超高層建筑鋼結構工的關鍵技術和措施

蘇立志

摘要：超高層基礎由于建筑高，體量大，支撐高層的地基必須達到足夠的強度，多采用鋼結構施工。本文闡述超高層建筑鋼結構施工的關鍵技術和措施。

關鍵詞：超高層建筑；鋼結構施工技術

超高層的鋼結構建筑的施工量比較大，其組成的部件很多。同時，用來施工與對方組成部件的場地較??；超高層鋼結構公式的另一大特點就是立體交叉施工，而安裝的標準也非常高，不允許有任何的錯誤，對材料的選取上以及測量，焊接等施工的工藝要求都非常的嚴格；起重機的安裝、升降以及拆除技術要求很高。這些都是超高層鋼結構施工的主要特點，還有一些在建筑施工中需要注意的細節也是能夠保證超高層建筑施工的關鍵。

一、施工技術

（一）勁性柱施工

準備工作柱身彈線：鋼柱吊裝前，須對鋼柱的定位軸線、基礎軸線和標高等進行檢查和驗收，并對鋼柱的編號、外形尺寸、連接板方位等進行全面復核，確認符合設計要求后，劃出鋼柱上下兩端的安裝中心線和柱下端標高線。輔助準備：鋼柱起吊前，將吊索具、操作平臺、爬梯、溜繩以及防墜器等固定在鋼柱上。主次橫梁的安裝。在第一個空間受力單元的4根鋼柱安裝完后，便可安裝柱之間的主橫梁和次橫梁。在吊裝過程中對吊點進行計算和試驗。安裝過程中先用撬棍插入鋼梁兩端的螺孔內，再將臨時螺栓擰入，待結構安裝精度調整達到標準規定后，將高強度螺栓自由穿人栓孔內。高強度螺栓的安裝順序原則上是以接頭處剛度較大的部位向約束較小的方向進行，擰緊順序是由螺栓群中心向四周進行，高強度螺栓緊固分為初擰和終擰，初擰扭矩一般控制在終擰扭矩的50%左右。

（二）高強度螺栓安裝

高強度螺栓的連接和固定的質量控制：扭剪型高強度螺栓在供貨、裝運、保管過程中應輕裝輕放，防止螺栓損傷與沾污。安裝時要確保穿孔的自由通過，嚴禁錘擊穿孔，穿孔方向要保持一致，墊圈位于螺母一側，確保高強度螺栓連接板接觸面的平整。

（三）鋼結構的焊接

1.鋼結構主要焊接內容和形式

柱和柱接頭焊接、柱與梁連接板焊接和栓釘焊接。焊接形式為全熔透焊接。焊工需取得平焊、立焊、橫焊的技術資格，并且熟悉工程的焊接要求。施工時制定的焊接順序為：對整體來說，由平面中心向四周擴展，采用結構對稱、節點對稱焊，先焊鋼梁、后焊鋼柱。

2.焊接質量控制要求

雨天不安排焊工作業；焊接過程中每一條焊縫的焊渣都要清理干凈，并認真檢查焊縫質量；焊接完畢后用角向打磨機將焊縫兩側各100 mm范圍內打磨干凈，以便探傷。

（四）鋼結構的除銹與涂裝

1.防繡漆質量控制

鋼結構在工廠涂裝二底防繡漆，現場只需對高強螺栓接頭、焊接接縫、運輸吊裝碰撞損傷部位進行補涂。

2.防火涂料質量控制

現場涂裝防火涂料。涂裝前對涂裝部位表面進行清理，按二級防火標準設計要求的涂層厚度和遍數涂裝施工。

二、質量保證措施

強度極高的工程施工，使用的螺栓強度都是十點九級別的扭剪類型，型號為M24，總共個數大致100000SET。在起初安裝強度高的螺栓的時候，需要全方位檢查構件的摩擦面，這些構件都是用于工程建設現場的，所以必須嚴格檢查。高強度地進行螺栓連接，另外還要進行相關配套措施，這些工作都在構件吊裝前實施好。將帆布口袋掛在吊裝的構件節點部位，將高強度螺栓連接副按件數、規格放入布袋中隨構件吊裝至安裝部位。施工質量要求高。以建筑總高度允許偏差值來說，超高層建筑的質量要求已經與普通建筑有了差別，特別體現在結構的安全性能和建筑功能要求上。超高層建筑承受的風壓非常大，對氣密性、水密性有很高要求，玻璃或幕墻的三性檢驗報告不可缺少。裝飾工程中，外墻粘貼磚的施工質量關系到建筑的使用安全，必須引起足夠重視，應從技術、工藝上加以控制。

檢查螺栓垂直度是否超差，超過規定必須矯正，矯正方法可用冷校法或火焰熱校法；檢查螺紋有否損壞，檢查合格后在螺紋部分涂上油，蓋好帽蓋加以保護；檢查螺栓間距，實測獨立柱地腳螺栓組間距的偏差值，繪制平面圖表明偏差數值和偏差方向。再檢查地腳螺栓相對應的鋼柱安裝孔，根據螺栓的檢查結果進行調查，如有問題，應事先擴孔，以保證鋼柱的順利安裝。

在鋼結構吊裝期間，為防止人員、物料和工具墜落或飛出造成安全事故，需鋪設安全網。安全網分平網和豎網。安全平網設置在梁面以上2m處，在建筑平面范圍內滿鋪。當樓層高度小于4.5m時，可隔層設置。安全豎網鋪設在建筑物外圍，高度一般為兩節柱的高度。

三、鋼結構安裝校正

（一）影響安裝精度的因素安裝誤差

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。高層鋼結構鋼柱的主要截面形式，有箱形斷面、H形斷面和十字形斷面，一般都是焊接截面，熱軋型鋼用得不多。就結構體系而言，筒中筒結構、鋼一混凝土混合結構和型鋼混凝土結構多采用H型柱，其他多采用箱形柱；十字形柱則用于框架結構底部的型鋼混凝土框架部分。

（二）日照溫差

柱子的細長比、溫度差跟日照溫差引起的偏差形成正比例，四季的溫度差會使得鋼結構產生較大的變形，特別是夏季，受到太陽光的照射，向陽面產生很大的膨脹，所以鋼柱傾斜至背向陽光的那一面。

（三）纜風繩松緊不當

禁止使用攬風繩來強制性的改變柱子垂偏值。

當安裝完一區域的鋼柱、梁和斜撐之后，整體測量校正該區域的鋼柱；如果局部尺寸出現偏差，頂緊合攏或松開調校，并使用千斤頂或倒鏈來進行；如果出現整體偏差，調校時可選擇鋼絲繩+倒鏈來進行。

四、結束語

綜上所述，文明、安全施工管理與普通建筑的不同。超高層文明安全施工管理與普通建筑施工有許多的不同。裝飾工程、安裝工程的立體交叉施工，必須設立安全分隔區和防火分隔區。腳手架的搭設、拆除方案必須經過審批、落實和檢查。另外，大型設備要有安全保護措施等等。總之文明安全施工應該做到橫向到邊，縱向到底，措施到位，責任到人。高層施工消防工作至關重要。

參考文獻：

[1]肖飛飛.超高層建筑項目質量管理辦法與工具選擇的研究[D].北京郵電大學，2011.

[2]郭敏鋒.新世界時代科貿中心超高層建筑前期設計研究[D].華南理工大學，2012.