超高层建筑钢结构施工处理技术分析

郑丽华

（福建省升创建设工程有限公司，福建 福州 350000）

0 引言

超高层建筑和普通建筑相比最大的特点就是可以节约大量的土地资源和空间资源，因为超高层建筑独有的特点，现在已经成为目前建筑行业中主要的发展趋势。超高层建筑工程在施工过程中会涉及到很多的内容，这些内容会直接影响到整个超高层建筑工程的质量，其中最必不可少的就是超高层建筑钢结构施工处理技术。

1 超高层钢结构的特点

从工期、面积利用率、施工成本等多方面的综合经济效益来看，超高层钢结构具有以下特点。钢结构解析图见图1 所示。

图1 钢结构解析图

（1）结构自重轻。依据相关的统计可以发现，钢结构的高层建筑相较于传统的钢筋混凝土来说，建筑物的自重有着明显的减轻，而结构自重减轻之后，能够有效地减少地震所产生的作用。不仅如此，结构减轻也会降低地基处理的难度，这在整体的成本控制上也有一定的好处。

（2）抗震性能好。因为钢材结构本身就具有非常良好的弹性，所以即便是在地震的作用影响下，钢材结构也能够表现出非常良好的延展性，可以有效地减弱地震所带来的反应，能够更好地抵抗地震所带来的变形。

（3）减少结构所占建筑面积，充分利用建筑空间。对于30～40 层的钢筋混凝土建筑来说，结构面积大约能够达到整体建筑面积的7%，如果我们使用钢结构相应的面积只是整体楼层结构的3%。这样能够更好地增加建筑的使用面积，所节省下来的经济效益是非常可观的，除此之外，因为钢结构本身的承载力比较大，因此在设计的时候，选择钢柱尺寸的幅度也很大，更加有利于划分建筑功能的空间，提升了整体布局的灵活性。

（4）施工周期短。钢结构工厂化程度高，各构件采用高强度螺栓和焊缝连接，施工速度比钢筋混凝土结构快1.5 倍左右，相应的施工周期缩短，建筑物能早日投入使用，使投资方在经济效益上获得早回报。

（5）耐火性能差。钢结构是不耐火的结构，在火灾烈焰下，随着构件温度迅速上升，钢材的曲服强度和弹性模量将急剧下降，当达到60O℃时，构件完全丧失承载力而导致结构倒塌。因此，当建筑物有防火要求时，钢结构件表面必须采用防火涂料保护。

2 超高层建筑中钢结构施工技术的重要性

钢结构施工技术在超高层建筑中科学合理的应用，不仅可以为结构的施工质量提供有效保障，而且还可以保证结构的稳定性和安全性。超高层建筑钢结构施工复杂，对钢结构施工技术进行合理的分析，对保障建筑工人以及后续使用人员的安全具有重要的意义。钢结构组装示意图见图2。

图2 钢结构组装示意图

3 钢结构施工处理技术

3.1 螺栓预埋技术

钢结构建筑施工中最重要的施工技术就是螺栓预埋技术，它的作用就是固定预埋柱脚螺栓的位置，超高层建筑工程施工在进行的时候可以通过预埋柱脚螺栓的位置来确定钢柱的位置。螺栓预埋技术在施工的时候需要注意以下事项：首先，在施工前要控制好基础轴线的位置和标高的基准点，在测量的时候需要测量两次；其次，做好误差处理工作，例如：标高的误差要控制在5mm 之内，定位轴线的误差要控制在2mm 之内。

3.2 吊装技术

吊装是钢结构施工的龙头工序，吊装的速度与质量对整个工程起着举足轻重的作用。钢结构吊装前应根据结构平面和立面形状、结构形式、塔吊的数量和位置、现场施工条件等因素确定吊装分区与吊装顺序。吊装区域的分配可根据施工区域进行划分，将其分为两个或四个区域等，保障每一个吊装设备得到极大程度的使用。吊装顺序方面，其基本的吊装原则是由内到外、由低到高，先进行底层的吊装，在同一平面内，先进行中心的吊装，然后由中心慢慢向外扩散进行吊装，完成一个平面后，再吊装高的平面，按照同样的道理进行吊装。当完成一个平面的吊装后应及时对本平面的吊装情况进行检查，保障每一个平面吊装技术的完美应用。

