超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工處理技術(shù)分析

鄭麗華

（福建省升創(chuàng)建設(shè)工程有限公司，福建 福州 350000）

0 引言

超高層建筑和普通建筑相比最大的特點就是可以節(jié)約大量的土地資源和空間資源，因為超高層建筑獨(dú)有的特點，現(xiàn)在已經(jīng)成為目前建筑行業(yè)中主要的發(fā)展趨勢。超高層建筑工程在施工過程中會涉及到很多的內(nèi)容，這些內(nèi)容會直接影響到整個超高層建筑工程的質(zhì)量，其中最必不可少的就是超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工處理技術(shù)。

1 超高層鋼結(jié)構(gòu)的特點

從工期、面積利用率、施工成本等多方面的綜合經(jīng)濟(jì)效益來看，超高層鋼結(jié)構(gòu)具有以下特點。鋼結(jié)構(gòu)解析圖見圖1 所示。

圖1 鋼結(jié)構(gòu)解析圖

（1）結(jié)構(gòu)自重輕。依據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計可以發(fā)現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)的高層建筑相較于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土來說，建筑物的自重有著明顯的減輕，而結(jié)構(gòu)自重減輕之后，能夠有效地減少地震所產(chǎn)生的作用。不僅如此，結(jié)構(gòu)減輕也會降低地基處理的難度，這在整體的成本控制上也有一定的好處。

（2）抗震性能好。因為鋼材結(jié)構(gòu)本身就具有非常良好的彈性，所以即便是在地震的作用影響下，鋼材結(jié)構(gòu)也能夠表現(xiàn)出非常良好的延展性，可以有效地減弱地震所帶來的反應(yīng)，能夠更好地抵抗地震所帶來的變形。

（3）減少結(jié)構(gòu)所占建筑面積，充分利用建筑空間。對于30～40 層的鋼筋混凝土建筑來說，結(jié)構(gòu)面積大約能夠達(dá)到整體建筑面積的7%，如果我們使用鋼結(jié)構(gòu)相應(yīng)的面積只是整體樓層結(jié)構(gòu)的3%。這樣能夠更好地增加建筑的使用面積，所節(jié)省下來的經(jīng)濟(jì)效益是非常可觀的，除此之外，因為鋼結(jié)構(gòu)本身的承載力比較大，因此在設(shè)計的時候，選擇鋼柱尺寸的幅度也很大，更加有利于劃分建筑功能的空間，提升了整體布局的靈活性。

（4）施工周期短。鋼結(jié)構(gòu)工廠化程度高，各構(gòu)件采用高強(qiáng)度螺栓和焊縫連接，施工速度比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)快1.5 倍左右，相應(yīng)的施工周期縮短，建筑物能早日投入使用，使投資方在經(jīng)濟(jì)效益上獲得早回報。

（5）耐火性能差。鋼結(jié)構(gòu)是不耐火的結(jié)構(gòu)，在火災(zāi)烈焰下，隨著構(gòu)件溫度迅速上升，鋼材的曲服強(qiáng)度和彈性模量將急劇下降，當(dāng)達(dá)到60O℃時，構(gòu)件完全喪失承載力而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)倒塌。因此，當(dāng)建筑物有防火要求時，鋼結(jié)構(gòu)件表面必須采用防火涂料保護(hù)。

2 超高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的重要性

鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在超高層建筑中科學(xué)合理的應(yīng)用，不僅可以為結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量提供有效保障，而且還可以保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工復(fù)雜，對鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行合理的分析，對保障建筑工人以及后續(xù)使用人員的安全具有重要的意義。鋼結(jié)構(gòu)組裝示意圖見圖2。

圖2 鋼結(jié)構(gòu)組裝示意圖

3 鋼結(jié)構(gòu)施工處理技術(shù)

3.1 螺栓預(yù)埋技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)建筑施工中最重要的施工技術(shù)就是螺栓預(yù)埋技術(shù)，它的作用就是固定預(yù)埋柱腳螺栓的位置，超高層建筑工程施工在進(jìn)行的時候可以通過預(yù)埋柱腳螺栓的位置來確定鋼柱的位置。螺栓預(yù)埋技術(shù)在施工的時候需要注意以下事項：首先，在施工前要控制好基礎(chǔ)軸線的位置和標(biāo)高的基準(zhǔn)點，在測量的時候需要測量兩次；其次，做好誤差處理工作，例如：標(biāo)高的誤差要控制在5mm 之內(nèi)，定位軸線的誤差要控制在2mm 之內(nèi)。

3.2 吊裝技術(shù)

吊裝是鋼結(jié)構(gòu)施工的龍頭工序，吊裝的速度與質(zhì)量對整個工程起著舉足輕重的作用。鋼結(jié)構(gòu)吊裝前應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)平面和立面形狀、結(jié)構(gòu)形式、塔吊的數(shù)量和位置、現(xiàn)場施工條件等因素確定吊裝分區(qū)與吊裝順序。吊裝區(qū)域的分配可根據(jù)施工區(qū)域進(jìn)行劃分，將其分為兩個或四個區(qū)域等，保障每一個吊裝設(shè)備得到極大程度的使用。吊裝順序方面，其基本的吊裝原則是由內(nèi)到外、由低到高，先進(jìn)行底層的吊裝，在同一平面內(nèi)，先進(jìn)行中心的吊裝，然后由中心慢慢向外擴(kuò)散進(jìn)行吊裝，完成一個平面后，再吊裝高的平面，按照同樣的道理進(jìn)行吊裝。當(dāng)完成一個平面的吊裝后應(yīng)及時對本平面的吊裝情況進(jìn)行檢查，保障每一個平面吊裝技術(shù)的完美應(yīng)用。

