超高层建筑钢结构施工的关键技术

王维

【摘要】随着我国施工技术的日臻完善，高层建筑，甚至超高层建筑在数量及规模上都有大幅度的提升，与此同时，我国建筑部门也对超高层建筑施工技术做出相关的规定。钢结构施工技术具备较为系统的施工流程，了解高层建筑钢结构施工技术基本特性，探讨超高层建筑钢结构施工技术，能有效提高超高层建筑结构主体的稳定性和安全性。。

【关键词】超高层建筑；钢结构；施工技术；要点

现阶段，我国高层建筑及超高层建筑数量较多，超高层建筑施工过程中，出于对安全性及稳定性的考虑，需要着力提高建筑物结构的坚固性。钢结构轻量、耐压、抗震等特性逐渐被超高层建筑施工人员所重视，并在施工实践中广泛运用，取得了良好的施工效果。

1、钢结构施工技术的概述

超高层建筑是科学技术及施工技艺不断发展衍生的产物，其数量及规模代表了一个国家建筑施工水平的发展。超高层建筑由于其高度较高，在结构形式上具有较高的要求，因此，钢结构凭借其突出的性能表现，逐渐在超高层建筑结构施工中得以应用[1]。超高层建筑钢结构施工技术基本情况如下：

1.1 复杂性

超高层建筑在结构形式上比之传统建筑物更为复杂，施工人员在开展超高层结构施工活动时，各种施工工序也较为繁杂，也正是基于超高层建筑所具备的结构及施工过程的复杂性，现阶段尚难以对超高层建筑采用自动控制等相关施工管理措施。

1.2不可逆性

超高层建筑钢结构施工的不可逆性比传统的建筑施工更强，超高层建筑工程施工控制的不可逆性表现在施工控制是面向未来的，对既成事实一般是难以通过施工控制技术调整的。超高层建筑工程施工控制的不可逆性是由施工过程在时间上的单向性所决定的，该特点对施工控制提出了非常高的要求。这就需要施工人员在进行施工活动时，要提高各工序的施工質量，如果工序间出现施工质量问题，其二次施工的难度极大，还会引发施工事故。

1.3 系统性

超高层钢结构施工的系统性是针对整体施工流程而言的，由于钢结构需要承载质量极其庞大的建筑物主体，因此在钢结构原材料的选购时，必须保证所选材料具备高硬度、高抗压能力、耐折能力等特殊性能；其次是施工人员和施工机械的调配；最后是施工方案的编制。为确保钢结构施工能够定期高效完成，对施工机械的选定、施工材料的存放、施工人员数量的确定、施工混凝土的泵送方式等，都需要与超高层建筑钢结构施工保持同步，全面配合，提高施工效率。

2 钢结构施工技术要点

2.1 超高层钢结构施工先期准备

做好勘察工作，编制施工组织设计，绘制施工图，并对超高层建筑设计及施工图纸进行会审，对关键部位的设计及施工要求加以研究，及时解决相应的技术疑难，以保障超高层建筑施工质量。接着准备施工材料及施工设备和组织施工力量。在施工材料上，要做好超高层建筑钢结构构件、配件及辅助仪器器具的存放、测量及检验工作。超高层建筑钢结构材料应具备一定的耐火性和抗压性，首选材料应为耐火钢。在施工机械设备上，主要是对施工塔吊进行搭设，塔吊类型应选择内爬式，结合具体施工情况，确定塔吊的高度及位置，并及时采取防护手段，如汽车吊保护，保障塔吊顶升效率及安全性[2]。

2.2 超高层钢结构钢柱安装措施

钢柱安装是超高层建筑钢结构施工的关键。（1）超高层建筑钢结构钢柱安装要着重提高底段钢柱安装质量，避免底段钢柱不稳定而引起超高层建筑整体钢结构失稳。（2）采用平垫铁对钢柱进行找平，对平垫铁的标高加以测量，保障标高参数满足钢结构施工要求。（3）采用经纬仪测量钢柱垂直度，钢柱柱身铅垂度误差要小于10mm。（4）钢柱的施工操作平台进行搭设时，要做好模板间的对接，确保无错位现象，并用水准仪及经纬仪对平面及立面误差进行纠正。（5）采用对称焊接法对钢柱焊缝实施焊接施工，焊接过程要一次完成。

