超高層建筑鋼結構施工技術分析

劉學理

（甘肅方圓工程監理有限責任公司甘肅省蘭州市730030）

超高層建筑鋼結構施工技術分析

劉學理

（甘肅方圓工程監理有限責任公司甘肅省蘭州市730030）

超高層建筑的發展情況可以被視為是超高層建筑施工技術發展狀態的體現形式，對于該類建筑而言，其所需的施工技術是極為復雜化的，鋼結構施工技術是關鍵性的施工技術。本文重點探究與鋼結構制造、安裝相關的施工技術，希望與建筑單位施工人員一起分享，在此基礎上使相關技術方法實現完善與創新的目標，大大提升鋼結構連接的質量，從而使超高層建筑鋼結構工程順利的竣工。

超高層建筑；鋼結構；施工技術；分析

伴隨著我國社會經濟的不斷發展，建筑占地面積越來越少，為了促進社會經濟的高效運轉，此時超高層建筑就成為有效解決上述問題的可行途徑之一，此外超高層建筑也能夠為居民提供更為寬闊的活動空間區域。而鋼結構作為主要的施工原料，施工技術應用得是否得體直接關系著建筑工程的質量，體現了我國建筑行業科學技術發展的實際面貌，本文作者結合人具體實例對施工技術進行深入的分析[1]。

1 簡述超高層建筑鋼結構體系的分類

超高層建筑鋼結構的設計工作是建立在建筑工程的使用功能、高度、成本預算基礎之上的，不同的建筑項目所需的鋼結構體系之間存在一定的差異性。而超高層建筑的鋼結構體系一般有以下幾種類型：型鋼混凝土結構體系、鋼管混凝土結構體系、巨型鋼結構體系等。型鋼混凝土結構實質上就是指那些鋼筋混凝土構件中存在型鋼的結構，該種結構將型鋼作為鋼骨，以埋入組合的方式應用于超高層建筑施工進程中，型鋼與外包混凝土的融合，使兩者的強度疊加在一起，從而提高構件的承載力與延伸性、抗震能力等；鋼管混凝土結構體系是對混凝土性質的優化；巨型鋼結構體系應用于建筑施工進程中，布置靈活，主次結構受力分明，在超高層建筑施工進程中有極高的應用頻率。

2 列舉超高層建筑鋼結構制作之時所需的技術

2.1 測量技術

超高層建筑自身具有高度高的特點，因此鋼結構在制作的過程中要對其尺度進行精準的測量，因為在通視條件作用的下，得到準確的測量結果就具有一定的難度。因此甘肅最大型單體建筑新區某展覽館工程，平面未四個橢圓相交，截面未倒圓臺，斜柱弧形。在施工進程中對鋼結構進行測量時，采用的多數為雙重控制網，即GPS定位系統，對其進行應用完成鋼結構基線網的測量任務，再在高精度全站儀的配合下，利用空間三維坐標對鋼結構的每一構件進行精確的定位，從而保證超高層建筑鋼結構制作工藝順利的完工。

2.2 焊接技術

使用者對超高層建筑的使用性能以及安全性能是極為重視的，因此剛結構在制作之時，應該合理的選擇行焊接技術[2]，這樣去確保焊接量適中，最終保證了焊接的質量。施工人員應該認識到氣溫的變化也會對焊接技術應用的效果造成影響，此外施工作業的環境為高空，因此在對焊接技術進行應用之時，要對鋼結構的材質進行深入的分析，并對近階段施工現場氣溫變化的情況進行預測判斷，以此去保證自身的人身安全以及鋼結構焊接施工的成效；結構合理的安全平臺，高空必要的防風措施，動火制度的嚴格審批為質量安全提供保證。

2.3 預變形技術

預變形技術的應用，有效的解決了空間三維變形現象的發生，從而保證了鋼結構的穩定性能。預變形技術應用于鋼結構制造的進程中，就是在多樣化科技的輔助下，對施工構成開展各類模擬試驗，在此基礎上明確鋼結構各個節點的變化情況以及變形值等問題，此時施工人員就可以參照相關試驗數據信息對原有的建筑施工設計方案進行規劃與調整，例如對鋼結構構件的長度進行調整，或者對易變形的部位進行反向變形處理，從而使制造出的鋼結構與施工設計方案的相關要求基本吻合，最終保證了超高層建筑鋼結構施工的質量。

