超高層建筑鋼結構施工技術思考

吳志鑫

當前，在超高層建筑施工項目中，鋼結構施工技術得以廣泛應用，主要是因為鋼結構有硬度大、抗震效果好等方面的應用優勢。在實際超高層建筑鋼結構施工過程中，技術方面的因素會對整體施工質量造成直接影響。因此，為促進鋼結構性能提升，施工單位應結合施工現場的水文等條件，探究鋼結構施工技術及控制措施。

1.超高層建筑鋼結構特點分析

在超高層建筑施工中，鋼結構施工是極為關鍵的施工環節，會對建筑結構穩定性的提升起到積極作用。超高層建筑鋼結構有硬度強以及高度高的特點，其自重較小。通常情況下，超高層建筑總高度在100m 以上，其鋼結構需采取高空作業方式進行施工操作，對施工安全防護以及施工技術等提出極高要求。當前，超高層建筑鋼結構更為多樣化，整體建筑呈現傾斜及扭曲的特征，會使鋼結構施工難度加劇，對鋼結構施工技術的要求大幅提高。在實際超高層鋼結構施工時，施工單位需合理運用鋼結構施工技術，避免出現鋼結構構件變形、漏焊等問題，促進超高層建筑鋼結構穩定性以及安全性的提高[1]。

2.超高層建筑鋼結構施工技術

2.1 螺栓預埋施工技術

在進行鋼結構建筑施工時，相關技術人員應高度重視螺栓預埋施工，嚴格把控螺栓安裝點的基礎軸線及高度，精確定位柱腳螺栓的預埋位置，測量柱腳螺栓距離實際的差值等。在繪制施工平面圖時，應將實際偏差數據及方向等標示出來，確保后續準確安裝鋼柱。在開展預埋螺栓位置施工時，相關技術人員應認真監測螺栓鋼柱安裝孔，還應加強對軸線位置及標高基準點的管控，通常需實施兩次測量，在埋設定位和混凝土澆筑結束后，開展測量工作，要求將標高偏差控制在5mm 內，將定位軸線偏差控制在2mm 內。在建設區型鋼板時，相關技術人員應提前做好規劃工作，統籌管理整個項目建設，加強對螺栓預埋施工等環節的管控，為施工人員的安全提供有力保障，促進鋼結構建設質量的提升[2]。

2.2 吊裝施工技術

在超高層建筑鋼結構施工中，吊裝施工非常關鍵，吊裝施工操作規范性會直接影響整個建筑項目的建設施工質量。為保障吊裝施工效果，應做好以下兩方面：（1）在開展吊裝施工前，相關技術人員應對建筑施工現場及鋼結構實際情況進行全面分析，將建設施工要求及塔吊裝置等確定下來，并明確施工結構形式，確保后續施工順利進行；（2）在鋼結構吊裝施工過程中，主要有豎向立體吊裝施工與平面內吊裝施工，吊裝施工順序有很大差異。其中，豎向立體吊裝施工，施工人員應開展下方吊裝施工，在進行上方吊裝建設，將下層框架梁的吊裝施工順利完成。對于中層及上層框架梁的吊裝施工，施工人員應開展固定架梁作業，同時對吊裝情況進行實時監測，從而將樓蓋鋼筋混凝土樓板施工作業高效且安全地完成。在進行平面吊裝時，施工人員應沿核心筒開展施工，先將設備等固定好，仔細檢查吊裝情況，對起重機載重進行合理控制，對設備參數合理設置[3]。

2.3 焊接施工技術

在超高層鋼結構施工中，施工人員需利用焊接技術連接各個構件，在焊接施工中應重視四個方面的問題。

（1）在實際焊接施工過程中，施工單位應結合焊接需求，選用性能高、安全性高的焊接設備，并采取符合實際情況的焊接施工技術。現階段，二氧化碳保護焊接施工技術可應用在鋼結構焊接作業中，只需投入較低的成本費用，可獲得良好的焊縫質量。

