超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)和策略

馮其軍 霍州煤電集團(tuán)呂臨能化有限公司選煤廠

1 引言

從某種發(fā)展程度而言，各個國家的建筑施工水平能夠直接的反映出其國家內(nèi)部的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和社會的文明層次高低，如環(huán)球金融公司、上海基地大廈、石油雙塔等，這些被大家所熟知的超高層建筑物，都體現(xiàn)出了各個國家建筑行業(yè)的發(fā)展水平和城市建設(shè)的整體水平。所以，了解每個國家城市的發(fā)展情況，可以對其相應(yīng)的建筑物進(jìn)行觀看分析，充分體現(xiàn)出城市的科技水平。筆者在本文中針對超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工問題進(jìn)行了簡要分析，并指出了該工程的施工技術(shù)要點(diǎn)，提出了切實(shí)可行的質(zhì)量控制措施，促進(jìn)超高建筑建設(shè)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

圖1 石油雙塔

2 超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用發(fā)展

超高層建筑是人類在征服自然，不斷進(jìn)取的過程中，我國科學(xué)技術(shù)水平發(fā)展的反映，以及我國綜合實(shí)力提高的體現(xiàn)。因此，在發(fā)達(dá)國家以及發(fā)展中國家中，都將興建超高層建筑物作為展示自身發(fā)展水平的常用手段。而這部分建筑物主要是利用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，這種施工方式興起于美國，至今已有100多年的發(fā)展歷史，不僅能夠帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，還展示了國家的科技發(fā)展水平，極大程度的促進(jìn)各個行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展。

3 超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)施工問題分析

現(xiàn)階段，超高層建筑物的興建多是在大中城市中，主要是因為這些城市的人口密集，交通結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相應(yīng)的土地資源呈現(xiàn)出緊缺狀態(tài)，并且，建筑物彼此之間的密度較大，這些因素都會影響超高層建筑物在建設(shè)施工中相關(guān)施工材料的運(yùn)輸和使用。因此，在實(shí)際的施工階段，需要選擇耐受情況較好且自重情況較輕的鋼結(jié)構(gòu)。此外，針對超高層建筑物建設(shè)施工階段中存在的復(fù)雜施工方式，如果處理不當(dāng)，會嚴(yán)重影響施工進(jìn)度。

4 超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)要點(diǎn)分析

4.1 施工前期的準(zhǔn)備工作

首先，要做好施工技術(shù)和施工工藝的準(zhǔn)備工作，針對施工現(xiàn)場進(jìn)行周密的調(diào)查，全面掌握施工現(xiàn)場的地質(zhì)地貌、周圍建筑、公路交通等諸多內(nèi)容，并合理組織施工人員進(jìn)行施工，保證超高層建筑施工的順利進(jìn)行，在這個過程中，需要組織施工、監(jiān)理單位對施工全過程進(jìn)行監(jiān)管，保證建筑工程的施工質(zhì)量；其次，吊裝施工技術(shù)是超高層建筑施工中常用的施工方式，主要的施工設(shè)備是自升式塔式起重機(jī)，針對這種施工設(shè)備，需要提前做好相關(guān)準(zhǔn)備工作，避免對建筑工程施工產(chǎn)生不良影響。

4.2 施工測量技術(shù)的選擇

在超高層建筑工程的測量工作中，相關(guān)技術(shù)人員需要對各種影響因素進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，技術(shù)人員能夠合理的選擇測量設(shè)備，準(zhǔn)確的設(shè)置參考位置，科學(xué)的選擇傳輸路線等。而且，高層建筑工程的建設(shè)施工過程中會受到諸多不利因素的影響，如結(jié)構(gòu)復(fù)雜、視線不好等，這些因素都會使得測量工作的難度增加。現(xiàn)階段，我國針對超高層建筑工程進(jìn)行測量工作，最先進(jìn)的測量手段是建立完整的控制網(wǎng)絡(luò)，并通過相應(yīng)的定位技術(shù)，對基線網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)進(jìn)行測量，并結(jié)合高精度全站儀進(jìn)行協(xié)調(diào)工作，保證3D坐標(biāo)的精準(zhǔn)性。

4.3 鋼管柱鋼梁施工技術(shù)

針對鋼管柱施工操作而言，是超高層建筑結(jié)構(gòu)的重要基礎(chǔ)，需要對工程施工進(jìn)行定位分析，保證鋼管柱施工位置的準(zhǔn)確，并且，在完成安裝之后，需要對施工效果進(jìn)行全面分析，避免出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象和偏移問題。同時，需要根據(jù)鋼管柱的實(shí)際截面高度來進(jìn)行合理的澆筑施工，但是，在澆筑施工過程中，要保證其滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求。而且，在澆筑施工過程中，需要對混凝土材料進(jìn)行振搗，保證其施工滿足相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。此外，還需要針對鋼梁的相關(guān)編號、安裝位置等諸多內(nèi)容進(jìn)行反復(fù)的校核施工。

