谈超高层建筑钢结构施工技术

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摘要：超高层建筑过程中，整体工艺较为复杂，需要各个工种的全面配合，才能完成建设任务。钢结构就是最为主要的内容，钢结构强度高、自重轻、节能环保、施工速度快，成为了越来越多超高层建筑的首选。文章主要通过对超高层钢结构施工特性进行论述，全面提出测量、吊装、焊接等超高层钢结构关键技术。

关键词：超高层；钢结构施工；施工特性；技术准备；施工技术要点控制

随着城市的全面发展，更多的超高层建筑出现在我们的视野，超高层建筑施工技术严格，标准较高，只有全面做好质量控制，才能保证建筑安全稳定。钢结构是超高层建筑不可缺少的重要施工内容，进行钢结构施工过程中，要科学合理控制加工与安装流程，有效保证建筑的稳定牢固，作为超高层建筑中的重要施工环节，要全面做好质量控制与流程管理，做好钢结构施工相关工作，不仅可使超高层建筑工程质量有所保障，更能够保护人民群众生命和财产安全。

1超高层建筑钢结构施工优势

1.1节能环保

钢结构有着明显的强度和能效，具备良好的环保优势，和传统的混凝土超高层相比，如果在超高层中使用钢结构工程，不但能够有效提高高层建筑的稳定性，更能够节省大部分空间，全面提高建筑的使用面积。通过结构空间的设计，有效减轻结构自重，从环保的角度看，钢结构更加亲近自然，同时，大量使用钢结构也是响应国际和我国倡议的绿色建筑理念要求。钢结构建筑材料降低了消耗和运输成本，能够回收再次利用。

1.2高强度和韧性

钢结构力学特征明显，具备良好的抗折、抗拉性能，与混凝土材料相比，其性能更加优越。使用钢筋混凝土同等用量时，超高层使用的钢结构能够进一步提高强度，保证了韧性。钢结构工程能够做各种灵活的造型设计，通过大胆外观设计，创造更多更美建筑风格。可以说，钢结构能够保证超高层建筑整体平衡，强度和韧性均能够对外力进行有效分配与传递，实现了稳定性与安全性目标。

1.3工期进度优势

超高层钢结构制作能够实现工厂预制，通过对各种大部件的工厂加工，能够满足标准要求。钢结构施工材料大多数在工厂加工成品或半成品，通过运输设备再送到施工现场，通过机械吊运、螺栓焊接，使各个结构部件进行有效连接。成品与半成品的提前加工，提高了施工效率，保证了施工工期。

2超高层建筑钢结构施工技术准备

2.1施工技术资料准备

超高层钢结构施工要全面保证技术标准，要严格遵循技术指标，通过技术交底记录、图纸会审、设计变更、洽商记录汇总表、图纸会审记录、设计变更通知单、工程洽商记录、设计交底记录等技术准备，全面各种资料齐全，为下一步科学合理组织设计和施工提供必要条件。要全面做好施工计划安排，形成固定科学的指导方案，经监理机构和业主审批通过，进入施工组织实施。

2.2施工现场和钢结构加工场准备

施工前一定要全面处理好场地，通过对施工现场和加工场的精心布置，全面保证“三通一平或七通一平”。超高层建筑使用的钢结构材料较复杂，不同环节使用不同型号的材料，工程量是高密度集约型工程，只有全面做好现场准备，才能保证材料有序供应，要全面合理做好施工区域与材料存放区的规划，使施工区域更加科学合理，重点规划起重吊装区域及钢结构混凝土交叉作业施工区域设计，确保各道工序有序推进。

2.3施工设备准备

超高层建筑钢结构施工设备至关重要，要全面做好设备的准备工作。钢结构除采用土建机械设备外，更需要不同型号的起重吊装设备，对设备的标准要求较高，目前，超高层钢结构施工中主要选用塔式起重机、施工电梯、履带吊、门式起重机等起吊设备，通过各种设备的协调配合，全面保证钢结构施工顺利进行。超高层建筑钢结构施工过程中，还需要全面提供全站仪、铅锤仪、沉降观测仪、应力应变检测计、GPS等，为钢结构施工提供精准定位与测量。

3超高层建筑钢结构施工关键技术控制

3.1超高层钢结构测量技术

精准的测量才能保证结构施工的准确性，要全面做好测量环节的控制，超高层钢结构施工过程中，对建筑结构高程及垂直度指标有严格要求，如果指标偏差大，则会影响建筑物的安全，使建筑结构受力不均，埋下安全隐患。为了全面保证测量的精准度，则要配备专业测量人员和标定实验设备等。测量时，要根据建筑物的功能与设计特点，做好测量计划，对四角轴线坐标桩采用全站仪配合激光经纬仪进行测设。全站角度误差1，测距系统误差2ppm，精度标准按二级导线点布置；轴线控制桩测量要保证放线标准，要全面做好现场保护，把控制桩当成中心，砌长宽为0.5m、高0.3m的砖墩，周围砌砖，内部填浆，搭设钢管做好全面的保护。东西南北设置四个水准点，建立高程控制网。水准点距基坑边线不小于15m。

