超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)和措施探析

馮會(huì)清?李玉賓

摘要：近些年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的十分迅速，其中，建筑行業(yè)更是前所未有的發(fā)展，城市中的建筑大都是高層建筑，通常采用鋼結(jié)構(gòu)作為支撐，充分利用鋼結(jié)構(gòu)輕質(zhì)高強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，從而擴(kuò)大建筑的空間，使空間范圍更大，也為城市的進(jìn)一步發(fā)展提供了多重方面的設(shè)施保障。這種用鋼結(jié)構(gòu)作為支撐空間的超高層建筑有一定的技術(shù)含量，尤其是在安裝階段。

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

隨著各種建筑材料的深入發(fā)展，新型的鋼產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)超高層建筑必然已經(jīng)成為了目前城市發(fā)展不可缺少的部分，而工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)建筑通常采用鋼網(wǎng)架、鋼結(jié)構(gòu)及屋面工程。通過(guò)運(yùn)用當(dāng)前新型材料和新型技術(shù)，使建筑物的空間得到進(jìn)一步發(fā)展，大大促進(jìn)了城市的發(fā)展。

一、超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的概念及優(yōu)勢(shì)

根據(jù)我國(guó)民用建筑通用準(zhǔn)則，總體高度超過(guò)100m或者在40層以上的建筑物，定義為超高層建筑;采用鋼結(jié)構(gòu)作為結(jié)構(gòu)體的建筑，稱之為鋼結(jié)構(gòu)建筑。鋼結(jié)構(gòu)在作為超高層建筑結(jié)構(gòu)主體時(shí)，較傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)材料有著非常明顯的優(yōu)勢(shì)，首先在材料重量上，由于傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)，在同等抗壓條件下，鋼結(jié)構(gòu)材料有著較小的構(gòu)件截面，能夠有效節(jié)約建筑物空間，同時(shí)利于超高層的建筑施工，極大提高了建筑結(jié)構(gòu)的施工效率;其次鋼結(jié)構(gòu)材料相較于傳統(tǒng)的混凝土材料，在建筑節(jié)能、綠色以及環(huán)保效果上都有著較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，在滿足超高層建筑質(zhì)量安全的前提下，鋼結(jié)構(gòu)材料更能滿足國(guó)家節(jié)能建設(shè)、綠色發(fā)展的要求，同時(shí)對(duì)建筑美觀的提升效果，要大大優(yōu)于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)材料。

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

（一）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(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行周密的調(diào)查，全面掌握施工現(xiàn)場(chǎng)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(gè)過(guò)程中，需要組織施工、監(jiān)理單位對(duì)施工全過(guò)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(duì)這種施工設(shè)備，需要提前做好相關(guān)準(zhǔn)備工作，避免對(duì)建筑工程施工產(chǎn)生不良影響。

（二）施工測(cè)量技術(shù)的選擇

在超高層建筑工程的測(cè)量工作中，相關(guān)技術(shù)人員需要對(duì)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(cè)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(guò)程中會(huì)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(huì)使得測(cè)量工作的難度增加?，F(xiàn)階段，我國(guó)針對(duì)超高層建筑工程進(jìn)行測(cè)量工作，最先進(jìn)的測(cè)量手段是建立完整的控制網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)相應(yīng)的定位技術(shù)，對(duì)基線網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)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。

（三）鋼管柱鋼梁施工技術(shù)

針對(duì)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(duì)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(duì)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(wèn)題。同時(shí)，需要根據(jù)鋼管柱的實(shí)際截面高度來(lái)進(jìn)行合理的澆筑施工，但是，在澆筑施工過(guò)程中，要保證其滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。而且，在澆筑施工過(guò)程中，需要對(duì)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(duì)鋼梁的相關(guān)編號(hào)、安裝位置等諸多內(nèi)容進(jìn)行反復(fù)的校核施工。

（四）超高層吊裝施工技術(shù)

