超高層建筑鋼結構施工的關鍵技術和質控措施

王進萍

摘? ? 要：本文針對超高層建筑鋼結構施工的關鍵技術和質控措施，結合理論實踐，在簡要闡述超高層建筑鋼結構施工原則的基礎上，分析了關鍵技術的應用，并提出相應的質控措施。得出合理做好施工前的準備工作并選擇與之相適的施工技術，是提升超高層建筑鋼結構施工質量關鍵的結論，希望對相關單位有一定幫助。

關鍵詞：超高層建筑;鋼結構施工;關鍵技術;質控措施

1? 引言

在城市化進程不斷加速的背景下，大量農村人口開始涌入城市， 導致城市建筑工程逐年提升。發展至今超高層建筑工程越來越多，但對施工技術和施工質量有很高的要求。在實際施工建設中，要選擇與之相適的施工技術和質控措施，才能從根本上確保超高層建筑鋼結構施工質量。基于此，本文結合理論實踐，對超高層建筑鋼結構施工的關鍵技術和質控措施做了如下分析。

2? 超高層建筑鋼結構施工時需要遵循的原則

2.1? 科學性

在超高層建筑工程中應用鋼結構施工技術時必須嚴格遵循科學性原則，從科學的角度入手，對鋼結構施工技術的實際技術要求、技術參數、機械設備、施工方案等進行細致全面的分析，才能滿足超高層建筑工程施工建設的實際需求。并在科學理念、科學技術、科學方法的指導下，才能提升超高層建筑工程的施工質量[1]。

2.2? 易操作性

和普通多層建筑及高層建筑相比，超高層建筑工程對地基承載力、各樓層結構穩定性、抗風荷載、防雷措施等更高的要求。而且現場施工條件有限，施工環境比較惡劣，大大增加了施工難度。為解決這一問題，在應用鋼結構施工技術時要最大限度上提升施工技術方案的容錯率，從而降低外部環境對超高層建筑施工的影響，保證施工質量。

3? 超高層建筑鋼結構施工的關鍵技術

3.1? 做好施工前的準備工作

第一，對超高層建筑工程的基本結構要充分了解，才能提升吊裝單元劃分的科學性和合理性，并為制定施工方案提供數據參考和指導。超高層建筑鋼結構系統非常復雜，任何一個細微的環節控制不當，都會造成嚴重問題，甚至會導致工程失敗。因此，在施工前，需要施工方對超高層建筑的結構組成有充分了解后，才能開始施工。

第二，深入施工現場進行實地考察。通過現場實地考察，可全面把握施工時所遇到的環境，促使施工組織和施工流程更加科學合理，只有充分利用周圍環境的全部資源，才能在保證超高層建筑施工質量的基礎上，提升施工效率，降低施工成本。

第三，合理掌握資源配置情況。對資源配置情況進行全面細致的掌握，對超高層建筑鋼結構施工有重要意義。同時合理分析現有資源，也是開展施工方案制定的前提條件。

3.2? 施工機械設備選型

大量工程實例表明，在超高層建筑工程施工中選擇對施工機械設備，施工任務就完成了一半。就我國目前超高層建筑鋼結構施工現狀而言，常用的吊裝機械為塔式起重機和門式起重機，主要應用在鋼結構提升、旋轉、平移等操作中。比如：我國著名的超高層建筑工程廣州新電視塔在施工中，應用的主要起重設備為2臺1200tm塔吊，來完成鋼結構吊運行和安裝工作。但考慮結構重量分布和施工工期，在1200tm塔吊的基礎上增加了2臺履帶式起吊機輔助作業，有效保證了施工的安全性和施工效率[2]。

3.3? 測量技術

超高層建筑工程對施工精度有極高的要求，由于高度比較高，而建筑誤差具有不斷累積的特性，如果在底部施工中誤差控制不當，會嚴重影響施工的質量和安全性。因此，每個環節施工時都要進行全面測量，發現問題及時糾正。在實際測量中需要注意很多因素，包括：測量儀器的選擇、測量基準點布置、測校方法選擇、測量數值讀取等。在實際測量中，通視條件比較差，傳統測量方式很難滿足實際需求，可采用GPS定位系統來進行精確測量，并輔以高精度全站儀，通過二者結合應用的方法，既可對鋼結構構件的三維坐標進行準確定位，從而為施工提供真實有效的參考和指導。

