超高層建筑鋼結構施工的關鍵技術和措施探析

馮會清?李玉賓

摘要：近些年來，我國經濟發展的十分迅速，其中，建筑行業更是前所未有的發展，城市中的建筑大都是高層建筑，通常采用鋼結構作為支撐，充分利用鋼結構輕質高強的優勢，從而擴大建筑的空間，使空間范圍更大，也為城市的進一步發展提供了多重方面的設施保障。這種用鋼結構作為支撐空間的超高層建筑有一定的技術含量，尤其是在安裝階段。

關鍵詞：超高層建筑;鋼結構;施工技術

隨著各種建筑材料的深入發展，新型的鋼產鋼結構超高層建筑必然已經成為了目前城市發展不可缺少的部分，而工業鋼結構建筑通常采用鋼網架、鋼結構及屋面工程。通過運用當前新型材料和新型技術，使建筑物的空間得到進一步發展，大大促進了城市的發展。

一、超高層建筑鋼結構的概念及優勢

根據我國民用建筑通用準則，總體高度超過100m或者在40層以上的建筑物，定義為超高層建筑;采用鋼結構作為結構體的建筑，稱之為鋼結構建筑。鋼結構在作為超高層建筑結構主體時，較傳統的建筑結構材料有著非常明顯的優勢，首先在材料重量上，由于傳統的混凝土結構，在同等抗壓條件下，鋼結構材料有著較小的構件截面，能夠有效節約建筑物空間，同時利于超高層的建筑施工，極大提高了建筑結構的施工效率;其次鋼結構材料相較于傳統的混凝土材料，在建筑節能、綠色以及環保效果上都有著較強的優勢，在滿足超高層建筑質量安全的前提下，鋼結構材料更能滿足國家節能建設、綠色發展的要求，同時對建筑美觀的提升效果，要大大優于傳統建筑結構材料。

二、超高層建筑鋼結構的施工技術要點分析

（一）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。

（二）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。

（三）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。

（四）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。

（五）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。

三、超高層建筑鋼結構的施工質量控制措施

（一）BIM技術的應用

傳統的超高層建筑鋼結構施工中，避免不了與其他工種存在結構碰撞的現象，現階段BIM技術的應用，可以有效地避免結構體碰撞情況的發生。超高層建筑的排水、電氣、暖通等設備管線與結構梁柱之間的位置關系可以通過BIM建模，在主體結構施工前判斷出來，并進行及時有效調整，以確保鋼結構與建筑其他系統之間不會發生碰撞，同時通過BIM技術的應用，可以更加合理有效對建筑物內部空間進行規劃，提升建筑物整體的使用效果。

（二）施工數據監控

超高層建筑鋼結構施工中，由于施工結構復雜，視線條件較差以及鋼結構技術水平要求較高，在施工過程中，必須對整個施工數據進行實時監控，通過完備的儀器，確保結構體與施工圖設計基準線一致，通過系統科學的分析，對鋼結構安裝過程中容易出現偏差的部位反復核查，以確保超高層建筑的整體安全。

（三）安全施工管理

鋼結構施工過程中，對施工安全的管理也是十分重要的，主要包括以下措施，首先是設立高層防護生命線，高度在建筑物每層的1.2m左右并搭建臨邊防護設施，以確保高層施工安全;其次是設置安全網及水平懸挑防護棚，以預防高處墜落危險;再者是在焊接施工時，以接火盆作為預防焊接火星的防護措施;最后對焊接采用的氣瓶等采用推車移動，防止氣瓶傾倒。

（四）氣象條件監測

超高層建筑鋼結構施工受施工地點氣候條件的影響較大，特別是雷擊、暴雨、狂風的氣象因素極大影響了超高層建筑鋼結構的施工，因此在進行施工時，必須委托氣象部門對施工所在地的條件進行實時監控，并及時提醒相關項目的施工單位，同時在施工現場必須做好防雷、防風及防雨措施。

結語

超高層建筑鋼結構施工過程中，施工的安全以及質量關系到超高層建筑整體的使用安全。鋼結構有著一定的強度，同時在防火與環保等方面也強于傳統的混凝土建筑結構，是新時期建筑工程科學及材料科學相融合的產物，極大提高了超高層建筑的建設施工效率，同時為超高層建筑的結構安全提供了良好的保障。

參考文獻：

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