全钢超高层建筑结构施工管理浅谈

高冬冬 任 磊

机械工业第六设计研究院有限公司（450000）

全钢超高层建筑结构施工管理浅谈

高冬冬 任 磊

机械工业第六设计研究院有限公司（450000）

在超高层次的建筑施工中全钢超高建筑结构具有独特的优势，这里结合全钢超高结构建筑施工的一些环节，进一步对工程施工的协调和安全做出分析。

钢结构；超高层；施工管理

在很长的一段时期，我国的建筑行业多采取的是钢筋混泥土的建筑结构，但随着土木工程新的力学体系和设计方法的出现，钢筋混泥土的结构在超高层建筑中有着明显的缺陷，那就是自重很大。于是，更多的设计师和建造师便开始寻找新的建筑结构以满足建筑设计的需要。终于，经过无数次的试验和实践，最终选用了强度很大的钢材来实施结构设计，甚至演变成为全钢的建筑结构。到目前为止，全钢超高结构建筑已经成为一种建筑风潮，不仅大大推进了我国建筑设计施工的发展，更大大提升了建筑的整体质量。

1 钢结构超高层建筑施工概述

1）工程实例分析

某金融中心，国际甲级写字楼。工程由塔楼、配楼、连廊3部分组成,总建筑面积111 818 m2。其中塔楼地下4层、地上35层，总建筑面积79 012 m2，总檐高150 m，为全钢结构。

工程项目部组建了最强的管理团队，通过精心组织、精心施工，攻克了一道道技术难关。用6个月的时间完成了约15 000 t钢结构安装施工任务，月施工最快完成9层。采用CO2气体保护半自动焊完成了超厚钢板焊接的施工(最厚达100 mm)。整个工程的焊缝100%超声波探伤，100%合格,一次探伤合格率达98%。在钢结构吊装方面，经过项目技术人员不断探索与总结，解决了全钢超高结构空间定位及折线形钢结构箱型柱吊装技术问题，且整体垂直度最大偏差9 mm。

本工程由于设计的特殊性，无法选用内爬式塔吊，根据工程的地理位置、结构形式及大量的特殊构件选择2台大型附着式塔吊。一台K80／115与一台36B塔吊，分别布置在塔楼的西侧与东侧，不仅满足了所有构件的垂直运输,而且为大量超重、超高及偏心构件的吊装创造了条件。K80／115塔吊在国内首次使用，可借鉴的成熟经验不多。施工中通过不断摸索,很好地解决了塔吊的组装、顶升及施工工效等方面的难题，为工程的顺利进行创造了条件。

2）超高层建筑结构体系简析

每一种类型的建筑都有着不同的结构设计要求，先要综合考虑到建筑的主要用途，是民用还是商业，或者工业，再结合从实地勘察来的关于建筑要求的高度、地基的抗震烈度相关参数和数据,严格遵守我国建筑设计规范的安全可靠性原则，进行合理科学的结构设计，选择符合设计方案的高层结构建筑体系。目前，我国的高层建筑结构体系一般有框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、框—筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系等。

3）全钢超高结构的建筑体系在设计施工的特点

全钢超高结构的建筑体系在设计施工中有着很强的专业性和技术性，作为一种新型的建筑设计体系，有着自己严格的设计施工要求，从地质地形的勘察测量、到对各种钢材料的选择运用、整体框架的搭建、各部分大小构件的设计剪裁，到实地的施工安装、后期的质量管理、质量的全面监控、对整体工程的保养维护,都是一个紧密结合的过程，对施工方的设计水平、技术能力、专业水平、管理能力等一系列综合能力提出了挑战。

一般而言，全钢超高结构建筑设计施工有着自己特性。加强对各种特点的研究，有助于正确施工，减少失误。

首先，工序繁多。高层施工，立体施工，相互交叉施工，这是全钢高层建筑施工的第一特点，也是施工的难点之一,必须做好全面细致的科学设计，统筹安排。从设计施工到施工人员的安全保护，都要有着极高的标准和要求。

