超高层建筑钢结构施工技术与管理

任斌斌

摘    要：随着经济的不断发展，人口数量的不断增多，人们生存的空间被进一步的压缩，超高层建筑的出现，有助于缓解现代人紧张的住房压力。本文首先对超高层建筑钢结构的发展现状进行了说明，并从不同的角度对钢结构安装技术进行了分析，以期全面提升超高层建筑的整体施工水平，促进我国建筑行业的进步，为国民经济的发展贡献更多的力量。

关键词：超高层建筑;钢结构;安装施工技术

1  引言

在超高层建筑施工过程中，钢结构的加工与安装绝对是其中非常重要的一个环节。做好钢结构施工相关工作，不仅可以使超高层建筑的工程质量获得提升，同时也可以更好的保障广大人民群众的生命和财产安全，充分的发挥他们的主观能动性，以创造性思维来推动我国社会主义建设。

2  超高层建筑钢结构的发展现状

从整体上来看，我国超高层建筑钢结构产业已经取得了非常大的进步，在一定程度上已经取代了部分传统的混凝土结构，其优势和特点得到了有效的发挥。但是值得注意的是，我国的超高层建筑钢结构由于起步较晚，还是在很多方面都表现的不够成熟，存在一定的问题：第一，所占比重较低。虽然我国超高层建筑钢结构产业近些年发展的风风火火，但是必须看到的是其起步远远落后于发达国家，钢结构在超高层建筑中所占的比重还未能超过传统的混凝土结构。第二，应用不够成熟，钢结构在使用的过程中还是存在一定的问题。造成这样的问题出现，也是与我国超高层建筑钢结构起步较晚有着非常大的关系。第三，与国际建筑水平存在一定的差距。虽然我国在大力的加强超高层建筑钢结构的研究工作，但是必须要承认的是，在钢结构研究的过程中，我国尚未形成一套完善的建筑材料新标准，钢结构施工技术规范也并未成立，在制度以及标准方面都存在一定的欠缺，导致我国超高层钢结构建筑水平与很多的发达国家相比有着非常显著的差距。第四，钢材种类过少，存在参数缺陷。这种问题的出现，实际上也是由于我国钢结构产业起步较晚，发展时间有限所造成的。

3  超高层建筑钢结构的基本施工流程和影响因素

（1）超高层建筑钢结构的基本施工流程。在超高层建筑的钢结构施工中，验收构件、操作吊装、螺栓高度的调整、焊接和检验以及栓钉作业和压型钢板的操作都是其中最关键的五个环节。在所有的施工技术中，超高层建筑钢结构的施工不仅是一种技术性要求较高的施工环节，更是一种系统性和综合性较高的施工技术。关键性施工技术和综合资源的合理运用都能对超高层建筑钢结构的施工质量和整体水平产生巨大的影响。（2）影响超高层建筑钢结构施工的因素。一个城市的中心地段就是这个城市建设超高层建筑的首选，超高层建筑的占地面积一般不大，其中钢结构的应用会让超高层建筑出现交叉式的立体施工情况，很多超高层建筑工程往往都是因为工期延误或是无法协调施工工序等因素，影响了整个超高层建筑的施工进度。其中，自然因素对超高层建筑施工的影响是最为明显的，比如恶劣天气。很多施工团队在恶劣的天气情况下无法完成预期的施工计划，进而影响施工的进度和工程质量。在这样的情况下，想要有效降低和解决影响超高层建筑的钢结构施工因素，最好的方法就是规避风险。规避风险需要施工方将可能出现的等各个方面的影响因素考虑进去，优化施工技术，强化超高层建筑工程的施工质量和安全性。

