简议超高层异形钢结构屋面的施工

李晓东

摘要：超高层异形钢结构是保证超高层建筑整体质量的重要钢结构模式，在实际应用于超高层建筑中，要想对其施工质量进行有效控制，具有较大的困难性，因此必须加强对其施工进行分析，基于此，本文概述了异型钢结构，简述了超高层异形钢结构施工的主要难点，对超高层异形钢结构屋面施工进行了论述分析，旨在提高超高层异形钢结构屋面的质量。

关键词：异型钢结构；超高层；施工难点；屋面施工

异型钢结构的优点在于结构稳定性强，同时质量较轻，适合超高层建筑屋面的施工要求，使得超高层建筑屋面施工采用异型钢的结构是一种必然的选择，以下就超高层异形钢结构屋面施工进行探讨。

一、异型钢结构的概述

异型钢结构是指钢材的结构特殊或者有多重钢材组合的结构形式，也包括一些曲面和弧面的异型钢模板。随着城市化建设的不断推进，异型钢在我国高层建设中不断增多，因为在很多高层建筑中尤其在建筑的顶端设计，异型钢在结构中能够很好的处理好建筑屋顶，以及一些挂件等结构的支撑问题，同时因为质量相对轻，可以减少上层结构对地下层的支撑的压力，因此异型钢结构是一种非常有利于高层施工的建筑材料。

二、超高层异形钢结构施工的主要难点分析

超高层异形钢结构施工的难点主要表现为：（1）测量困难。超高层异形钢结构在施工过程中，钢构件呈现两个方向向上倾斜，并且每个钢构件的倾斜角度有着较大的差距，这样一来，在进行测量控制过程中，除了要按照基本方式进行平面位置控制外，还需要利用三维坐标空间，对钢结构的倾斜、扭转情况进行控制，保证在施工安装过程中，符合实际设计需要。（2）控制点多。超高层异形钢结构施工过程中，由于楼层层数较多，施工时间较长，每一层的异形钢结构都需要进行质量监控，这就导致质量控制点较多。同时对其进行质量控制过程中，不单需要对单个异形钢结构进行质量控制，还需要对异形钢结构安装顺序、焊接质量等进行质量控制，从而保证超高层异形钢结构整体质量。

三、超高层异形钢结构屋面施工的分析

结合某超高层建筑工程，对超高层异形钢结构屋面施工进行分析

1、某超高层工程的概况。某工程由两栋对称单体建筑组成，地下二层，地上四十五层，基础采用干作业钻孔灌注桩，框架剪力墙结构，其屋面四边外挑。在该工程施工建设中，主体工程竣工完成后屋面设计出现了变更，这就要求在工程施工中必须对原有施工技术进行改进，安装变更悬挑钢结构以及装饰面结构，从而保证工程施工质量。

2、工程施工难点。在该工程施工建设中，主体结构竣工后受到屋面设计变更的影响，使得原来预定的工程施工发生了变化，在施工中，由于屋盖为型钢板混凝土面结构，四周以及地面都为钢架彩色铝制装饰面层，其施工难点主要表现为：（1）在施工过程中，四十五层屋顶四面都设置了悬挑钢结构，搭设了相关脚手架，其脚手架高度为26～45m。在施工建设中，悬挑钢结构的曲面半径3.0m，计两跨共16m，是通过采用三根悬挑梁作为支撑基础进行的，且结构从里向外悬挑长度为3.4m。（2）在施工中，钢屋盖外挑四周以及吊顶由于需要精心的装饰，因此在施工中必须要保障脚手架搭设安全。

3、合理制定施工方案。异型钢结构施工前，需要进行整体的施工推演，防止施工过程存在遗漏的地方。同时对施工时发生特殊情况的准备预案处理，在原材料的管理上，焊接技术上都保证有专人负责，同时做好误差的处理。（1）施工方案的分析。本工程的高层施工方案中原来都是由塔吊进行施工，通过塔吊对整个钢结构进行起重，然后防止在固定的位置。但是在超高层施工中这种施工形式不可取，因为高层塔吊整体结构的危险性太大，同时也不好处理整体钢架的惯性问题，所以采用的方式是焊接，这样既能保证钢架的稳定性，也能保护钢架施工中人员的安全。（2）施工方案变更的分析。在原来的施工方案中，利用悬挑梁施工方法不能满足施工要求，在施工一段时间后，会因为异型钢结构的精度要求，悬挑施工方法不适合高层这种施工方式，尤其在超高建筑中，脚手架搭建过高本身就存在很大的风险，所以在施工过程中实现仅在顶面施工，在异型钢结构施工时应该做好支撑模板的工作，在定型施工上，需要做好设计施工测量的准备工作，在弧形和曲面的混凝土浇筑时，应该处理好钢架和混凝土的关系，解决好混凝土塌陷、振捣不到位等现象，尤其在曲面和弧面混凝土施工中，更容易出现漏浆、振捣不均、气泡等现象。

4、施工技术要点的分析。（1）本工程在设计变更前，操作悬挑钢平台采用12m长的27号工字钢制作，在43-b层钢框架结构安装后，利用塔式起重机将其吊运至44层，在框架粱柱节点位置固定，利用预制钢抱箍先临时固定，再利用主拉钢丝绳进行反拉固定。最后焊接固定悬挑工字钢根部。安装14号水平工字钢、钢管脚手架和防护。（2）用塔式起重机施工屋面钢结构及装饰支架。大悬挑操作钢平台采取逐步施工.随施工进度逐步拆除的方法，拆除顺序如下：装修完后，拆除装修平台上的操作架→拆除已装修的外侧防护架及防护网→拆除最远处次粱反拉钢丝绳→拆除最远处连系梁→拆除最远处次粱及连系粱。采用火焰切割将焊接点割除→重复上述步骤直至钢平台上的构件全部拆除→采用倒链将主悬挑胡粱拉进楼层内。（3）利用塔式起重机拆除屋面前部多余钢梁，重新接长变更后的屋面悬挑结构及装饰构架。水平防护采用大眼网、密目网、竹脚手板进行设置，对于落地架在中间位置设一道水平大眼网进行防护，最上端操作平台设大眼网及密目网，上铺竹脚手板.再增设一道大眼网和密日网，上铺竹芭片。

四、结束语

综上所述，在超高层结构中采用异形钢的施工方法是一种常见的处理手段。异形钢结构的施工是按照建筑的需求所形成的特殊建筑形式，施工技术上整体思路与一般的钢架结构相同，但是因为钢架的结构发生了变化，加之施工高度大，作业面较地面小，所以在施工中具体的操作就会产生差异，为了保障超高层建筑的质量，必须加强对其施工进行分析。

参考文献：

[1]柴爱芳，滕鑫.超高层异形钢结构施工质量的管理与控制[J].建筑施工，2013（08）.

[2]桂宇飞等.复杂超高层钢结构施工管理技术[J].建筑技术，2014（06）.

[3]肖志军.徐州广播电视中心屋面钢结构工程施工技术[J].四川建材，2013（5）.

（作者单位：青海宁靓钢結构有限公司）