全鋼超高層建筑結構施工管理淺談

高冬冬 任 磊

機械工業第六設計研究院有限公司（450000）

全鋼超高層建筑結構施工管理淺談

高冬冬 任 磊

機械工業第六設計研究院有限公司（450000）

在超高層次的建筑施工中全鋼超高建筑結構具有獨特的優勢，這里結合全鋼超高結構建筑施工的一些環節，進一步對工程施工的協調和安全做出分析。

鋼結構；超高層；施工管理

在很長的一段時期，我國的建筑行業多采取的是鋼筋混泥土的建筑結構，但隨著土木工程新的力學體系和設計方法的出現，鋼筋混泥土的結構在超高層建筑中有著明顯的缺陷，那就是自重很大。于是，更多的設計師和建造師便開始尋找新的建筑結構以滿足建筑設計的需要。終于，經過無數次的試驗和實踐，最終選用了強度很大的鋼材來實施結構設計，甚至演變成為全鋼的建筑結構。到目前為止，全鋼超高結構建筑已經成為一種建筑風潮，不僅大大推進了我國建筑設計施工的發展，更大大提升了建筑的整體質量。

1 鋼結構超高層建筑施工概述

1）工程實例分析

某金融中心，國際甲級寫字樓。工程由塔樓、配樓、連廊3部分組成,總建筑面積111 818 m2。其中塔樓地下4層、地上35層，總建筑面積79 012 m2，總檐高150 m，為全鋼結構。

工程項目部組建了最強的管理團隊，通過精心組織、精心施工，攻克了一道道技術難關。用6個月的時間完成了約15 000 t鋼結構安裝施工任務，月施工最快完成9層。采用CO2氣體保護半自動焊完成了超厚鋼板焊接的施工(最厚達100 mm)。整個工程的焊縫100%超聲波探傷，100%合格,一次探傷合格率達98%。在鋼結構吊裝方面，經過項目技術人員不斷探索與總結，解決了全鋼超高結構空間定位及折線形鋼結構箱型柱吊裝技術問題，且整體垂直度最大偏差9 mm。

本工程由于設計的特殊性，無法選用內爬式塔吊，根據工程的地理位置、結構形式及大量的特殊構件選擇2臺大型附著式塔吊。一臺K80／115與一臺36B塔吊，分別布置在塔樓的西側與東側，不僅滿足了所有構件的垂直運輸,而且為大量超重、超高及偏心構件的吊裝創造了條件。K80／115塔吊在國內首次使用，可借鑒的成熟經驗不多。施工中通過不斷摸索,很好地解決了塔吊的組裝、頂升及施工工效等方面的難題，為工程的順利進行創造了條件。

2）超高層建筑結構體系簡析

每一種類型的建筑都有著不同的結構設計要求，先要綜合考慮到建筑的主要用途，是民用還是商業，或者工業，再結合從實地勘察來的關于建筑要求的高度、地基的抗震烈度相關參數和數據,嚴格遵守我國建筑設計規范的安全可靠性原則，進行合理科學的結構設計，選擇符合設計方案的高層結構建筑體系。目前，我國的高層建筑結構體系一般有框架結構體系、剪力墻結構體系、框架—剪力墻結構體系、框—筒結構體系、筒中筒結構體系、束筒結構體系等。

3）全鋼超高結構的建筑體系在設計施工的特點

全鋼超高結構的建筑體系在設計施工中有著很強的專業性和技術性，作為一種新型的建筑設計體系，有著自己嚴格的設計施工要求，從地質地形的勘察測量、到對各種鋼材料的選擇運用、整體框架的搭建、各部分大小構件的設計剪裁，到實地的施工安裝、后期的質量管理、質量的全面監控、對整體工程的保養維護,都是一個緊密結合的過程，對施工方的設計水平、技術能力、專業水平、管理能力等一系列綜合能力提出了挑戰。

一般而言，全鋼超高結構建筑設計施工有著自己特性。加強對各種特點的研究，有助于正確施工，減少失誤。

首先，工序繁多。高層施工，立體施工，相互交叉施工，這是全鋼高層建筑施工的第一特點，也是施工的難點之一,必須做好全面細致的科學設計，統籌安排。從設計施工到施工人員的安全保護，都要有著極高的標準和要求。