3.3 焊接技術(shù)

焊接技術(shù)是超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中的關(guān)鍵，超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)點數(shù)量較多、質(zhì)量要求較高，而且大多數(shù)構(gòu)件需采用強(qiáng)焊接的方式進(jìn)行處理，同時鋼結(jié)構(gòu)承載重量大、結(jié)構(gòu)高、安全性差，受氣候環(huán)境影響顯著，因此大大增加了超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工難度。為了降低超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的難度，保證施工的效率，在施工前就應(yīng)明確焊接的順序，并且在具體的焊接過程中，根據(jù)焊接材料的不同以及現(xiàn)場施工情況的不同選擇合理的焊接工具，提高焊接的精準(zhǔn)度。焊接難度較大時，由焊接技術(shù)成熟穩(wěn)定的焊接工人操作，保障焊接的順利進(jìn)行。在焊接結(jié)束后及時對焊接點進(jìn)行檢查，進(jìn)而保障超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的安全保障。

3.4 預(yù)變形技術(shù)

超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)在施工的時候有時候會遇到一些不規(guī)則的造型，這些不規(guī)則造型在施工的時候會增加工作人員的工作難度，如果不加以重視，還會在施工的時候產(chǎn)生三維變形。要想避免出現(xiàn)三維變形就必須在施工的時候研究出一些解決問題的技術(shù)。同時，相關(guān)的施工企業(yè)要高度重視所有施工技術(shù)的應(yīng)用情況，根據(jù)實際情況隨時做好技術(shù)的調(diào)節(jié)工作，保證整個超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量和整個超高層建筑工程的質(zhì)量，最終在保障整個工程穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上盡可能減少變形發(fā)生的幾率。目前預(yù)變形技術(shù)在應(yīng)用的時候主要以兩種形式存在，分別是：構(gòu)件夾固法和反變形法。構(gòu)件夾固法在應(yīng)用的時候最主要的目的就是可以減少中小型變形發(fā)生的幾率，通過夾具固定的方法可以讓整個焊接工作在進(jìn)行的時候更好地完成工作，同時避免整個過程中出現(xiàn)變形的情況發(fā)生。在一些中長型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行施工的時候一般都會以反變形法來完成，反變形法在使用的時候需要注意保證焊接方向的一致性。鋼柱糾偏測量與糾偏調(diào)節(jié)示意圖見圖3。

圖3 鋼柱糾偏測量與糾偏調(diào)節(jié)示意圖

4 超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工處理技術(shù)的注意事項

首先，超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工處理技術(shù)在應(yīng)用之前要先做好一系列的準(zhǔn)備工作，根據(jù)實際情況制定符合工程的計劃，保障整個超高層建筑工程的施工能夠順利地進(jìn)行。超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工計劃的內(nèi)容主要包括：施工原則、施工思想、施工流程、施工注意事項等；其次，超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)工作在進(jìn)行的時候要做好充足的準(zhǔn)備，例如：準(zhǔn)備好先進(jìn)的吊裝設(shè)備，在吊裝工作進(jìn)行的時候選擇最先進(jìn)的吊裝技術(shù)，不僅如此，還需要由專業(yè)的工作人員來完成整個吊裝工作；然后，做好超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的檢查工作和評估工作，例如：在整個超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工進(jìn)行的時候要檢查起重機(jī)的零部件和設(shè)備是否達(dá)到整個工程的要求，所有的功能能否正常使用等，另外，還需要檢查每一個起重機(jī)零件的尺寸是否滿足超高層建筑的要求；最后，超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)在進(jìn)行施工的時候一定要注意做好安全管理工作，安全管理工作包括材料安全和施工工作人員的安全。超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工在進(jìn)行之前就需要先制定安全計劃，在安全計劃中把所有施工進(jìn)行時可能出現(xiàn)的意外和事故列出來，然后根據(jù)每一項內(nèi)容制定出詳細(xì)的應(yīng)急處理預(yù)案，這樣在發(fā)生意外的時候就可以第一時間進(jìn)行解決，最大限度地減少損失，保證工作人員的安全和整個超高層建筑的質(zhì)量。安全是超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工進(jìn)行的時候最不能忽視的問題，只有做好安全工作，才能獲得最多的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)束語

綜上所述，在超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的時候，施工技術(shù)和整個施工的質(zhì)量之間有著密不可分的關(guān)系，必須要引起人們高度的重視，這樣才能真正地發(fā)揮出鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的作用。鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用的時候要根據(jù)實際情況選擇合適的技術(shù)和設(shè)備，這樣才能真正地完成制定的建筑物建設(shè)水平的目標(biāo)。