超高層建筑鋼結構施工處理技術分析

鄭麗華

（福建省升創建設工程有限公司，福建 福州 350000）

0 引言

超高層建筑和普通建筑相比最大的特點就是可以節約大量的土地資源和空間資源，因為超高層建筑獨有的特點，現在已經成為目前建筑行業中主要的發展趨勢。超高層建筑工程在施工過程中會涉及到很多的內容，這些內容會直接影響到整個超高層建筑工程的質量，其中最必不可少的就是超高層建筑鋼結構施工處理技術。

1 超高層鋼結構的特點

從工期、面積利用率、施工成本等多方面的綜合經濟效益來看，超高層鋼結構具有以下特點。鋼結構解析圖見圖1 所示。

圖1 鋼結構解析圖

（1）結構自重輕。依據相關的統計可以發現，鋼結構的高層建筑相較于傳統的鋼筋混凝土來說，建筑物的自重有著明顯的減輕，而結構自重減輕之后，能夠有效地減少地震所產生的作用。不僅如此，結構減輕也會降低地基處理的難度，這在整體的成本控制上也有一定的好處。

（2）抗震性能好。因為鋼材結構本身就具有非常良好的彈性，所以即便是在地震的作用影響下，鋼材結構也能夠表現出非常良好的延展性，可以有效地減弱地震所帶來的反應，能夠更好地抵抗地震所帶來的變形。

（3）減少結構所占建筑面積，充分利用建筑空間。對于30～40 層的鋼筋混凝土建筑來說，結構面積大約能夠達到整體建筑面積的7%，如果我們使用鋼結構相應的面積只是整體樓層結構的3%。這樣能夠更好地增加建筑的使用面積，所節省下來的經濟效益是非常可觀的，除此之外，因為鋼結構本身的承載力比較大，因此在設計的時候，選擇鋼柱尺寸的幅度也很大，更加有利于劃分建筑功能的空間，提升了整體布局的靈活性。

（4）施工周期短。鋼結構工廠化程度高，各構件采用高強度螺栓和焊縫連接，施工速度比鋼筋混凝土結構快1.5 倍左右，相應的施工周期縮短，建筑物能早日投入使用，使投資方在經濟效益上獲得早回報。

（5）耐火性能差。鋼結構是不耐火的結構，在火災烈焰下，隨著構件溫度迅速上升，鋼材的曲服強度和彈性模量將急劇下降，當達到60O℃時，構件完全喪失承載力而導致結構倒塌。因此，當建筑物有防火要求時，鋼結構件表面必須采用防火涂料保護。

2 超高層建筑中鋼結構施工技術的重要性

鋼結構施工技術在超高層建筑中科學合理的應用，不僅可以為結構的施工質量提供有效保障，而且還可以保證結構的穩定性和安全性。超高層建筑鋼結構施工復雜，對鋼結構施工技術進行合理的分析，對保障建筑工人以及后續使用人員的安全具有重要的意義。鋼結構組裝示意圖見圖2。

圖2 鋼結構組裝示意圖

3 鋼結構施工處理技術

3.1 螺栓預埋技術

鋼結構建筑施工中最重要的施工技術就是螺栓預埋技術，它的作用就是固定預埋柱腳螺栓的位置，超高層建筑工程施工在進行的時候可以通過預埋柱腳螺栓的位置來確定鋼柱的位置。螺栓預埋技術在施工的時候需要注意以下事項：首先，在施工前要控制好基礎軸線的位置和標高的基準點，在測量的時候需要測量兩次；其次，做好誤差處理工作，例如：標高的誤差要控制在5mm 之內，定位軸線的誤差要控制在2mm 之內。

3.2 吊裝技術

吊裝是鋼結構施工的龍頭工序，吊裝的速度與質量對整個工程起著舉足輕重的作用。鋼結構吊裝前應根據結構平面和立面形狀、結構形式、塔吊的數量和位置、現場施工條件等因素確定吊裝分區與吊裝順序。吊裝區域的分配可根據施工區域進行劃分，將其分為兩個或四個區域等，保障每一個吊裝設備得到極大程度的使用。吊裝順序方面，其基本的吊裝原則是由內到外、由低到高，先進行底層的吊裝，在同一平面內，先進行中心的吊裝，然后由中心慢慢向外擴散進行吊裝，完成一個平面后，再吊裝高的平面，按照同樣的道理進行吊裝。當完成一個平面的吊裝后應及時對本平面的吊裝情況進行檢查，保障每一個平面吊裝技術的完美應用。

