吊裝時，必須按照相應順序進行吊裝。該工程由于是高聳鋼結構，因此需要應用區域吊裝施工技術以及“一機多吊”的方法，這樣就能夠很好的解決工程緊張的問題。高聳鋼結構施工中，每個程序之間聯系密切，同時又相互制約，為此，施工人員在進行施工時，既要做好預先控制工作，同時還需要做好跟蹤校正工作。簡單的說，就是在吊裝之間，施工人員要做好標高以及定位測量等工作，同時還需要做好標線控制工作。

2.3 焊接鋼結構

具有工期緊、結構復雜、工程量大、質量要求高的特點，而焊接作為鋼結構施工的重要工序，其焊接順序與工藝參數的選擇與施焊水平對工程的“安全、優質、高速”的完成影響重大。本工程約15000工鋼結構安裝施工任務，月施工最快完成9層；采用CO2氣體保護半自動焊完成了超厚鋼板焊接的施工（最厚達100mm），整個工程的焊縫100%超聲波探傷，100%合格，一次探傷合格率達98%；在鋼結構吊裝方面，經過項目技術人員不斷探索與總結，解決了超高層鋼結構空間定位及折線形鋼結構箱型柱吊裝技術問題，且整體垂直度最大偏差9mm。

2.3.1 確定焊接順序

（1）平面內：應從建筑平面中心向四周擴展，采取結構對稱、節點對稱和全方位對稱的順序焊接。（2）豎向上：L層框架梁→壓型鋼板支托→下層框架梁→玉型鋼板支托→中層框架梁→壓型鋼板支托→焊接檢驗（柱柱焊接可在梁焊接前進行，也可于之后進行）。（3）柱一柱焊接應由兩名焊工相對，兩面等溫、等速對稱施焊。（4）柱梁節頭的焊接，一般先焊H型鋼的下翼緣板，再焊上翼緣板。一根梁的兩個端頭應先焊一個端頭，待其冷卻至常溫后，再焊另一端。

2.3.2 確定焊接工藝

中關村金融中心工程鋼結構焊接施工難度較大，不僅鋼板厚，而且由于結構為雙曲面，設計中采用了大量的斜撐及斜柱，造成立焊、斜立焊較多，此類結構不僅處于結構的重要部位，而且大多處于外向、斜向，安全操作與施工防護都比較困難。尤其是緊迫的工期與較大的焊接工程量之間的矛盾，我們采用CO氣體保護半自動焊應用于立焊、斜立焊和俯角焊的工藝，從根本上解決手工電弧焊速度慢影響進度的問題，滿足了焊接施工的需要。

2.4 安全施工

安全施工是鋼結構施工中的重要環節，超高層鋼結構施工的特點是高空、懸空作業點多。在施工過程中，僅高強螺栓就有40萬顆，這些零件雖小，但如果從l00m以上的高空掉下去，后果可想而知。針對超高層鋼結構施工的特點，采取事前與過程控制相結合的方法，即事先采取防護措施（如防墜板、防墜器、安全梯、纜風繩等），并加強對施工人員的安全教育，堅持日安全巡視。

結束語

綜上所述，可知施工人員在進行超高層高聳鋼結構施工時，需要做好非常多的準備工作。首先理解設計圖紙，確定施工方案；其次選擇使用的施工機械設備，尤其是起重機等比較重要的設備。由于建筑鋼結構比較復雜，需要應用到各種工藝，有關人員應該對其合理安排，以免出現各個施工環節重復施工的情況。最為重要的是做好安全防護工作，確保施工人員安全施工。主要每一個環節，施工人員都認真負責的完成，此種結構的超高層建筑定會保質保量的完成。

參考文獻

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