超高层建筑钢结构施工技术分析

刘学理

（甘肃方圆工程监理有限责任公司甘肃省兰州市730030）

超高层建筑钢结构施工技术分析

刘学理

（甘肃方圆工程监理有限责任公司甘肃省兰州市730030）

超高层建筑的发展情况可以被视为是超高层建筑施工技术发展状态的体现形式，对于该类建筑而言，其所需的施工技术是极为复杂化的，钢结构施工技术是关键性的施工技术。本文重点探究与钢结构制造、安装相关的施工技术，希望与建筑单位施工人员一起分享，在此基础上使相关技术方法实现完善与创新的目标，大大提升钢结构连接的质量，从而使超高层建筑钢结构工程顺利的竣工。

超高层建筑；钢结构；施工技术；分析

伴随着我国社会经济的不断发展，建筑占地面积越来越少，为了促进社会经济的高效运转，此时超高层建筑就成为有效解决上述问题的可行途径之一，此外超高层建筑也能够为居民提供更为宽阔的活动空间区域。而钢结构作为主要的施工原料，施工技术应用得是否得体直接关系着建筑工程的质量，体现了我国建筑行业科学技术发展的实际面貌，本文作者结合人具体实例对施工技术进行深入的分析[1]。

1 简述超高层建筑钢结构体系的分类

超高层建筑钢结构的设计工作是建立在建筑工程的使用功能、高度、成本预算基础之上的，不同的建筑项目所需的钢结构体系之间存在一定的差异性。而超高层建筑的钢结构体系一般有以下几种类型：型钢混凝土结构体系、钢管混凝土结构体系、巨型钢结构体系等。型钢混凝土结构实质上就是指那些钢筋混凝土构件中存在型钢的结构，该种结构将型钢作为钢骨，以埋入组合的方式应用于超高层建筑施工进程中，型钢与外包混凝土的融合，使两者的强度叠加在一起，从而提高构件的承载力与延伸性、抗震能力等；钢管混凝土结构体系是对混凝土性质的优化；巨型钢结构体系应用于建筑施工进程中，布置灵活，主次结构受力分明，在超高层建筑施工进程中有极高的应用频率。

2 列举超高层建筑钢结构制作之时所需的技术

2.1 测量技术

超高层建筑自身具有高度高的特点，因此钢结构在制作的过程中要对其尺度进行精准的测量，因为在通视条件作用的下，得到准确的测量结果就具有一定的难度。因此甘肃最大型单体建筑新区某展览馆工程，平面未四个椭圆相交，截面未倒圆台，斜柱弧形。在施工进程中对钢结构进行测量时，采用的多数为双重控制网，即GPS定位系统，对其进行应用完成钢结构基线网的测量任务，再在高精度全站仪的配合下，利用空间三维坐标对钢结构的每一构件进行精确的定位，从而保证超高层建筑钢结构制作工艺顺利的完工。

2.2 焊接技术

使用者对超高层建筑的使用性能以及安全性能是极为重视的，因此刚结构在制作之时，应该合理的选择行焊接技术[2]，这样去确保焊接量适中，最终保证了焊接的质量。施工人员应该认识到气温的变化也会对焊接技术应用的效果造成影响，此外施工作业的环境为高空，因此在对焊接技术进行应用之时，要对钢结构的材质进行深入的分析，并对近阶段施工现场气温变化的情况进行预测判断，以此去保证自身的人身安全以及钢结构焊接施工的成效；结构合理的安全平台，高空必要的防风措施，动火制度的严格审批为质量安全提供保证。

2.3 预变形技术

预变形技术的应用，有效的解决了空间三维变形现象的发生，从而保证了钢结构的稳定性能。预变形技术应用于钢结构制造的进程中，就是在多样化科技的辅助下，对施工构成开展各类模拟试验，在此基础上明确钢结构各个节点的变化情况以及变形值等问题，此时施工人员就可以参照相关试验数据信息对原有的建筑施工设计方案进行规划与调整，例如对钢结构构件的长度进行调整，或者对易变形的部位进行反向变形处理，从而使制造出的钢结构与施工设计方案的相关要求基本吻合，最终保证了超高层建筑钢结构施工的质量。