其次，全钢超高结构施工多半位于高空，需要准备的各种部件和施工器械品种繁多，操作人员的空间移动位置小，安全保障难度高，众多的零部件和施工的构件无处安放，对升降传输速度安全性有着较高要求。

最后，工程进度控制难度大。高空作业，超高的施工标准，严格的施工规范，高端的材料处理，科学的安装，合理安全的拆迁等一系列问题都受到了各种因素比如材料的质量、各种构件的传送、自然气候因素、焊接技术等各个方面的影响。

2 全钢超高结构建筑的施工操作

1）要做好施工前的各种准备

首先，要经过实地勘察测量得到准确的各种数据，结合双方的建设协议，综合考虑各种影响因素，做出科学合理的工程设计，制定施工标准和施工规范，严格实行权责制度，做到目标明确，权责分明。

其次，在施工前要做好各种物料、装吊设备的准备和检测，保证施工要用到的各种机械设备足够齐全，且都能够保持正常运行状态。同时，要做好对施工人员的培训,提高对各种机械的操控熟练程度，加强心理素质的测验和锻炼。

最后，要对即将施工的场地做出清理，对周边的人员和物品进行分离，将各种即将用到的机械设备运输到现场合理布置。

2）以全钢超高结构施工中的钢柱安装为例做出简单技术分析

钢柱在整个全钢超高结构体系中起着重要的支撑作用，其安装关系到整个建筑的稳定和安全。

节柱的标高具有及其重要的作用，如果出现差错，要做到随时随地科学严谨修改。同时，要加强对节柱的轴线检验，以保证二者的精确，为钢柱的安装做好准备。

在进行钢柱安装高空作业时，要将钢爬梯等各种需要的施工构件准备好，并放到钢柱上，对钢柱进行最后检查。若符合标准，则可以根据相关安装标准，拧紧螺栓开始固定，以保证施工时候随时应用。采用起吊设备，进行两点连接，同时起吊，于此，对钢柱的安装已初步完成。

3）钢柱安装质量受到的影响因素

①安装上存在着误差。主要由安装过程中碰撞及钢柱本身几何尺寸偏差引起，也包括校正过程中测量人员操作误差,须通过加强施工管理进行保证。②焊接上存在着变形。钢梁施焊后，焊缝横向收缩变形对钢柱垂直度影响很大。由于本工程焊缝较厚，所以累计误差的影响比较大。因此，加强对焊接质量的监控刻不容缓。③大自然的日照温差。日照温差引起的偏差与柱子的细长比、温度差成正比。一年四季的温度变化会使钢结构产生较大的变形，尤其是夏季，在太阳光照射下，向阳面的膨胀量较大，故钢柱便向背向阳光的一面倾斜。④缆风绳松紧不当。严禁利用揽风绳强行改变柱子垂偏值。此种做法既不科学又不安全，难以对施工的质量产生积极意义。

3 关于全钢超高结构建筑施工中的协调管理

1）对施工人员的安全管理。由于全钢超高建筑的施工，都是立体高层施工，上下空间重叠厉害，因此各楼层要分时段施工，避免高空坠物。同时，要加强施工人员上下运输和用电用火的监控。

2）对各种机械进行统一安排，严格按照施工程序进行，统一调度，统一进度。在使用高峰期，可以实时流水线作业或者是倒班制，以提高机械的使用效率。

3）加强施工平面的管理。由于全钢超高施工场地狭小,缺乏一定的空间摆放材料和施工器械，而在施工过程中总会有大量的构件和设备进出。因此，要根据施工设计规范，随时进行场地的协调，对材料、设备的运输与摆放要加强管理，实施规范化摆放器械，保证场地的有序性。

4 结语

全钢超高结构建筑的施工具有极大的技术性和挑战性。施工单位必须做好科学合理的设计，既要保证施工进度，控制施工质量，又要结合施工的实际情况，从全局出发，兼顾细节，保证施工的科学合理性和整个全钢超高结构施工的安全稳定，实现优质高效。