4.4 超高層吊裝施工技術(shù)

在對高層建筑工程的施工現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查分析之后，可以清楚的了解到我國超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)施工水平處于中等階段。而且，在超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，主要是采用自升式塔式起重機(jī)進(jìn)行吊裝施工，其施工質(zhì)量會直接影響到超高層建筑物的整體施工治理水平。所以，在超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工前期，需要做好嚴(yán)格的規(guī)劃設(shè)計，保證施工條件的合理性，確定起重機(jī)施工的準(zhǔn)確性，通過合理的組織安排來保證施工的有序開展。同時，在是實(shí)際的施工操作過程中，需要根據(jù)起重機(jī)的最大負(fù)載能力，來對實(shí)際的荷載重量進(jìn)行合理化控制。

4.5 鋼材的固定焊機(jī)施工技術(shù)

現(xiàn)階段，在超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中，常用的鋼材施工固定方法具有多樣化的特點(diǎn)，如焊接連接、螺栓連接等。針對不需要進(jìn)行永久固定的鋼結(jié)構(gòu)施工，可以利用螺栓連接方式進(jìn)行固定，并且，要保證固定施工的安全性和強(qiáng)度性，而且，能夠在施工結(jié)束之后進(jìn)行拆除，提高實(shí)際的重復(fù)利用效率。同時，在固定施工中，焊接連接的明顯缺陷問題是存在焊接變形現(xiàn)象，以及產(chǎn)生相應(yīng)的焊接應(yīng)力。因此，施工人員需要先針對較大的焊縫進(jìn)行焊接操作，并減少對稱焊接技術(shù)的應(yīng)變。

5 超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量控制措施

5.1 利用PDCA模式全面監(jiān)控施工過程

在超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中，通常施工單位都會對施工過程進(jìn)行預(yù)測，即使是對施工進(jìn)行仿真分析，也無法完全的保證實(shí)際施工情況與仿真分析情況相同，因此，在實(shí)際的施工操作過程中，需要制定科學(xué)的施工計劃，根據(jù)施工計劃來嚴(yán)格設(shè)置施工內(nèi)容，針對關(guān)鍵的施工位置進(jìn)行全面監(jiān)控，分析其是否存在明顯的安全風(fēng)險隱患，并及時的根據(jù)分析結(jié)果采取切實(shí)可行的處理措施。

圖1 PDCA循環(huán)管理模式

5.2 加強(qiáng)安全防護(hù)措施

在超高層建筑施工過程中，經(jīng)常會利用設(shè)置安全操作系統(tǒng)的方式，來保證施工人員的人身安全，主要是因為這種方式能夠規(guī)避施工人員的不當(dāng)施工操作行為，從而避免因人為因素造成的施工質(zhì)量安全問題。而在設(shè)置安全操作系統(tǒng)的時候，要在其中融入進(jìn)冗余管理系統(tǒng)，這樣能夠針對施工階段中存在突發(fā)事件進(jìn)行有效應(yīng)對處理，對維持超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的有序進(jìn)行提供根本保證。

5.3 氣候應(yīng)對處理措施

針對超高層建筑施工而言，會受到氣候條件的變化影響，導(dǎo)致實(shí)際的施工周期變長，并且，這些超高層建筑容易受到雷電的襲擊，這就需要在建設(shè)施工階段，要做好相關(guān)天氣的應(yīng)對。具體而言，施工單位需要向城市氣象站了解施工場地所在區(qū)域的天氣情況，如空氣濕度、風(fēng)力風(fēng)向等數(shù)據(jù)信息，再根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合化的方法評估，或者施工單位可以借鑒區(qū)域周圍工程施工所采用的氣候應(yīng)對措施，保證工程建設(shè)施工的順利進(jìn)行。

6 結(jié)束語

綜上所述，為了實(shí)現(xiàn)城市發(fā)展與資源節(jié)約之間的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，使得城市內(nèi)超高層建筑物的興建數(shù)量不斷增加。而在這個建筑施工過程中，常用鋼結(jié)構(gòu)來提高建筑物的整體穩(wěn)固性，所以，在超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，施工單位要注重對工程進(jìn)行詳細(xì)分析，并結(jié)合實(shí)際情況來選擇合適的施工技術(shù)，針對施工過程中存在的相關(guān)施工質(zhì)量安全問題，要采取切實(shí)可行的處理措施，在滿足超高層建筑物施工穩(wěn)固性和安全性的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。