3 与钢结构安装有关的关键技术

超高层建筑钢结构在安装过程中主要涉及以下几个环节：①流水段划分，众所周知，超高层建筑钢结构在施工之时需要将建筑项目划分为几个版块，而划分的主要凭据是将工程所需的钢柱分段作为划分节点，继而在对钢结构进行安装施工之时就有相关的参考信息，即按照相应的结构需求与单体特点，除了需要确保每一框架具有一定的刚度之外，还要重视其稳定性的建设工作，从而使钢结构的强度得到全面的担保；②对钢结构每节内框架的施工安装工作，一节一般含有3～4层，那么在对其进行施工安装之时，要参照施工情况与建筑项目的具体需求，择取不同的安装方法，一种是节间综合安装方法，另一种是按照构件分类的流水安装法。在具体的安装操作过程中，应该注意以下几方面问题：①只有框架组合的基础上，吊装作业才会展开；②在对框架焊接之前需要对其柱子垂直度偏差进行计算与分析，对其进行有效的改善，从而保障钢结构在超高层建筑施工进程中的安全性。

3.1 钢柱施工安装技术

钢柱作为钢结构体系中重要的组成部分，其在参与安装施工工作之前，施工技术人员应该严格的对节柱标高、轴线的进行考察，当测量误差的数值在允许的范畴之内时，才能开展安装工艺活动，在实际施工工作中，两点就位与一点起吊的施工技术拥有较高的应用频率。上述施工技术在应用之时，首先将钢结构的钢柱构件的两侧连接上固定的连接耳板，完成对其加工处理的任务，继而在螺栓和连接板的参与下，达到对钢柱上下节临时固定的目标，当一切焊接工作完成之时，应用施工技术将连接耳板卸除，最终使钢结构钢柱顺利的在超高层建筑中安装。

3.2 特殊钢结构施工技术

钢结构在实际的施工进程中存在较多的特殊钢结构这已经是毋庸置疑的事实，这些特殊钢结构主要有转换柱、外伸桁架、转换桁架、天线等。特殊钢结构一般具有以下几个特性：①经常性以合并的形式呈现给大众，其重量与体积都相对较大；②各个结构之间若要想实现连接的目标，需要复杂化的连接程序，且对连接技术方法提出的标准相对较高；③这些特殊钢结构在超高层建筑中发挥的作用很大。那么基于以上各种特性，对于钢结构中特殊钢结构的施工安装，需要全面的考虑与分析不同建筑工程设计与结构之间的差异性，实施不同类型的安装技术，这在很大程度上提高了特殊钢结构施工的工作难度，同时也会对吊装机的选择与施工程序产生直接的影响。施工技术应用于特殊钢结构安装的工艺环节之时，施工人员应该积极的参照建筑工程的结构特征以及现场吊装机械的能力，继而开展施工工作，使钢结构在超高层建筑中顺利的竣工。

例如甘肃省兰州某投资大厦综合办公楼总高158m，为型钢混凝土组合结构，钢骨重量4000多吨。此类工程难点在于型钢与钢筋连接，所以在在加工过程中要求土建与钢结构深化技术人员严密配合，将箍筋穿孔进行了准确布置，合理布置牛腿及梁纵向钢筋穿孔位置，最终保证了安装质量，降低的钢筋绑扎难度，也节省了工期。得到钢结构金奖的荣誉，专家对梁柱节点的做法一直肯定。又如甘肃兰州某体育健身场馆，屋面为大跨度管桁架造型，项目施工人员在对特殊钢结构的转换柱和桁架开展施工安装作业时，应该注意以下几点：一是特殊钢结构多数都很沉重，因此实施的安装方法一般为吊装法、提升法与散装法，对于这类超高层建筑来说，可以将桁架分成3段进行安装，顺序为先两端再中间，均采用双机起吊的方式；而对于第2、3道桁架的施工安装，大体上是将原结构作为支撑平台，在散装法的辅助下落实施工安装任务。

4 结束语

在超高层建筑钢结构的施工进程中，应用的关键技术有多种类型，除了本文提及的几点之外，钢结构施工控制技术的引进与应用也是极为必要的，此时使用的方法通常是闭环控制法，其能够完成对施工计划的分析与预测工作，同时落实对钢结构形变的有效监测，一般是形体监测与标高监测，一旦发现异常进行及时有效的纠正与调整。总之建筑施工单位应该积极做好钢结构施工技术要点的分析工作[3]，这样才能选择合适的技术完成钢结构制作、安装等施工环节，从而使超高层建筑的施工质量有所保障，为打造和谐稳定社会环境添砖增瓦。

[1]刁维建，路征.基于高层建筑钢结构施工的关键技术和措施分析[J].建筑工程技术与设计，2015.

[2]杜建江，潘宁涛，何央素，等.超高层建筑钢结构施工关键技术研究[J].建筑施工，2015.

[3]贾美金.超高建筑钢结构施工关键技术要点及控制措施[J].四川水泥，2015（7）：68，261.

TU974

A

1004-7344（2016）28-0325-02

2016-9-19

刘学理（1979-），男，汉族，甘肃人，工程师，本科，从事钢结构建筑施工及监理工作。