3.3 焊接技术

焊接技术是超高层建筑钢结构施工中的关键，超高层建筑钢结构的结点数量较多、质量要求较高，而且大多数构件需采用强焊接的方式进行处理，同时钢结构承载重量大、结构高、安全性差，受气候环境影响显著，因此大大增加了超高层建筑钢结构施工难度。为了降低超高层建筑钢结构施工的难度，保证施工的效率，在施工前就应明确焊接的顺序，并且在具体的焊接过程中，根据焊接材料的不同以及现场施工情况的不同选择合理的焊接工具，提高焊接的精准度。焊接难度较大时，由焊接技术成熟稳定的焊接工人操作，保障焊接的顺利进行。在焊接结束后及时对焊接点进行检查，进而保障超高层建筑钢结构施工的安全保障。

3.4 预变形技术

超高层建筑钢结构在施工的时候有时候会遇到一些不规则的造型，这些不规则造型在施工的时候会增加工作人员的工作难度，如果不加以重视，还会在施工的时候产生三维变形。要想避免出现三维变形就必须在施工的时候研究出一些解决问题的技术。同时，相关的施工企业要高度重视所有施工技术的应用情况，根据实际情况随时做好技术的调节工作，保证整个超高层建筑钢结构设计的质量和整个超高层建筑工程的质量，最终在保障整个工程稳定性的基础上尽可能减少变形发生的几率。目前预变形技术在应用的时候主要以两种形式存在，分别是：构件夹固法和反变形法。构件夹固法在应用的时候最主要的目的就是可以减少中小型变形发生的几率，通过夹具固定的方法可以让整个焊接工作在进行的时候更好地完成工作，同时避免整个过程中出现变形的情况发生。在一些中长型钢结构构件进行施工的时候一般都会以反变形法来完成，反变形法在使用的时候需要注意保证焊接方向的一致性。钢柱纠偏测量与纠偏调节示意图见图3。

图3 钢柱纠偏测量与纠偏调节示意图

4 超高层建筑钢结构施工处理技术的注意事项

首先，超高层建筑钢结构施工处理技术在应用之前要先做好一系列的准备工作，根据实际情况制定符合工程的计划，保障整个超高层建筑工程的施工能够顺利地进行。超高层建筑钢结构施工计划的内容主要包括：施工原则、施工思想、施工流程、施工注意事项等；其次，超高层建筑钢结构工作在进行的时候要做好充足的准备，例如：准备好先进的吊装设备，在吊装工作进行的时候选择最先进的吊装技术，不仅如此，还需要由专业的工作人员来完成整个吊装工作；然后，做好超高层建筑钢结构的检查工作和评估工作，例如：在整个超高层建筑钢结构施工进行的时候要检查起重机的零部件和设备是否达到整个工程的要求，所有的功能能否正常使用等，另外，还需要检查每一个起重机零件的尺寸是否满足超高层建筑的要求；最后，超高层建筑钢结构在进行施工的时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员的安全。超高层建筑钢结构施工在进行之前就需要先制定安全计划，在安全计划中把所有施工进行时可能出现的意外和事故列出来，然后根据每一项内容制定出详细的应急处理预案，这样在发生意外的时候就可以第一时间进行解决，最大限度地减少损失，保证工作人员的安全和整个超高层建筑的质量。安全是超高层建筑钢结构施工进行的时候最不能忽视的问题，只有做好安全工作，才能获得最多的经济效益。

5 结束语

综上所述，在超高层建筑钢结构施工的时候，施工技术和整个施工的质量之间有着密不可分的关系，必须要引起人们高度的重视，这样才能真正地发挥出钢结构施工技术的作用。钢结构施工技术应用的时候要根据实际情况选择合适的技术和设备，这样才能真正地完成制定的建筑物建设水平的目标。