超高層建筑鋼結構施工技術探究

劉志祥

摘? 要：超高層建筑過程中，整體工藝較為復雜，需要各個工種的全面配合，才能完成建設任務。鋼結構就是最為主要的內容，鋼結構強度高、自重輕、節能環保、施工速度快，成為了越來越多超高層建筑的首選。文章主要通過對超高層鋼結構施工特性進行論述，全面提出測量、吊裝、焊接等超高層鋼結構關鍵技術。

關鍵詞：超高層;鋼結構施工;施工特性;技術準備;施工技術要點控制

中圖分類號：TU974? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）33-0149-02

Abstract： During the process of super highrise building， overall process is complicated， need all kinds of work comprehensive coordination， can complete construction task. Steel structure is the most important content. Steel structure has high strength， light weight， energy conservation， environmental protection， rapidconstruction speed， thus becoming the priority for more and more super high-rise buildings. This paper mainly discusses construction characteristics of super highrise steel structure， and comprehensively puts forward key technologies of high rise steel structure such as measurement hoisting welding etc.

Keywords： super highrise building; steel structure construction; construction characteristics; technical preparation; construction technical key control

隨著城市的全面發展，更多的超高層建筑出現在我們的視野，超高層建筑施工技術嚴格，標準較高，只有全面做好質量控制，才能保證建筑安全穩定。鋼結構是超高層建筑不可缺少的重要施工內容，進行鋼結構施工過程中，要科學合理控制加工與安裝流程，有效保證建筑的穩定牢固，作為超高層建筑中的重要施工環節，要全面做好質量控制與流程管理，做好鋼結構施工相關工作，不僅可使超高層建筑工程質量有所保障，更能夠保護人民群眾生命和財產安全。

1 超高層建筑鋼結構施工優勢

1.1 節能環保

鋼結構有著明顯的強度和能效，具備良好的環保優勢，和傳統的混凝土超高層相比，如果在超高層中使用鋼結構工程，不但能夠有效提高高層建筑的穩定性，更能夠節省大部分空間，全面提高建筑的使用面積。通過結構空間的設計，有效減輕結構自重，從環保的角度看，鋼結構更加親近自然，同時，大量使用鋼結構也是響應國際和我國倡議的綠色建筑理念要求。鋼結構建筑材料降低了消耗和運輸成本，能夠回收再次利用。

1.2 高強度和韌性

鋼結構力學特征明顯，具備良好的抗折、抗拉性能，與混凝土材料相比，其性能更加優越。使用鋼筋混凝土同等用量時，超高層使用的鋼結構能夠進一步提高強度，保證了韌性。鋼結構工程能夠做各種靈活的造型設計，通過大膽外觀設計，創造更多更美建筑風格。可以說，鋼結構能夠保證超高層建筑整體平衡，強度和韌性均能夠對外力進行有效分配與傳遞，實現了穩定性與安全性目標。

1.3 工期進度優勢

超高層鋼結構制作能夠實現工廠預制，通過對各種大部件的工廠加工，能夠滿足標準要求。鋼結構施工材料大多數在工廠加工成品或半成品，通過運輸設備再送到施工現場，通過機械吊運、螺栓焊接，使各個結構部件進行有效連接。成品與半成品的提前加工，提高了施工效率，保證了施工工期。

2 超高層建筑鋼結構施工技術準備

2.1 施工技術資料準備

超高層鋼結構施工要全面保證技術標準，要嚴格遵循技術指標，通過技術交底記錄、圖紙會審、設計變更、洽商記錄匯總表、圖紙會審記錄、設計變更通知單、工程洽商記錄、設計交底記錄等技術準備，全面各種資料齊全，為下一步科學合理組織設計和施工提供必要條件。要全面做好施工計劃安排，形成固定科學的指導方案，經監理機構和業主審批通過，進入施工組織實施。

2.2 施工現場和鋼結構加工場準備

施工前一定要全面處理好場地，通過對施工現場和加工場的精心布置，全面保證“三通一平或七通一平”。超高層建筑使用的鋼結構材料較復雜，不同環節使用不同型號的材料，工程量是高密度集約型工程，只有全面做好現場準備，才能保證材料有序供應，要全面合理做好施工區域與材料存放區的規劃，使施工區域更加科學合理，重點規劃起重吊裝區域及鋼結構混凝土交叉作業施工區域設計，確保各道工序有序推進。

2.3 施工設備準備

超高層建筑鋼結構施工設備至關重要，要全面做好設備的準備工作。鋼結構除采用土建機械設備外，更需要不同型號的起重吊裝設備，對設備的標準要求較高，目前，超高層鋼結構施工中主要選用塔式起重機、施工電梯、履帶吊、門式起重機等起吊設備，通過各種設備的協調配合，全面保證鋼結構施工順利進行。超高層建筑鋼結構施工過程中，還需要全面提供全站儀、鉛錘儀、沉降觀測儀、應力應變檢測計、GPS等，為鋼結構施工提供精準定位與測量。