3.2超高层变形技术控制

超高层钢结构如果控制不力，则会导致变形的问题，影响到高层安全稳定性，只有全面做好变形监测，才能实现目标。变形监测包括深基坑、建筑物沉降、建筑物空间三维变形监测。基坑水平位移观测必须要在土方回填完毕后进行。建筑物检测是首层离开室外地平0.150m外坪高处，按沉降观测规程埋点做好沉降观测。一般使用暗标埋设法进行监测，沉降观测精度为0.1mm。建筑物空间三维变形监测，主要通过数据模型做好现场的模拟，实时进行监测，确保不出现变形，保证施工达到设计的标准要求。

3.3超高层钢结构吊装技术控制

超高层钢结构建筑施工过程中，需要全面做好吊装控制，只有全面做好吊装控制，才能保证建筑质量与安全，满足施工的进度要求。吊装施工过程中，需要严格操作规范，执行技术标准。为了保证吊装的稳定，吊装钢结构前一定要对起吊机械做性能测试，通过对设备的相应稳定性检测，全面保证设备性能稳定。要合理控制好吊装操作，避免出现起重机械超负荷工作，要合理检测钢丝绳和索具，通过力学测试，保证与设备配套使用，散股或毛刺钢丝绳要做好测试，不合格的则不能使用。吊挂点要用专用连接板进行连接，同时，要做好钢构件紧固工作。构件吊装就位前须对已完成的部分工序做好检验，对相关的预埋件尺寸、位置、数量等进行检测，对钢结构轴线和高程给予定位。为了保证起吊过程安全，保护好现场施工人员，则要对钢构件做好紧固，需绑上溜绳或凤揽才能起吊，辅助调整构件位置和方向，避免出现偏差，威胁到其他人员和设备安全。吊装过程中，要控制好起吊的速度，避免快速升降，通过速度的有效控制，全面保证吊装钢构件稳定。雨季施工一定要做好防滑措施，夜间施工保证足够照明。钢构件吊装完成后，要对各个部件进行检测，确保每个部位对应的板上、下螺孔合适。

3.4超高层钢结构建筑焊接技术控制

钢构件需要利用焊接的方式做好拼接，为了全面保证质量，则要做好流程控制。焊接是超高层钢结构施工关键工序，如果出现问题，则会导致更大的安全责任。可以说，钢结构焊接的现场焊接工作量大、焊接要求高，特别是对钢结构质量影响最大，焊接安全是现场最主要的环节。焊接技术要求难度大，整体作业受到天气和环境影响，特别是一些高空作业，更是需要合理做好控制。对不同的部件需要选择合适焊接方式与工艺，对焊接工艺做好技术评定。建立合适的高空焊接平台，保证焊接施工顺利进行，要科学设置防火装置，保证平台的安全。雨季焊接要清除焊面杂物及铁锈，用密封贴或塑料密封，对于一些重点区域施工，要搭设遮雨棚，-5℃时及雨雪天气禁止焊接。按“先上后下、先内后外、先翼后腹，顺序对称”施焊原则进行施工，保证施工流程科学有序。焊接前要对部件吊装尺寸、位置进行检测，满足施工条件，清理氧化皮、毛刺等杂质，保证焊接质量；异型构件角焊缝和对接焊头要按需安装引弧板、收弧版等，确保坡口焊接符合要求。焊接第一层要把母材和垫板接缝处坡口封住，垫板要靠实牢固，梁柱和垫板要连焊，引弧板焊缝长度大于引弧板2/3，焊接后割去引弧板一公分。角接缝和单面焊对接缝采用磁粉（MT）、超声波（UT）、射线（RT）等无损检测，保证焊缝质量。

4结束语

钢结构新型建筑不断涌现，全面体现了建筑的美感，通过钢结构施工，使建筑功能多样化，只有全面做好超高层建筑钢结构施工技术、质量控制，才能保证建筑的稳定与安全，推动经济社会有序发展。

参考文献：

[1]秦君.超高层建筑钢结构施工关键技术分析[J].决策探索（中），2018（7）：40.

[2]孙振泉，张进红，年永林，等.超高层建筑钢结构施工综合技术[J].建筑技术，2018（7）：696-700.

[3]赵翃泽.简析超高层建筑钢结构施工技术[J].建材与装饰，2018（30）：43.

作者：刘志祥 单位：江西省吉安市建筑安装工程总公司