在對(duì)高層建筑工程的施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查分析之后，可以清楚的了解到我國(guó)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(guò)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(huì)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(jì)，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(guò)合理的組織安排來(lái)保證施工的有序開(kāi)展。同時(shí)，在是實(shí)際的施工操作過(guò)程中，需要根據(jù)起重機(jī)的最大負(fù)載能力，來(lái)對(duì)實(shí)際的荷載重量進(jìn)行合理化控制。

（五）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(guò)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(duì)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(shí)，在固定施工中，焊接連接的明顯缺陷問(wèn)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(duì)較大的焊縫進(jìn)行焊接操作，并減少對(duì)稱焊接技術(shù)的應(yīng)變。

三、超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量控制措施

（一）BIM技術(shù)的應(yīng)用

傳統(tǒng)的超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中，避免不了與其他工種存在結(jié)構(gòu)碰撞的現(xiàn)象，現(xiàn)階段BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以有效地避免結(jié)構(gòu)體碰撞情況的發(fā)生。超高層建筑的排水、電氣、暖通等設(shè)備管線與結(jié)構(gòu)梁柱之間的位置關(guān)系可以通過(guò)BIM建模，在主體結(jié)構(gòu)施工前判斷出來(lái)，并進(jìn)行及時(shí)有效調(diào)整，以確保鋼結(jié)構(gòu)與建筑其他系統(tǒng)之間不會(huì)發(fā)生碰撞，同時(shí)通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以更加合理有效對(duì)建筑物內(nèi)部空間進(jìn)行規(guī)劃，提升建筑物整體的使用效果。

（二）施工數(shù)據(jù)監(jiān)控

超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中，由于施工結(jié)構(gòu)復(fù)雜，視線條件較差以及鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)水平要求較高，在施工過(guò)程中，必須對(duì)整個(gè)施工數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過(guò)完備的儀器，確保結(jié)構(gòu)體與施工圖設(shè)計(jì)基準(zhǔn)線一致，通過(guò)系統(tǒng)科學(xué)的分析，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)安裝過(guò)程中容易出現(xiàn)偏差的部位反復(fù)核查，以確保超高層建筑的整體安全。

（三）安全施工管理

鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，對(duì)施工安全的管理也是十分重要的，主要包括以下措施，首先是設(shè)立高層防護(hù)生命線，高度在建筑物每層的1.2m左右并搭建臨邊防護(hù)設(shè)施，以確保高層施工安全;其次是設(shè)置安全網(wǎng)及水平懸挑防護(hù)棚，以預(yù)防高處墜落危險(xiǎn);再者是在焊接施工時(shí)，以接火盆作為預(yù)防焊接火星的防護(hù)措施;最后對(duì)焊接采用的氣瓶等采用推車移動(dòng)，防止氣瓶?jī)A倒。

（四）氣象條件監(jiān)測(cè)

超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工受施工地點(diǎn)氣候條件的影響較大，特別是雷擊、暴雨、狂風(fēng)的氣象因素極大影響了超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工，因此在進(jìn)行施工時(shí)，必須委托氣象部門(mén)對(duì)施工所在地的條件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并及時(shí)提醒相關(guān)項(xiàng)目的施工單位，同時(shí)在施工現(xiàn)場(chǎng)必須做好防雷、防風(fēng)及防雨措施。

結(jié)語(yǔ)

超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，施工的安全以及質(zhì)量關(guān)系到超高層建筑整體的使用安全。鋼結(jié)構(gòu)有著一定的強(qiáng)度，同時(shí)在防火與環(huán)保等方面也強(qiáng)于傳統(tǒng)的混凝土建筑結(jié)構(gòu)，是新時(shí)期建筑工程科學(xué)及材料科學(xué)相融合的產(chǎn)物，極大提高了超高層建筑的建設(shè)施工效率，同時(shí)為超高層建筑的結(jié)構(gòu)安全提供了良好的保障。

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[2]王磊.超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)和措施[J].建材與裝飾，2016（7）：186～186