超高層建筑鋼結構施工的關鍵技術和措施探析

楊勝利

摘 要 當前，超高層建筑日益增多。超高層建筑具有復雜的結構和狹小的施工場地，施工難度較大。鋼結構施工是超高層建筑施工的重難點。鋼結構具有較高的強度和良好的抗震性，在超高層建筑中得到了日漸廣泛的應用。本文以某超高層建筑為例，淺析了超高層建筑鋼結構施工的關鍵技術和措施，以期為超高層建筑施工提供借鑒。

關鍵詞 超高層建筑;鋼結構;施工技術

前言

鋼結構自重較輕，且具有較強的施工便捷性，在超高層建筑中得到了日漸廣泛的應用。鋼結構主要通過螺栓、鉚釘以及焊接等技術進行連接，施工操作簡單，且具有較強的靈活性和抗震性。在超高層建筑鋼結構施工中，要重點把握關鍵施工技術，有效保障鋼結構施工質量，并大幅度增強鋼結構的穩定性。

1案例工程概況

某超高層建筑高349.9m;樓結構層數-5+6+72;建筑面積207229.3㎡;框架-核心筒;建筑功能為酒店辦公。其中，塔樓包括兩部分，地下部分4層，地上部分35層，總檐高150m，采用全鋼結構。該超高層建筑鋼構件總量達15000t，鋼架結構的安裝測量難度較大，采用Q345GJC材料，最大板厚為100mm，具有較大的焊接難度。

2超高層建筑鋼結構施工的關鍵技術和措施

2.1 對塔吊進行合理選擇和科學布置

對超高層建筑鋼結構而言，塔吊是核心施工設備，要將建筑物實際情況作為依據，并結合鋼結構重量以及施工現場各項條件，對塔吊進行合理選擇和科學布置，并增強塔吊裝拆的安全性和可靠性[1]。優先選用內爬式塔吊，無須加固樓層，且能自由布設起重機位置。另外，內爬式塔吊的租賃成本相對較低。本案例工程選用兩臺內爬式動臂塔吊進行施工，一臺是ZSL850（R=50m）塔吊，一臺是 ZSL380（R=50m）塔吊。分別布置在筒體的東南、西北兩側。K80/115塔吊的起重能力如下表1、表2所示：

塔吊布置平面圖如下圖1所示：

2.2 構件進場、驗收與堆放

將吊裝施工的具體分區作為依據，對桿件進場編制時間表，按照安裝順序，確定構件進場順序[2]。案例工程鋼結構構件具有較大的進場量，堆放較多，通常堆疊2層到3層。要對進場計劃進行周密安排，確保構件的有序進場。

2.3 吊裝

在鋼結構施工中，吊裝是龍頭工序，要確保吊裝速度和吊裝質量。要綜合考慮鋼結構的平面形狀和立體形狀、塔吊位置和塔吊數量以及施工現場各項條件，對吊裝分區和順序進行合理確定。要遵循如下吊裝原則：①從中心核心筒吊裝擴展至四周，從中間單元開始，組裝剛度柱網單元，先對柱后吊梁進行吊裝，再從前后或左右對兩個單元進行吊裝，吊裝完3個單元構件后，對之進行精準校正。②按正確順序進行豎向吊裝：先對鋼柱進行吊裝→再對下層框架梁進行吊裝→實施測量校正→對螺栓進行初擰→對中層框架梁進行吊裝→對上層框架梁進行吊裝→實施測量校正→對螺栓進行初擰→實施測量校正→對高強螺栓進行終擰→實施焊接→對焊縫進行檢測→對上層壓型鋼板進行散鋪，并焊接栓釘→對下層壓型鋼板進行散鋪，并焊接栓釘→對下、中、上層鋼梯和平臺進行吊裝[3]。

2.4 測量控制

通常采用軸線、垂直度和標高偏差對超高層建筑鋼結構施工質量進行衡量。為控制工程質量，要加強測量控制。鋼結構各項施工工序存在相互制約的關系，為確保測量精度，要對測量控制的具體方法進行合理選擇。案例工程采用預先控制的方法，并結合跟蹤校正，在吊裝前，測定樓層柱定位及其標高，并對構件采用標線控制，完成吊裝后，在形成柱梁框架前，初步對柱子進行校正，并對偏差進行及時糾正，單元體形成后，實施最終校正。對結構整體進行測量控制，對激光鉛直儀進行采用，并結合全站儀，實施雙系統復核控制，并結合空間坐標點定位，確保測量控制效果。

2.5 焊接

（1）對焊接順序進行確定，主要包括以下內容：第一，在平面內，要從平面中心開始焊接，并擴展至四周，對結構、節點、全方位對稱的焊接順序進行采用。第二，在豎向上，先焊接上層框架梁→再焊接壓型鋼板支托→再焊接下層框架梁→再焊接壓型鋼板支托→再焊接中層框架梁→再焊接壓型鋼板支托→最后實施焊接檢驗。第三，對柱—柱進行焊接，在施焊過程中要確保兩面等溫，并確保等速對稱。第四，對柱—梁節頭進行焊接，通常先對H型鋼相應的下翼緣板進行焊接，再對上翼緣板進行焊接。要先對梁的一個端頭進行焊接，當該端頭冷卻后，再對另一端進行焊接。

（2）對焊接工藝進行確定。案例工程采用雙曲面鋼結構，鋼板厚度大，且大量采用斜撐和斜柱，存在較多的斜立焊。對此，對CO2氣體保護自動焊進行采用，并結合斜立焊工藝，確保焊接質量。

3結束語

綜上所述，在超高層建筑鋼結構施工中，要對塔吊進行合理選擇和科學布置，并把握構件進場、驗收與堆放、吊裝、測量控制、焊接等施工關鍵技術，要對焊接順序和焊接工藝進行合理確定，有效保障鋼結構施工質量。

參考文獻

[1] 王進萍.超高層建筑鋼結構施工的關鍵技術和質控措施[J].中國室內裝飾裝修天地，2019（1）：286.

[2] 張文.超高層建筑鋼結構施工的關鍵技術與措施[J].百科論壇電子雜志，2019（1）：53.

[3] 秦君.超高層建筑鋼結構施工關鍵技術分析[J].決策探索：中，2018，585（7）：42.