簡議超高層異形鋼結構屋面的施工

李曉東

摘要：超高層異形鋼結構是保證超高層建筑整體質量的重要鋼結構模式，在實際應用于超高層建筑中，要想對其施工質量進行有效控制，具有較大的困難性，因此必須加強對其施工進行分析，基于此，本文概述了異型鋼結構，簡述了超高層異形鋼結構施工的主要難點，對超高層異形鋼結構屋面施工進行了論述分析，旨在提高超高層異形鋼結構屋面的質量。

關鍵詞：異型鋼結構；超高層；施工難點；屋面施工

異型鋼結構的優點在于結構穩定性強，同時質量較輕，適合超高層建筑屋面的施工要求，使得超高層建筑屋面施工采用異型鋼的結構是一種必然的選擇，以下就超高層異形鋼結構屋面施工進行探討。

一、異型鋼結構的概述

異型鋼結構是指鋼材的結構特殊或者有多重鋼材組合的結構形式，也包括一些曲面和弧面的異型鋼模板。隨著城市化建設的不斷推進，異型鋼在我國高層建設中不斷增多，因為在很多高層建筑中尤其在建筑的頂端設計，異型鋼在結構中能夠很好的處理好建筑屋頂，以及一些掛件等結構的支撐問題，同時因為質量相對輕，可以減少上層結構對地下層的支撐的壓力，因此異型鋼結構是一種非常有利于高層施工的建筑材料。

二、超高層異形鋼結構施工的主要難點分析

超高層異形鋼結構施工的難點主要表現為：（1）測量困難。超高層異形鋼結構在施工過程中，鋼構件呈現兩個方向向上傾斜，并且每個鋼構件的傾斜角度有著較大的差距，這樣一來，在進行測量控制過程中，除了要按照基本方式進行平面位置控制外，還需要利用三維坐標空間，對鋼結構的傾斜、扭轉情況進行控制，保證在施工安裝過程中，符合實際設計需要。（2）控制點多。超高層異形鋼結構施工過程中，由于樓層層數較多，施工時間較長，每一層的異形鋼結構都需要進行質量監控，這就導致質量控制點較多。同時對其進行質量控制過程中，不單需要對單個異形鋼結構進行質量控制，還需要對異形鋼結構安裝順序、焊接質量等進行質量控制，從而保證超高層異形鋼結構整體質量。

三、超高層異形鋼結構屋面施工的分析

結合某超高層建筑工程，對超高層異形鋼結構屋面施工進行分析

1、某超高層工程的概況。某工程由兩棟對稱單體建筑組成，地下二層，地上四十五層，基礎采用干作業鉆孔灌注樁，框架剪力墻結構，其屋面四邊外挑。在該工程施工建設中，主體工程竣工完成后屋面設計出現了變更，這就要求在工程施工中必須對原有施工技術進行改進，安裝變更懸挑鋼結構以及裝飾面結構，從而保證工程施工質量。

2、工程施工難點。在該工程施工建設中，主體結構竣工后受到屋面設計變更的影響，使得原來預定的工程施工發生了變化，在施工中，由于屋蓋為型鋼板混凝土面結構，四周以及地面都為鋼架彩色鋁制裝飾面層，其施工難點主要表現為：（1）在施工過程中，四十五層屋頂四面都設置了懸挑鋼結構，搭設了相關腳手架，其腳手架高度為26～45m。在施工建設中，懸挑鋼結構的曲面半徑3.0m，計兩跨共16m，是通過采用三根懸挑梁作為支撐基礎進行的，且結構從里向外懸挑長度為3.4m。（2）在施工中，鋼屋蓋外挑四周以及吊頂由于需要精心的裝飾，因此在施工中必須要保障腳手架搭設安全。

3、合理制定施工方案。異型鋼結構施工前，需要進行整體的施工推演，防止施工過程存在遺漏的地方。同時對施工時發生特殊情況的準備預案處理，在原材料的管理上，焊接技術上都保證有專人負責，同時做好誤差的處理。（1）施工方案的分析。本工程的高層施工方案中原來都是由塔吊進行施工，通過塔吊對整個鋼結構進行起重，然后防止在固定的位置。但是在超高層施工中這種施工形式不可取，因為高層塔吊整體結構的危險性太大，同時也不好處理整體鋼架的慣性問題，所以采用的方式是焊接，這樣既能保證鋼架的穩定性，也能保護鋼架施工中人員的安全。（2）施工方案變更的分析。在原來的施工方案中，利用懸挑梁施工方法不能滿足施工要求，在施工一段時間后，會因為異型鋼結構的精度要求，懸挑施工方法不適合高層這種施工方式，尤其在超高建筑中，腳手架搭建過高本身就存在很大的風險，所以在施工過程中實現僅在頂面施工，在異型鋼結構施工時應該做好支撐模板的工作，在定型施工上，需要做好設計施工測量的準備工作，在弧形和曲面的混凝土澆筑時，應該處理好鋼架和混凝土的關系，解決好混凝土塌陷、振搗不到位等現象，尤其在曲面和弧面混凝土施工中，更容易出現漏漿、振搗不均、氣泡等現象。

4、施工技術要點的分析。（1）本工程在設計變更前，操作懸挑鋼平臺采用12m長的27號工字鋼制作，在43-b層鋼框架結構安裝后，利用塔式起重機將其吊運至44層，在框架粱柱節點位置固定，利用預制鋼抱箍先臨時固定，再利用主拉鋼絲繩進行反拉固定。最后焊接固定懸挑工字鋼根部。安裝14號水平工字鋼、鋼管腳手架和防護。（2）用塔式起重機施工屋面鋼結構及裝飾支架。大懸挑操作鋼平臺采取逐步施工.隨施工進度逐步拆除的方法，拆除順序如下：裝修完后，拆除裝修平臺上的操作架→拆除已裝修的外側防護架及防護網→拆除最遠處次粱反拉鋼絲繩→拆除最遠處連系梁→拆除最遠處次粱及連系粱。采用火焰切割將焊接點割除→重復上述步驟直至鋼平臺上的構件全部拆除→采用倒鏈將主懸挑胡粱拉進樓層內。（3）利用塔式起重機拆除屋面前部多余鋼梁，重新接長變更后的屋面懸挑結構及裝飾構架。水平防護采用大眼網、密目網、竹腳手板進行設置，對于落地架在中間位置設一道水平大眼網進行防護，最上端操作平臺設大眼網及密目網，上鋪竹腳手板.再增設一道大眼網和密日網，上鋪竹芭片。

四、結束語

綜上所述，在超高層結構中采用異形鋼的施工方法是一種常見的處理手段。異形鋼結構的施工是按照建筑的需求所形成的特殊建筑形式，施工技術上整體思路與一般的鋼架結構相同，但是因為鋼架的結構發生了變化，加之施工高度大，作業面較地面小，所以在施工中具體的操作就會產生差異，為了保障超高層建筑的質量，必須加強對其施工進行分析。

參考文獻：

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（作者單位：青海寧靚鋼結構有限公司）