超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施探析

冯会清 李玉宾

摘要：近些年来，我国经济发展的十分迅速，其中，建筑行业更是前所未有的发展，城市中的建筑大都是高层建筑，通常采用钢结构作为支撑，充分利用钢结构轻质高强的优势，从而扩大建筑的空间，使空间范围更大，也为城市的进一步发展提供了多重方面的设施保障。这种用钢结构作为支撑空间的超高层建筑有一定的技术含量，尤其是在安装阶段。

关键词：超高层建筑;钢结构;施工技术

随着各种建筑材料的深入发展，新型的钢产钢结构超高层建筑必然已经成为了目前城市发展不可缺少的部分，而工业钢结构建筑通常采用钢网架、钢结构及屋面工程。通过运用当前新型材料和新型技术，使建筑物的空间得到进一步发展，大大促进了城市的发展。

一、超高层建筑钢结构的概念及优势

根据我国民用建筑通用准则，总体高度超过100m或者在40层以上的建筑物，定义为超高层建筑;采用钢结构作为结构体的建筑，称之为钢结构建筑。钢结构在作为超高层建筑结构主体时，较传统的建筑结构材料有着非常明显的优势，首先在材料重量上，由于传统的混凝土结构，在同等抗压条件下，钢结构材料有着较小的构件截面，能够有效节约建筑物空间，同时利于超高层的建筑施工，极大提高了建筑结构的施工效率;其次钢结构材料相较于传统的混凝土材料，在建筑节能、绿色以及环保效果上都有着较强的优势，在满足超高层建筑质量安全的前提下，钢结构材料更能满足国家节能建设、绿色发展的要求，同时对建筑美观的提升效果，要大大优于传统建筑结构材料。

二、超高层建筑钢结构的施工技术要点分析

（一）施工前期的准备工作

首先，要做好施工技术和施工工艺的准备工作，针对施工现场进行周密的调查，全面掌握施工现场的地质地貌、周围建筑、公路交通等诸多内容，并合理组织施工人员进行施工，保证超高层建筑施工的顺利进行，在这个过程中，需要组织施工、监理单位对施工全过程进行监管，保证建筑工程的施工质量;其次，吊装施工技术是超高层建筑施工中常用的施工方式，主要的施工设备是自升式塔式起重机，针对这种施工设备，需要提前做好相关准备工作，避免对建筑工程施工产生不良影响。

（二）施工测量技术的选择

在超高层建筑工程的测量工作中，相关技术人员需要对各种影响因素进行分析，在此基础上，技术人员能够合理的选择测量设备，准确的设置参考位置，科学的选择传输路线等。而且，高层建筑工程的建设施工过程中会受到诸多不利因素的影响，如结构复杂、视线不好等，这些因素都会使得测量工作的难度增加。现阶段，我国针对超高层建筑工程进行测量工作，最先进的测量手段是建立完整的控制网络，并通过相应的定位技术，对基线网络坐标进行测量，并结合高精度全站仪进行协调工作，保证3D坐标的精准性。

（三）钢管柱钢梁施工技术

针对钢管柱施工操作而言，是超高层建筑结构的重要基础，需要对工程施工进行定位分析，保证钢管柱施工位置的准确，并且，在完成安装之后，需要对施工效果进行全面分析，避免出现倾斜现象和偏移问题。同时，需要根据钢管柱的实际截面高度来进行合理的浇筑施工，但是，在浇筑施工过程中，要保证其满足设计标准要求。而且，在浇筑施工过程中，需要对混凝土材料进行振捣，保证其施工满足相关的质量标准要求。此外，还需要针对钢梁的相关编号、安装位置等诸多内容进行反复的校核施工。

（四）超高层吊装施工技术

在对高层建筑工程的施工现场进行调查分析之后，可以清楚的了解到我国超高层建筑钢结构建设施工水平处于中等阶段。而且，在超高层建筑钢结构施工过程中，主要是采用自升式塔式起重机进行吊装施工，其施工质量会直接影响到超高层建筑物的整体施工治理水平。所以，在超高层建筑钢结构的施工前期，需要做好严格的规划设计，保证施工条件的合理性，确定起重机施工的准确性，通过合理的组织安排来保证施工的有序开展。同时，在是实际的施工操作过程中，需要根据起重机的最大负载能力，来对实际的荷载重量进行合理化控制。

（五）钢材的固定焊机施工技术

现阶段，在超高层建筑钢结构的施工过程中，常用的钢材施工固定方法具有多样化的特点，如焊接连接、螺栓连接等。针对不需要进行永久固定的钢结构施工，可以利用螺栓连接方式进行固定，并且，要保证固定施工的安全性和强度性，而且，能够在施工结束之后进行拆除，提高实际的重复利用效率。同时，在固定施工中，焊接连接的明显缺陷问题是存在焊接变形现象，以及产生相应的焊接应力。因此，施工人员需要先针对较大的焊缝进行焊接操作，并减少对称焊接技术的应变。

三、超高层建筑钢结构的施工质量控制措施

（一）BIM技术的应用

传统的超高层建筑钢结构施工中，避免不了与其他工种存在结构碰撞的现象，现阶段BIM技术的应用，可以有效地避免结构体碰撞情况的发生。超高层建筑的排水、电气、暖通等设备管线与结构梁柱之间的位置关系可以通过BIM建模，在主体结构施工前判断出来，并进行及时有效调整，以确保钢结构与建筑其他系统之间不会发生碰撞，同时通过BIM技术的应用，可以更加合理有效对建筑物内部空间进行规划，提升建筑物整体的使用效果。

（二）施工数据监控

超高层建筑钢结构施工中，由于施工结构复杂，视线条件较差以及钢结构技术水平要求较高，在施工过程中，必须对整个施工数据进行实时监控，通过完备的仪器，确保结构体与施工图设计基准线一致，通过系统科学的分析，对钢结构安装过程中容易出现偏差的部位反复核查，以确保超高层建筑的整体安全。

（三）安全施工管理

钢结构施工过程中，对施工安全的管理也是十分重要的，主要包括以下措施，首先是设立高层防护生命线，高度在建筑物每层的1.2m左右并搭建临边防护设施，以确保高层施工安全;其次是设置安全网及水平悬挑防护棚，以预防高处坠落危险;再者是在焊接施工时，以接火盆作为预防焊接火星的防护措施;最后对焊接采用的气瓶等采用推车移动，防止气瓶倾倒。

（四）气象条件监测

超高层建筑钢结构施工受施工地点气候条件的影响较大，特别是雷击、暴雨、狂风的气象因素极大影响了超高层建筑钢结构的施工，因此在进行施工时，必须委托气象部门对施工所在地的条件进行实时监控，并及时提醒相关项目的施工单位，同时在施工现场必须做好防雷、防风及防雨措施。

结语

超高层建筑钢结构施工过程中，施工的安全以及质量关系到超高层建筑整体的使用安全。钢结構有着一定的强度，同时在防火与环保等方面也强于传统的混凝土建筑结构，是新时期建筑工程科学及材料科学相融合的产物，极大提高了超高层建筑的建设施工效率，同时为超高层建筑的结构安全提供了良好的保障。

参考文献：

[1]韩佳彤，兰杰，特木钦等.分析超高层建筑钢结构施工的关键技术及具体方法[J].建筑知识，2017（10）：82～83.

[2]王磊.超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].建材与装饰，2016（7）：186～186