3.4? 焊接技術

焊接技術是鋼結構施工的關鍵技術，通常采用等強焊接來連接各個鋼結構，應用實例表明，和焊條電弧焊及電阻焊等焊接技術相比，等強焊接技術具有焊接質量好、焊接量大的特性。很多鋼結構位定位比較高，需要進行高空焊接，為確保焊接的安全性和質量，需要根據現場實際情況和鋼結構特性來制定科學合理的焊接工藝，并嚴格按照高空焊接相關規范進行焊接。對焊接操作人員進行專業系統的培訓，確保每位焊接人員都能熟練掌握焊接工藝，同時在焊接時還要做好防風防雨措施，焊接完成后還要采用超聲波探傷儀或者紅外線探傷儀進行無損檢測，確認達到設計標準后才能進行下一個工件焊接，否則要重新焊接，確保鋼結構連接質量。

3.5? 施工方針分析技術的應用

外界條件會對鋼結構造成不同程度影響，比如：現場施工條件、自重作用、施工荷載等會導致鋼結構產生不同程度的變形。如果不進行處理，就會影響施工精度，甚至埋下安全隱患。因此，在鋼結構施工中，需要鋼結構的承載力進行準確分析，并對現場施工中各項數據進行采集分析，及時找打個施工階段鋼結構發生變形的規律，為制定處治措施提供數據支撐。隨著計算機技術和軟件技術的不斷發展， 超高層建筑鋼結構施工實現仿真模擬提供工具和手段[3]。比如：通過MIDAS和ANSYS等有限元軟件就可以對超高層建筑鋼結構施工過程進行仿真模擬。從而更好的掌握鋼結構各方面因素影響下的變形規律。包括：自重影響、溫度影響、風荷載影響等，從而為制定施工工藝和方法提供真實有效的參考和指導。

3.6? 預變形技術

超高層建筑鋼結構在施工中，難免會發生三維變形，從而影響施工質量，因此，在實際施工中需要對鋼結構變形系數進行全面控制。 同時還要對不均勻沉降、差異變形等進行嚴格控制。而預變形技術就是仿真模擬技術的基礎上，通過有限元計算方法獲得鋼結構連續變形中不斷累積的變形值，并對鋼結構構件進行合理調整，在實際施工中預先方向設置節點變形值，從而起到緩解鋼結構變形的效果。

4? 超高層建筑鋼結構施工質控措施

4.1? 選擇合理的實時監控技術

在鋼結構施工中，外界因素隨時都會發生不同程度的變化，使得有限元仿真模擬的數值和實際施工之間存在較大差距，為確保整個施工過程的安全性和可控性，就需要合理應用監測施工技術[4]。采用先進的設備和技術對整個施工過程中的特上部位和關鍵部位進行全面監控，監測內容包括：鋼結構變形系數、施工溫度、穩定性、振動系數等，通過對這些參數數值進行全面分析，就可以及時發現施工質量是否和設計標準相符，從而制定合理的解決措施，從根本上確保施工質量。

4.2? 完善安全系統

超高層建筑鋼結構施工中科學合理的應用安全操作系統，可有效確保施工人員和機械設備的安全性。對施工中應用到設備進行全面系統的檢測，發現不安全因素嚴禁投入施工。并在實際生產重要嚴格規范操作流程，避免法發生不必要的安全隱患。并采用科學先進的技術對施工全過程進行全天候監督。

5? 結束語

綜上所述，本文結合理論實踐分析了超高層建筑鋼結構施工的關鍵技術和質控措施，分析結果表明，超高層建筑工程具有很強的綜合性和系統性，在實際施工中，要嚴格按照相應的標準和規范進行施工，并在選擇與之相適的施工技術和質控措施，才能從根本上提升施工質量。

參考文獻：

[1] 羅智勤.超高層建筑鋼結構施工的關鍵技術和措施分析[J].建筑知識，2017（2）：55.

[2] 李軍.超高層建筑鋼結構施工的關鍵技術和措施分析[J].科技創新導報，2016（13）：97+99.

[3] 張震.超高層建筑鋼結構施工的關鍵技術和措施[J].山西建筑，2016（19）：42～43.