4  超高层钢结构施工技术分析

4.1  常用技术体系分析

超高层钢结构施工技术体系在当前应用中主要分为框架 -支撑结构、框架 - 核心筒結构、筒中筒及成束筒结构以及巨型支撑结构、交叉网筒结构等方面。首先，钢框架支撑钢结构的应用，主要是构建设置双重抗侧力体系，将其应用于超高层钢结构中，突破了单一钢框架支撑体系的使用，通过支撑框架和外围钢框建设两道防线，在有效借助设备层所建设的伸臂桁架加强层基础上，提升整体框架的抗弯能力，促使结构侧向刚度提升，降低了结构位移。其次，巨型支撑体系作为当前超高层钢结构常用的技术之一。其在具体应用中，工程人员是在框筒结构体系外框筒设置专门的巨型支撑，巨型支撑和外筒中梁柱相互协调，共同承担荷载力，以此促使外框筒承载框架所有的水平载荷，也是抗侧力体系改进的应用技术。最后，巨型钢框架体系。此种钢结构施工技术作为超高层钢结构的重要组成部分，在实际应用中是以巨型框架和小型框架协调使用，承载巨大的荷载力的应用技术。主框架主要承载整个结构体系所有的水平荷载，有效提升了钢结构的整体承载力。

4.2  超高层钢结构技术应用分析

超高层钢结构技术在实际应用中，由于其工程结构整体复杂，所以施工中容易遇到困难。面对当前超高层钢结构使用的混合体系，工程团队总结发现超高层建筑钢结构施工中，工序交叉多、高空高风险过作业多、施工操作面多、各工序衔接紧密等特点，对施工组织的有效协调要求较高，且钢结构的工程量比较大，对于高强度连续作业条件下钢结构吊装、安装要求较高。在具体的超高层钢结构施工中，充分利用建筑信息化模型（BIM），精确计算数量，合理设置规划节点，对钢结构核心筒、外框架伸臂桁架的设计在精确计算分析基础上确定。合理选择机械设备，尤其是垂直层面上的大型机械设备选择使用 ;注重加强合理组织层桁架施工。而在焊接工作中，工作人员需要针对钢结构的垂直度、轴线和标高偏差有效控制基础上，依据专项的测量技术方案严格进行动态监控。

4.3  传统施工操作

超高层钢结构施工操作中，从地下部分和地上部分两个方面进行施工安装。首先，地下部分安装操作。工程团队需要根据工程施工场地选择吊装设备，吊装设备主要进行吊装塔楼部分结构的施工操作。而实际钢结构吊装中，随吊随运，有效控制施工现场。在地下部分钢结构中钢柱安装完成后，需要进行脚锚栓预埋施工，然后进行混凝土浇筑，混凝土强度符合工程标准之后，工程团队选择使用臂外扶平臂式塔吊对地下室结构进行吊装。吊装中， 第一节地下钢柱吊装完成后，需要进行检测校正，并且保证柱脚锚栓牢固性，以此在柱脚底板进行混凝土的二次浇筑。在二次浇灌正式施工前期，工程人员需要对柱底做好密封工作，使用模板进行密封，避免混凝土外溢，有效控制混凝土浇筑质量。在地下部分安装操作完成后，则进行地上部分的施工安装。地上部分施工主要采用塔楼结构形式，工作人员选择使用加强层的筒中筒结构。为了保证结构的牢固性，内筒采用钢筋混凝土剪力墙进行设置，并且内筒角部需要科学设置伸臂桁架，而外筒采用型钢混凝土柱、钢框梁两部分协调组成使用，其角部需要设置竖向通高支撑。内外部角部相互协调，有效保证了整体结构的稳固性。由于超高层钢结构施工整体比较复杂，工程团队可以分为两个或者多个作业面，两个作面的设置可以将核心筒和外框架设置成为两个作业面。

5  结束语

尽管我国超高层建筑钢结构产业与国际先进水平存在一定的差距，但是值得肯定的是，我国已经在短短的时间内就走完了很多发达国家需要很长的时间才能走完的道路，随着时间的推移，只要我国未来加强超高层建筑钢结构产业建设投入，制定完善的规章制度和行业标准，加大技术研究，完善相关配套设施建设，就一定可以有效的促进我国超高层建筑钢结构产业的进步，为我国社会主义市场经济的发展提供充足的动力。

参考文献：

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[3] 赵翃泽.简析超高层建筑钢结构施工技术[J].建材与装饰，2018（30）：43.