2.3 超高层钢结构测量要点

超高层由于结构较高，通视条件差等因素的影响，结构测量的难度较大。测量时，应科学合理地配备合适的仪器，精心布置测量基准点及测量线路，选择正确的测校方法和数值传递路线。超高层钢结构测量的基准点主要选取超高层建筑标准柱的中线[3]。通过采用经纬仪在标准柱的柱顶对钢结构标准柱进行垂直度的测量。为有效减少测量误差，可以在完成单次测量后通过转动激光仪角度的方式，对激光点的交点进行测量，可得相应的测量误差。针对钢结构其他柱，要基于标准柱，采用丈量法对其误差加以测量及调整，实施方法是于超高层建筑钢结构角柱部位设置钢丝绳，使其呈方格状分布，借助钢尺进行测量，当其误差超出标准数值6mm时，就要及时对其加以调整。

2.4 超高层钢结构焊接技术

超高层建筑钢结构的焊接技术是否科学规范，对施工质量影响较大。超高层建筑钢结构构件大多采用等强焊接连接，不仅焊接工作量大，而且质量要求的标准较高。又因为建筑结构超高，大多数焊接作业都需要在高空完成，安全难以控制，所以焊接操作应做好如下几点：（1）要对焊接施工的工序加以合理规划，平面焊接时，应采用由平面向四周扩散的方式，结合钢结构的构造情况，进行对称焊接。（2）要确定符合超高层建筑钢结构焊接施工的焊接技艺，以确保钢结构的精准度不受焊接热量的影响而导致钢结构出现变形。在开展焊接施工时，要对焊接气体产生的能量加以控制，一方面保障钢结构的完整性和精准度不受损害，另一方面提高焊接的效率。（3）要加强焊接质量的控制，避免焊接中出现焊瘤及焊缝现象，对焊接的流程及各流程的焊接质量加以规定，如一级焊缝环节要避免出现未焊、夹渣及咬边现象，二级焊缝时避免出现裂纹、夹渣及气孔问题。超高层建筑钢结构焊接工序完成后，要进行配套的检验工作，在超高层建筑钢结构焊接操作规范检验上，主要是借助声波检测的方式。

2.5 超高层钢结构螺栓安装技术

（1）超高层建筑钢结构使用的螺栓应为高强度的抗剪型螺栓，注重其在运送过程中的质量控制。（2）超高层建筑钢结构螺栓在进行安装前，要对螺栓的摩擦面加以严格检查，确保其摩擦性能符合施工要求。在安装时，应确保螺栓能够从钢结构穿孔中顺畅通过，不可采用锤击的方式对穿孔加以穿凿，螺栓垫圈应和螺栓的螺母居于同侧[4]。（3）超高层建筑钢结构螺栓连接时，要确保其连接板具备较为平整的接触面，并采取相应的连接配套措施。螺栓连接时要将其放置到布袋中，然后通过吊装设备将其吊运到连接部位，在连接过程中及时检测其垂直度，如超出误差范围要采用热、冷校法进行校正，在连接及校正完毕后，要对螺纹进行检查，查看其是否完好，如满足施工要求，再进行涂油、盖帽等施工工序。针对螺栓之间的间隔距离，也要进行相应的检查，主要检查钢结构地脚螺栓和钢结构钢柱安装孔之间是否匹配。

结语

超高层建筑钢结构施工是一项技术难度大，工艺较复杂的工作，根据其自身独特的技术特点，对施工操作要求较高。在超高层建筑已日渐成为建筑施工中的新潮流，新趋势的背景下，施工单位要重点钻研并改善超高层建筑钢结构施工质量控制要点，是施工成败之关键。

参考文献：

[1] 张莉莉，张玉品，张良等.超高层建筑钢结构综合施工技术[J].建筑技术，2015，（4）：305-308.

[2] 赵玉宝.超高层建筑钢结构施工技术与管理[J].黑龙江科技信息，2014，（14）：180.

[3] 毛翠柏.浅谈超高层建筑钢结构施工技术[J].建材与装饰，2015，（5）：41-43.

[4] 李华钢，邓利辉.超高层建筑钢结构吊装施工技术研究[J].价值工程，2010，（31）：127-129.