3 與鋼結構安裝有關的關鍵技術

超高層建筑鋼結構在安裝過程中主要涉及以下幾個環節：①流水段劃分，眾所周知，超高層建筑鋼結構在施工之時需要將建筑項目劃分為幾個版塊，而劃分的主要憑據是將工程所需的鋼柱分段作為劃分節點，繼而在對鋼結構進行安裝施工之時就有相關的參考信息，即按照相應的結構需求與單體特點，除了需要確保每一框架具有一定的剛度之外，還要重視其穩定性的建設工作，從而使鋼結構的強度得到全面的擔保；②對鋼結構每節內框架的施工安裝工作，一節一般含有3～4層，那么在對其進行施工安裝之時，要參照施工情況與建筑項目的具體需求，擇取不同的安裝方法，一種是節間綜合安裝方法，另一種是按照構件分類的流水安裝法。在具體的安裝操作過程中，應該注意以下幾方面問題：①只有框架組合的基礎上，吊裝作業才會展開；②在對框架焊接之前需要對其柱子垂直度偏差進行計算與分析，對其進行有效的改善，從而保障鋼結構在超高層建筑施工進程中的安全性。

3.1 鋼柱施工安裝技術

鋼柱作為鋼結構體系中重要的組成部分，其在參與安裝施工工作之前，施工技術人員應該嚴格的對節柱標高、軸線的進行考察，當測量誤差的數值在允許的范疇之內時，才能開展安裝工藝活動，在實際施工工作中，兩點就位與一點起吊的施工技術擁有較高的應用頻率。上述施工技術在應用之時，首先將鋼結構的鋼柱構件的兩側連接上固定的連接耳板，完成對其加工處理的任務，繼而在螺栓和連接板的參與下，達到對鋼柱上下節臨時固定的目標，當一切焊接工作完成之時，應用施工技術將連接耳板卸除，最終使鋼結構鋼柱順利的在超高層建筑中安裝。

3.2 特殊鋼結構施工技術

鋼結構在實際的施工進程中存在較多的特殊鋼結構這已經是毋庸置疑的事實，這些特殊鋼結構主要有轉換柱、外伸桁架、轉換桁架、天線等。特殊鋼結構一般具有以下幾個特性：①經常性以合并的形式呈現給大眾，其重量與體積都相對較大；②各個結構之間若要想實現連接的目標，需要復雜化的連接程序，且對連接技術方法提出的標準相對較高；③這些特殊鋼結構在超高層建筑中發揮的作用很大。那么基于以上各種特性，對于鋼結構中特殊鋼結構的施工安裝，需要全面的考慮與分析不同建筑工程設計與結構之間的差異性，實施不同類型的安裝技術，這在很大程度上提高了特殊鋼結構施工的工作難度，同時也會對吊裝機的選擇與施工程序產生直接的影響。施工技術應用于特殊鋼結構安裝的工藝環節之時，施工人員應該積極的參照建筑工程的結構特征以及現場吊裝機械的能力，繼而開展施工工作，使鋼結構在超高層建筑中順利的竣工。

例如甘肅省蘭州某投資大廈綜合辦公樓總高158m，為型鋼混凝土組合結構，鋼骨重量4000多噸。此類工程難點在于型鋼與鋼筋連接，所以在在加工過程中要求土建與鋼結構深化技術人員嚴密配合，將箍筋穿孔進行了準確布置，合理布置牛腿及梁縱向鋼筋穿孔位置，最終保證了安裝質量，降低的鋼筋綁扎難度，也節省了工期。得到鋼結構金獎的榮譽，專家對梁柱節點的做法一直肯定。又如甘肅蘭州某體育健身場館，屋面為大跨度管桁架造型，項目施工人員在對特殊鋼結構的轉換柱和桁架開展施工安裝作業時，應該注意以下幾點：一是特殊鋼結構多數都很沉重，因此實施的安裝方法一般為吊裝法、提升法與散裝法，對于這類超高層建筑來說，可以將桁架分成3段進行安裝，順序為先兩端再中間，均采用雙機起吊的方式；而對于第2、3道桁架的施工安裝，大體上是將原結構作為支撐平臺，在散裝法的輔助下落實施工安裝任務。

4 結束語

在超高層建筑鋼結構的施工進程中，應用的關鍵技術有多種類型，除了本文提及的幾點之外，鋼結構施工控制技術的引進與應用也是極為必要的，此時使用的方法通常是閉環控制法，其能夠完成對施工計劃的分析與預測工作，同時落實對鋼結構形變的有效監測，一般是形體監測與標高監測，一旦發現異常進行及時有效的糾正與調整。總之建筑施工單位應該積極做好鋼結構施工技術要點的分析工作[3]，這樣才能選擇合適的技術完成鋼結構制作、安裝等施工環節，從而使超高層建筑的施工質量有所保障，為打造和諧穩定社會環境添磚增瓦。

[1]刁維建，路征.基于高層建筑鋼結構施工的關鍵技術和措施分析[J].建筑工程技術與設計，2015.

[2]杜建江，潘寧濤，何央素，等.超高層建筑鋼結構施工關鍵技術研究[J].建筑施工，2015.

[3]賈美金.超高建筑鋼結構施工關鍵技術要點及控制措施[J].四川水泥，2015（7）：68，261.

TU974

A

1004-7344（2016）28-0325-02

2016-9-19

劉學理（1979-），男，漢族，甘肅人，工程師，本科，從事鋼結構建筑施工及監理工作。