其次，全鋼超高結構施工多半位于高空，需要準備的各種部件和施工器械品種繁多，操作人員的空間移動位置小，安全保障難度高，眾多的零部件和施工的構件無處安放，對升降傳輸速度安全性有著較高要求。

最后，工程進度控制難度大。高空作業，超高的施工標準，嚴格的施工規范，高端的材料處理，科學的安裝，合理安全的拆遷等一系列問題都受到了各種因素比如材料的質量、各種構件的傳送、自然氣候因素、焊接技術等各個方面的影響。

2 全鋼超高結構建筑的施工操作

1）要做好施工前的各種準備

首先，要經過實地勘察測量得到準確的各種數據，結合雙方的建設協議，綜合考慮各種影響因素，做出科學合理的工程設計，制定施工標準和施工規范，嚴格實行權責制度，做到目標明確，權責分明。

其次，在施工前要做好各種物料、裝吊設備的準備和檢測，保證施工要用到的各種機械設備足夠齊全，且都能夠保持正常運行狀態。同時，要做好對施工人員的培訓,提高對各種機械的操控熟練程度，加強心理素質的測驗和鍛煉。

最后，要對即將施工的場地做出清理，對周邊的人員和物品進行分離，將各種即將用到的機械設備運輸到現場合理布置。

2）以全鋼超高結構施工中的鋼柱安裝為例做出簡單技術分析

鋼柱在整個全鋼超高結構體系中起著重要的支撐作用，其安裝關系到整個建筑的穩定和安全。

節柱的標高具有及其重要的作用，如果出現差錯，要做到隨時隨地科學嚴謹修改。同時，要加強對節柱的軸線檢驗，以保證二者的精確，為鋼柱的安裝做好準備。

在進行鋼柱安裝高空作業時，要將鋼爬梯等各種需要的施工構件準備好，并放到鋼柱上，對鋼柱進行最后檢查。若符合標準，則可以根據相關安裝標準，擰緊螺栓開始固定，以保證施工時候隨時應用。采用起吊設備，進行兩點連接，同時起吊，于此，對鋼柱的安裝已初步完成。

3）鋼柱安裝質量受到的影響因素

①安裝上存在著誤差。主要由安裝過程中碰撞及鋼柱本身幾何尺寸偏差引起，也包括校正過程中測量人員操作誤差,須通過加強施工管理進行保證。②焊接上存在著變形。鋼梁施焊后，焊縫橫向收縮變形對鋼柱垂直度影響很大。由于本工程焊縫較厚，所以累計誤差的影響比較大。因此，加強對焊接質量的監控刻不容緩。③大自然的日照溫差。日照溫差引起的偏差與柱子的細長比、溫度差成正比。一年四季的溫度變化會使鋼結構產生較大的變形，尤其是夏季，在太陽光照射下，向陽面的膨脹量較大，故鋼柱便向背向陽光的一面傾斜。④纜風繩松緊不當。嚴禁利用攬風繩強行改變柱子垂偏值。此種做法既不科學又不安全，難以對施工的質量產生積極意義。

3 關于全鋼超高結構建筑施工中的協調管理

1）對施工人員的安全管理。由于全鋼超高建筑的施工，都是立體高層施工，上下空間重疊厲害，因此各樓層要分時段施工，避免高空墜物。同時，要加強施工人員上下運輸和用電用火的監控。

2）對各種機械進行統一安排，嚴格按照施工程序進行，統一調度，統一進度。在使用高峰期，可以實時流水線作業或者是倒班制，以提高機械的使用效率。

3）加強施工平面的管理。由于全鋼超高施工場地狹小,缺乏一定的空間擺放材料和施工器械，而在施工過程中總會有大量的構件和設備進出。因此，要根據施工設計規范，隨時進行場地的協調，對材料、設備的運輸與擺放要加強管理，實施規范化擺放器械，保證場地的有序性。

4 結語

全鋼超高結構建筑的施工具有極大的技術性和挑戰性。施工單位必須做好科學合理的設計，既要保證施工進度，控制施工質量，又要結合施工的實際情況，從全局出發，兼顧細節，保證施工的科學合理性和整個全鋼超高結構施工的安全穩定，實現優質高效。