3.3 焊接技術

焊接技術是超高層建筑鋼結構施工中的關鍵，超高層建筑鋼結構的結點數量較多、質量要求較高，而且大多數構件需采用強焊接的方式進行處理，同時鋼結構承載重量大、結構高、安全性差，受氣候環境影響顯著，因此大大增加了超高層建筑鋼結構施工難度。為了降低超高層建筑鋼結構施工的難度，保證施工的效率，在施工前就應明確焊接的順序，并且在具體的焊接過程中，根據焊接材料的不同以及現場施工情況的不同選擇合理的焊接工具，提高焊接的精準度。焊接難度較大時，由焊接技術成熟穩定的焊接工人操作，保障焊接的順利進行。在焊接結束后及時對焊接點進行檢查，進而保障超高層建筑鋼結構施工的安全保障。

3.4 預變形技術

超高層建筑鋼結構在施工的時候有時候會遇到一些不規則的造型，這些不規則造型在施工的時候會增加工作人員的工作難度，如果不加以重視，還會在施工的時候產生三維變形。要想避免出現三維變形就必須在施工的時候研究出一些解決問題的技術。同時，相關的施工企業要高度重視所有施工技術的應用情況，根據實際情況隨時做好技術的調節工作，保證整個超高層建筑鋼結構設計的質量和整個超高層建筑工程的質量，最終在保障整個工程穩定性的基礎上盡可能減少變形發生的幾率。目前預變形技術在應用的時候主要以兩種形式存在，分別是：構件夾固法和反變形法。構件夾固法在應用的時候最主要的目的就是可以減少中小型變形發生的幾率，通過夾具固定的方法可以讓整個焊接工作在進行的時候更好地完成工作，同時避免整個過程中出現變形的情況發生。在一些中長型鋼結構構件進行施工的時候一般都會以反變形法來完成，反變形法在使用的時候需要注意保證焊接方向的一致性。鋼柱糾偏測量與糾偏調節示意圖見圖3。

圖3 鋼柱糾偏測量與糾偏調節示意圖

4 超高層建筑鋼結構施工處理技術的注意事項

首先，超高層建筑鋼結構施工處理技術在應用之前要先做好一系列的準備工作，根據實際情況制定符合工程的計劃，保障整個超高層建筑工程的施工能夠順利地進行。超高層建筑鋼結構施工計劃的內容主要包括：施工原則、施工思想、施工流程、施工注意事項等；其次，超高層建筑鋼結構工作在進行的時候要做好充足的準備，例如：準備好先進的吊裝設備，在吊裝工作進行的時候選擇最先進的吊裝技術，不僅如此，還需要由專業的工作人員來完成整個吊裝工作；然后，做好超高層建筑鋼結構的檢查工作和評估工作，例如：在整個超高層建筑鋼結構施工進行的時候要檢查起重機的零部件和設備是否達到整個工程的要求，所有的功能能否正常使用等，另外，還需要檢查每一個起重機零件的尺寸是否滿足超高層建筑的要求；最后，超高層建筑鋼結構在進行施工的時候一定要注意做好安全管理工作，安全管理工作包括材料安全和施工工作人員的安全。超高層建筑鋼結構施工在進行之前就需要先制定安全計劃，在安全計劃中把所有施工進行時可能出現的意外和事故列出來，然后根據每一項內容制定出詳細的應急處理預案，這樣在發生意外的時候就可以第一時間進行解決，最大限度地減少損失，保證工作人員的安全和整個超高層建筑的質量。安全是超高層建筑鋼結構施工進行的時候最不能忽視的問題，只有做好安全工作，才能獲得最多的經濟效益。

5 結束語

綜上所述，在超高層建筑鋼結構施工的時候，施工技術和整個施工的質量之間有著密不可分的關系，必須要引起人們高度的重視，這樣才能真正地發揮出鋼結構施工技術的作用。鋼結構施工技術應用的時候要根據實際情況選擇合適的技術和設備，這樣才能真正地完成制定的建筑物建設水平的目標。