超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施探析

杨胜利

摘 要 当前，超高层建筑日益增多。超高层建筑具有复杂的结构和狭小的施工场地，施工难度较大。钢结构施工是超高层建筑施工的重难点。钢结构具有较高的强度和良好的抗震性，在超高层建筑中得到了日渐广泛的应用。本文以某超高层建筑为例，浅析了超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施，以期为超高层建筑施工提供借鉴。

关键词 超高层建筑;钢结构;施工技术

前言

钢结构自重较轻，且具有较强的施工便捷性，在超高层建筑中得到了日渐广泛的应用。钢结构主要通过螺栓、铆钉以及焊接等技术进行连接，施工操作简单，且具有较强的灵活性和抗震性。在超高层建筑钢结构施工中，要重点把握关键施工技术，有效保障钢结构施工质量，并大幅度增强钢结构的稳定性。

1案例工程概况

某超高层建筑高349.9m;楼结构层数-5+6+72;建筑面积207229.3㎡;框架-核心筒;建筑功能为酒店办公。其中，塔楼包括两部分，地下部分4层，地上部分35层，总檐高150m，采用全钢结构。该超高层建筑钢构件总量达15000t，钢架结构的安装测量难度较大，采用Q345GJC材料，最大板厚为100mm，具有较大的焊接难度。

2超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施

2.1 对塔吊进行合理选择和科学布置

对超高层建筑钢结构而言，塔吊是核心施工设备，要将建筑物实际情况作为依据，并结合钢结构重量以及施工现场各项条件，对塔吊进行合理选择和科学布置，并增强塔吊装拆的安全性和可靠性[1]。优先选用内爬式塔吊，无须加固楼层，且能自由布设起重机位置。另外，内爬式塔吊的租赁成本相对较低。本案例工程选用两台内爬式动臂塔吊进行施工，一台是ZSL850（R=50m）塔吊，一台是 ZSL380（R=50m）塔吊。分别布置在筒体的东南、西北两侧。K80/115塔吊的起重能力如下表1、表2所示：

塔吊布置平面图如下图1所示：

2.2 构件进场、验收与堆放

将吊装施工的具体分区作为依据，对杆件进场编制时间表，按照安装顺序，确定构件进场顺序[2]。案例工程钢结构构件具有较大的进场量，堆放较多，通常堆叠2层到3层。要对进场计划进行周密安排，确保构件的有序进场。

2.3 吊装

在钢结构施工中，吊装是龙头工序，要确保吊装速度和吊装质量。要综合考虑钢结构的平面形状和立体形状、塔吊位置和塔吊数量以及施工现场各项条件，对吊装分区和顺序进行合理确定。要遵循如下吊装原则：①从中心核心筒吊装扩展至四周，从中间单元开始，组装刚度柱网单元，先对柱后吊梁进行吊装，再从前后或左右对两个单元进行吊装，吊装完3个单元构件后，对之进行精准校正。②按正确顺序进行竖向吊装：先對钢柱进行吊装→再对下层框架梁进行吊装→实施测量校正→对螺栓进行初拧→对中层框架梁进行吊装→对上层框架梁进行吊装→实施测量校正→对螺栓进行初拧→实施测量校正→对高强螺栓进行终拧→实施焊接→对焊缝进行检测→对上层压型钢板进行散铺，并焊接栓钉→对下层压型钢板进行散铺，并焊接栓钉→对下、中、上层钢梯和平台进行吊装[3]。

2.4 测量控制

通常采用轴线、垂直度和标高偏差对超高层建筑钢结构施工质量进行衡量。为控制工程质量，要加强测量控制。钢结构各项施工工序存在相互制约的关系，为确保测量精度，要对测量控制的具体方法进行合理选择。案例工程采用预先控制的方法，并结合跟踪校正，在吊装前，测定楼层柱定位及其标高，并对构件采用标线控制，完成吊装后，在形成柱梁框架前，初步对柱子进行校正，并对偏差进行及时纠正，单元体形成后，实施最终校正。对结构整体进行测量控制，对激光铅直仪进行采用，并结合全站仪，实施双系统复核控制，并结合空间坐标点定位，确保测量控制效果。

2.5 焊接

（1）对焊接顺序进行确定，主要包括以下内容：第一，在平面内，要从平面中心开始焊接，并扩展至四周，对结构、节点、全方位对称的焊接顺序进行采用。第二，在竖向上，先焊接上层框架梁→再焊接压型钢板支托→再焊接下层框架梁→再焊接压型钢板支托→再焊接中层框架梁→再焊接压型钢板支托→最后实施焊接检验。第三，对柱—柱进行焊接，在施焊过程中要确保两面等温，并确保等速对称。第四，对柱—梁节头进行焊接，通常先对H型钢相应的下翼缘板进行焊接，再对上翼缘板进行焊接。要先对梁的一个端头进行焊接，当该端头冷却后，再对另一端进行焊接。

（2）对焊接工艺进行确定。案例工程采用双曲面钢结构，钢板厚度大，且大量采用斜撑和斜柱，存在较多的斜立焊。对此，对CO2气体保护自动焊进行采用，并结合斜立焊工艺，确保焊接质量。

3结束语

综上所述，在超高层建筑钢结构施工中，要对塔吊进行合理选择和科学布置，并把握构件进场、验收与堆放、吊装、测量控制、焊接等施工关键技术，要对焊接顺序和焊接工艺进行合理确定，有效保障钢结构施工质量。

参考文献

[1] 王进萍.超高层建筑钢结构施工的关键技术和质控措施[J].中国室内装饰装修天地，2019（1）：286.

[2] 张文.超高层建筑钢结构施工的关键技术与措施[J].百科论坛电子杂志，2019（1）：53.

[3] 秦君.超高层建筑钢结构施工关键技术分析[J].决策探索：中，2018，585（7）：42.