3 超高層建筑鋼結構施工關鍵技術控制

3.1 超高層鋼結構測量技術

精準的測量才能保證結構施工的準確性，要全面做好測量環節的控制，超高層鋼結構施工過程中，對建筑結構高程及垂直度指標有嚴格要求，如果指標偏差大，則會影響建筑物的安全，使建筑結構受力不均，埋下安全隱患。為了全面保證測量的精準度，則要配備專業測量人員和標定實驗設備等。測量時，要根據建筑物的功能與設計特點，做好測量計劃，對四角軸線坐標樁采用全站儀配合激光經緯儀進行測設。全站角度誤差1，測距系統誤差2ppm，精度標準按二級導線點布置;軸線控制樁測量要保證放線標準，要全面做好現場保護，把控制樁當成中心，砌長寬為0.5m、高0.3m的磚墩，周圍砌磚，內部填漿，搭設鋼管做好全面的保護。東西南北設置四個水準點，建立高程控制網。水準點距基坑邊線不小于15m。

3.2 超高層變形技術控制

超高層鋼結構如果控制不力，則會導致變形的問題，影響到高層安全穩定性，只有全面做好變形監測，才能實現目標。變形監測包括深基坑、建筑物沉降、建筑物空間三維變形監測。基坑水平位移觀測必須要在土方回填完畢后進行。建筑物檢測是首層離開室外地平0.150m外坪高處，按沉降觀測規程埋點做好沉降觀測。一般使用暗標埋設法進行監測，沉降觀測精度為0.1mm。建筑物空間三維變形監測，主要通過數據模型做好現場的模擬，實時進行監測，確保不出現變形，保證施工達到設計的標準要求。

3.3 超高層鋼結構吊裝技術控制

超高層鋼結構建筑施工過程中，需要全面做好吊裝控制，只有全面做好吊裝控制，才能保證建筑質量與安全，滿足施工的進度要求。吊裝施工過程中，需要嚴格操作規范，執行技術標準。為了保證吊裝的穩定，吊裝鋼結構前一定要對起吊機械做性能測試，通過對設備的相應穩定性檢測，全面保證設備性能穩定。要合理控制好吊裝操作，避免出現起重機械超負荷工作，要合理檢測鋼絲繩和索具，通過力學測試，保證與設備配套使用，散股或毛刺鋼絲繩要做好測試，不合格的則不能使用。吊掛點要用專用連接板進行連接，同時，要做好鋼構件緊固工作。

構件吊裝就位前須對已完成的部分工序做好檢驗，對相關的預埋件尺寸、位置、數量等進行檢測，對鋼結構軸線和高程給予定位。為了保證起吊過程安全，保護好現場施工人員，則要對鋼構件做好緊固，需綁上溜繩或鳳攬才能起吊，輔助調整構件位置和方向，避免出現偏差，威脅到其他人員和設備安全。吊裝過程中，要控制好起吊的速度，避免快速升降，通過速度的有效控制，全面保證吊裝鋼構件穩定。雨季施工一定要做好防滑措施，夜間施工保證足夠照明。鋼構件吊裝完成后，要對各個部件進行檢測，確保每個部位對應的板上、下螺孔合適。

3.4 超高層鋼結構建筑焊接技術控制

鋼構件需要利用焊接的方式做好拼接，為了全面保證質量，則要做好流程控制。焊接是超高層鋼結構施工關鍵工序，如果出現問題，則會導致更大的安全責任。可以說，鋼結構焊接的現場焊接工作量大、焊接要求高，特別是對鋼結構質量影響最大，焊接安全是現場最主要的環節。焊接技術要求難度大，整體作業受到天氣和環境影響，特別是一些高空作業，更是需要合理做好控制。對不同的部件需要選擇合適焊接方式與工藝，對焊接工藝做好技術評定。建立合適的高空焊接平臺，保證焊接施工順利進行，要科學設置防火裝置，保證平臺的安全。雨季焊接要清除焊面雜物及鐵銹，用密封貼或塑料密封，對于一些重點區域施工，要搭設遮雨棚，-5℃時及雨雪天氣禁止焊接。

按“先上后下、先內后外、先翼后腹，順序對稱”施焊原則進行施工，保證施工流程科學有序。焊接前要對部件吊裝尺寸、位置進行檢測，滿足施工條件，清理氧化皮、毛刺等雜質，保證焊接質量;異型構件角焊縫和對接焊頭要按需安裝引弧板、收弧版等，確保坡口焊接符合要求。焊接第一層要把母材和墊板接縫處坡口封住，墊板要靠實牢固，梁柱和墊板要連焊，引弧板焊縫長度大于引弧板2/3，焊接后割去引弧板一公分。角接縫和單面焊對接縫采用磁粉（MT）、超聲波（UT）、射線（RT）等無損檢測，保證焊縫質量。

4 結束語

鋼結構新型建筑不斷涌現，全面體現了建筑的美感，通過鋼結構施工，使建筑功能多樣化，只有全面做好超高層建筑鋼結構施工技術、質量控制，才能保證建筑的穩定與安全，推動經濟社會有序發展。

參考文獻：

[1]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（7）：40.

[2]孫振泉，張進紅，年永林，等.超高層建筑鋼結構施工綜合技術[J].建筑技術，2018（7）：696-700.

[3]趙翃澤.簡析超高層建筑鋼結構施工技術[J].建材與裝飾，2018（30）：43.