超高層建筑鋼結構施工的關鍵技術和策略

馮其軍 霍州煤電集團呂臨能化有限公司選煤廠

1 引言

從某種發展程度而言，各個國家的建筑施工水平能夠直接的反映出其國家內部的經濟發展水平和社會的文明層次高低，如環球金融公司、上海基地大廈、石油雙塔等，這些被大家所熟知的超高層建筑物，都體現出了各個國家建筑行業的發展水平和城市建設的整體水平。所以，了解每個國家城市的發展情況，可以對其相應的建筑物進行觀看分析，充分體現出城市的科技水平。筆者在本文中針對超高層建筑鋼結構的施工問題進行了簡要分析，并指出了該工程的施工技術要點，提出了切實可行的質量控制措施，促進超高建筑建設行業的穩定發展。

圖1 石油雙塔

2 超高層建筑鋼結構的應用發展

超高層建筑是人類在征服自然，不斷進取的過程中，我國科學技術水平發展的反映，以及我國綜合實力提高的體現。因此，在發達國家以及發展中國家中，都將興建超高層建筑物作為展示自身發展水平的常用手段。而這部分建筑物主要是利用鋼結構進行施工，這種施工方式興起于美國，至今已有100多年的發展歷史，不僅能夠帶來顯著的經濟效益和社會效益，還展示了國家的科技發展水平，極大程度的促進各個行業領域的發展。

3 超高層建筑鋼結構的重點施工問題分析

現階段，超高層建筑物的興建多是在大中城市中，主要是因為這些城市的人口密集，交通結構復雜，相應的土地資源呈現出緊缺狀態，并且，建筑物彼此之間的密度較大，這些因素都會影響超高層建筑物在建設施工中相關施工材料的運輸和使用。因此，在實際的施工階段，需要選擇耐受情況較好且自重情況較輕的鋼結構。此外，針對超高層建筑物建設施工階段中存在的復雜施工方式，如果處理不當，會嚴重影響施工進度。

4 超高層建筑鋼結構的施工技術要點分析

4.1 施工前期的準備工作

首先，要做好施工技術和施工工藝的準備工作，針對施工現場進行周密的調查，全面掌握施工現場的地質地貌、周圍建筑、公路交通等諸多內容，并合理組織施工人員進行施工，保證超高層建筑施工的順利進行，在這個過程中，需要組織施工、監理單位對施工全過程進行監管，保證建筑工程的施工質量；其次，吊裝施工技術是超高層建筑施工中常用的施工方式，主要的施工設備是自升式塔式起重機，針對這種施工設備，需要提前做好相關準備工作，避免對建筑工程施工產生不良影響。

4.2 施工測量技術的選擇

在超高層建筑工程的測量工作中，相關技術人員需要對各種影響因素進行分析，在此基礎上，技術人員能夠合理的選擇測量設備，準確的設置參考位置，科學的選擇傳輸路線等。而且，高層建筑工程的建設施工過程中會受到諸多不利因素的影響，如結構復雜、視線不好等，這些因素都會使得測量工作的難度增加。現階段，我國針對超高層建筑工程進行測量工作，最先進的測量手段是建立完整的控制網絡，并通過相應的定位技術，對基線網絡坐標進行測量，并結合高精度全站儀進行協調工作，保證3D坐標的精準性。

4.3 鋼管柱鋼梁施工技術

針對鋼管柱施工操作而言，是超高層建筑結構的重要基礎，需要對工程施工進行定位分析，保證鋼管柱施工位置的準確，并且，在完成安裝之后，需要對施工效果進行全面分析，避免出現傾斜現象和偏移問題。同時，需要根據鋼管柱的實際截面高度來進行合理的澆筑施工，但是，在澆筑施工過程中，要保證其滿足設計標準要求。而且，在澆筑施工過程中，需要對混凝土材料進行振搗，保證其施工滿足相關的質量標準要求。此外，還需要針對鋼梁的相關編號、安裝位置等諸多內容進行反復的校核施工。

4.4 超高層吊裝施工技術

在對高層建筑工程的施工現場進行調查分析之后，可以清楚的了解到我國超高層建筑鋼結構建設施工水平處于中等階段。而且，在超高層建筑鋼結構施工過程中，主要是采用自升式塔式起重機進行吊裝施工，其施工質量會直接影響到超高層建筑物的整體施工治理水平。所以，在超高層建筑鋼結構的施工前期，需要做好嚴格的規劃設計，保證施工條件的合理性，確定起重機施工的準確性，通過合理的組織安排來保證施工的有序開展。同時，在是實際的施工操作過程中，需要根據起重機的最大負載能力，來對實際的荷載重量進行合理化控制。

4.5 鋼材的固定焊機施工技術

現階段，在超高層建筑鋼結構的施工過程中，常用的鋼材施工固定方法具有多樣化的特點，如焊接連接、螺栓連接等。針對不需要進行永久固定的鋼結構施工，可以利用螺栓連接方式進行固定，并且，要保證固定施工的安全性和強度性，而且，能夠在施工結束之后進行拆除，提高實際的重復利用效率。同時，在固定施工中，焊接連接的明顯缺陷問題是存在焊接變形現象，以及產生相應的焊接應力。因此，施工人員需要先針對較大的焊縫進行焊接操作，并減少對稱焊接技術的應變。

5 超高層建筑鋼結構的施工質量控制措施

5.1 利用PDCA模式全面監控施工過程

在超高層建筑鋼結構的施工過程中，通常施工單位都會對施工過程進行預測，即使是對施工進行仿真分析，也無法完全的保證實際施工情況與仿真分析情況相同，因此，在實際的施工操作過程中，需要制定科學的施工計劃，根據施工計劃來嚴格設置施工內容，針對關鍵的施工位置進行全面監控，分析其是否存在明顯的安全風險隱患，并及時的根據分析結果采取切實可行的處理措施。

圖1 PDCA循環管理模式

5.2 加強安全防護措施

在超高層建筑施工過程中，經常會利用設置安全操作系統的方式，來保證施工人員的人身安全，主要是因為這種方式能夠規避施工人員的不當施工操作行為，從而避免因人為因素造成的施工質量安全問題。而在設置安全操作系統的時候，要在其中融入進冗余管理系統，這樣能夠針對施工階段中存在突發事件進行有效應對處理，對維持超高層建筑鋼結構施工的有序進行提供根本保證。

5.3 氣候應對處理措施

針對超高層建筑施工而言，會受到氣候條件的變化影響，導致實際的施工周期變長，并且，這些超高層建筑容易受到雷電的襲擊，這就需要在建設施工階段，要做好相關天氣的應對。具體而言，施工單位需要向城市氣象站了解施工場地所在區域的天氣情況，如空氣濕度、風力風向等數據信息，再根據這些數據信息進行綜合化的方法評估，或者施工單位可以借鑒區域周圍工程施工所采用的氣候應對措施，保證工程建設施工的順利進行。

6 結束語

綜上所述，為了實現城市發展與資源節約之間的協調可持續發展，使得城市內超高層建筑物的興建數量不斷增加。而在這個建筑施工過程中，常用鋼結構來提高建筑物的整體穩固性，所以，在超高層建筑鋼結構施工過程中，施工單位要注重對工程進行詳細分析，并結合實際情況來選擇合適的施工技術，針對施工過程中存在的相關施工質量安全問題，要采取切實可行的處理措施，在滿足超高層建筑物施工穩固性和安全性的基礎上，實現建筑行業的可持續發展。