（2）焊接施工方式將直接影響整體焊接質量。在對平面內鋼結構進行焊接時，施工人員應先對中心部分鋼結構進行焊接，再向四周擴散，完成焊接施工作業。在焊接豎向立體鋼結構時，焊接人員應先對上層框架梁進行焊接，對壓型鋼板支托和下層框架梁實施焊接操作，再焊接壓型鋼板支托，完成焊接后，需對各部分的焊接情況進行檢驗。在焊接鋼結構柱和柱時，施工單位應同時安排兩名焊接人員配合進行焊接施工，將焊縫內雜物等及時清理干凈，以免影響焊接質量[4]。

（3）在焊接施工作業過程中，會有大量的熱能產生，如果控制焊接冷卻的速度比較慢，將增大鋼結構出現變形的概率。為有效解決焊接過程中的變形問題，施工單位應結合鋼結構焊接要求選擇適合的焊接方法，加強對焊接施工的管控，將約束焊接變形的作用有效發揮出來。焊接箱型桿件和工型桿件時，施工人員可選用埋弧自動焊工藝進行焊接施工，促進焊接效率提高。

（4）在實際焊接過程中，為避免發生焊瘤以及裂紋情況，施工人員應在施工前檢查焊條，對焊接咬邊質量進行嚴格把控，有效減少出現漏焊的概率。在檢查焊接質量時，施工人員可利用超聲波對焊接部位進行檢測，確保不會損害鋼結構焊接點。

2.4 預變形施工技術

當前，在超高層建筑鋼結構施工中，通常會選用不規則鋼結構造型，在具體施工過程中會出現三維變形的情況。對此，施工人員應高度重視鋼結構變形情況，借助科學方法處理變形問題。施工單位應實時監管鋼結構施工情況，檢查施工技術的實際運用，綜合考慮多種影響因素，科學制定合理的施工方案及施工措施，對鋼結構施工設計及具體施工質量進行嚴格管控，降低鋼結構變形概率，有效保障建筑整體鋼結構的穩定。在鋼結構預變形技術施工中，施工人員需采用構件夾固法，將各個構件部分固定好，避免中型及小型構件出現變形問題，借助有較好剛性的夾具將構件固定，再開展相應的焊接工作，具體可用夾具強行固定在高溫冷卻后出現收縮變形的構件上。構件夾固工藝技術應用在低碳鋼結構施工中，可獲得較好的施工效果。施工人員需利用反變形法對中長型鋼結構構件變形進行有效控制，先對焊件冷卻后出現變形的大小情況及方向等進行預測，并在實際焊接操作前，焊接有相同方向和大小的冷焊實施變形，抵消焊接后構件變形的情況。施工人員按照不同的順序進行焊接，會產生不同的變形情況，應嚴格按照規定要求開展正確的焊接施工操作。

3.某超高層建筑鋼結構施工概況分析

某高層建筑是超高層鋼結構建筑，屬于高層住宅，建筑高度約為528m，主要是由鋼結構中心結構體系作為建筑支撐，框架柱呈箱型截面（如圖1 所示），其中圓形鋼管起到中心支撐作用，建筑采用熱軋H 型鋼作為樓面框架梁以及次梁。

圖1 構件截面形式

在實際施工時，采用鋼結構施工技術對鋼結構進行處理，鋼管及鋼柱等鋼結構的施工效果明顯提高。施工單位在對相關位置數據進行總結和分析后，將鋼管柱的具體傾斜度等確定下來，再開展相應的鋼結構安裝工作。為對鋼結構的構件變形情況進行有效控制，施工人員采用預變形技術對其進行控制。在實際焊接作業時，施工人員在焊接施工前，對鋼結構構件因焊接而出現的變形情況進行判斷分析，借助焊接施工技術控制具體的焊接工序，并提前選用反變形技術，有效應對變形問題，將鋼結構構件變形控制在允許的變形范圍內，與施工設計相關要求相符合。

4.總結

綜上，在建筑發展新形勢下，超高層建筑中會使用更多鋼結構，鋼結構施工技術直接關系到整體施工質量。在超高層建筑鋼結構實際施工中，施工單位需綜合考慮施工現場的實際情況，合理運用預變形施工技術、焊接施工技術等，促進超高層建筑整體建設質量的提高。