超高层建筑钢结构施工技术与管理研究

房波

摘    要：钢结构施工在超高层建筑中因其自身的优势，应用范围得到相应的延伸和拓展。为提升钢结构的安装精度，在保证工程质量安全的前提下科学合理地提高施工进度，需要加大对钢结构施工技术的研究力度，在施工过程中加强管理，并对相关的技术手段和管理方式进行完善和创新。

关键词：建筑钢结构;施工技术;质量控制

1  引言

近几年，在超高层建筑的施工过程中，越来越多的施工单位开始使用钢结构施工技术。并且因为钢结构有着施工速度快、占地面积小、抗震性能好等优势，已经逐渐成为超高层建筑中最关键的组成部分。只有对超高层建筑中钢结构施工技术要点进行详细的分析，才能显著提升超高层建筑工程的施工质量，促进超高层建筑工程的发展与进步。

2  超高层建筑钢结构施工的施工特点与影响因素

2.1  施工特点

目前，在超高层建筑施工过程中，传统的混凝土结构的应用暴露出了很多弊端。在这种情况下，钢结构设计理念以及施工技术应运而生，并且在超高层建筑施工中表现出了非常突出的优势和特点。具体表现如下：（1）钢结构施工虽然会使用非常多的构件，但是对于施工现场的用地面积要求并不高。（2）钢结构的安装有着非常严格的标准，对于测量以及焊接工艺的要求也十分苛刻。（3）鋼结构施工质量容易受到自然条件、混凝土变形等因素的影响。（4）如果施工现场处于交通要道，城市交通比较拥挤，那么受到各种因素的影响，施工难度会升高。（5）在超高层建筑施工过程中，需要让专业的技术人员操作起重机。

2.2  影响因素

目前，钢结构在西方发达国家的超高层建筑中有着十分广泛的应用，相应的钢结构施工技术也比较成熟。但是，我国的超高层建筑工程钢结构施工技术的发展时间还十分有限，施工经验还不够丰富，再加上各种因素的影响，超高层建筑钢结构施工质量难以得到有力的保证。其中，对超高层建筑钢结构施工质量影响最大的因素，主要包含以下三方面。（1）如果一个城市的用地面积比较紧张，那么在超高层建筑钢结构施工过程中，就很容易出现施工场地有限，但工程量较大、施工人数较多的现象，整个超高层建筑工程的施工周期都会被迫延长。（2）如果施工现场的自然环境与气候条件比较恶劣，那么钢结构施工效率会受到影响，施工周期也会延长。（3）超高层建筑钢结构施工质量还容易受到施工材料质量、施工机械设备性能、施工人员技术水平等因素的影响，只有不断地提升钢结构施工技术，才能够加强超高层建筑钢结构施工影响因素的控制，为超高层建筑钢结构施工质量的提升提供保证。

3  超高层建筑钢结构施工技术要点

3.1  施工机械设备的选择

在正式开始超高层建筑钢结构施工之前，施工单位需要先对工程设计进行详细的分析，然后再到达施工现场进行实地考察，结合自身的施工技术水平，确定后期施工过程中需要用到的各种施工机械设备。（1）在超高层建筑钢结构施工过程中，应用最广泛的机械设备就是起重设备。一般情况下，为了保证超高层建筑钢结构施工过程的顺利进行，必须根据施工现场的实际情况进行吊装机械的选择与应用。通常，施工单位会优先选择塔式起重机，这是现阶段最受各大施工单位认可的起重机械设备。（2）在钢结构施工过程中，还需要使用一些辅助工具，如履带吊、门式起重机等。这些辅助工具的主要作用就是在施工初期阶段，进行低空的起重作业以及钢构件的搬运。（3）在超高层建筑钢结构施工中，还需要应用到双机抬吊、设置临时支撑胎架，确保满足钢结构整体升高、平移以及旋转等操作要求。

3.2  预埋螺栓技术的应用

在钢结构的整体施工作业期间，预埋地脚螺栓的强度以及位置将会对整体高层建筑质量产生决定性的影响，因此，通常定位钢板都会采用6cm～10cm的钢板制成，随后，再对地脚螺栓展开高效的定位工作，并且对定位钢板的规格、尺寸进行特别关注，需要与钢柱的地垫板规格、尺寸保持一致，同时，在钢板上将直径大约150 mm的浇捣孔预留，方便在下部梁内展开钢筋的捆扎工作。另外，为了确保两者之间可以形成有效的结合，还应该在柱子的外筋处焊接地脚螺栓，从而将整体的强度、刚度做出保障。同时，在完成混凝土的浇筑工作后，需要采取塑料包将暴露在外的地脚螺栓进行包裹，降低生锈的问题发生。

3.3  吊装技术的应用

（1） 塔吊的选取。钢结构在超高层建筑中实际展开施工作业期间，不可或缺的一个重要设施便是塔吊，在选取以及布置塔吊期间，必须要同钢结构自身的主要特征以及工程实际状况相结合，保障塔吊的安装与拆卸工作能够更加便利、稳妥、安全。通常，高层建筑所采取的均为爬式塔吊，能够方便起重机的放置以及楼层的坚固。另外，选取爬式塔吊对钢结构展开施工作业期间，因为塔吊自身的起重能力与幅度不是太高，所以造价也相对较低。总体而言，对于选取爬式塔吊高可以设置为150m，而塔吊自身的高度便达到大约180m，如果需要对地下部分展开考量，则可以将其设置为200 m。

（2） 钢柱的吊装。①针对基础环节的安装而言，可以与现场的实际状况相结合，柱脚以及钢管柱基础可以运用端承式方法展开，实际的操作方式为：在桩面位置将柱轴线、螺栓位置进行定位，随后将型号为Φ32的8根钢筋置入其中，植筋方式选取最初定位的螺栓调节之后，将预埋钢板进行安装，最后再对轴线与螺栓展开定位与调节，再运用电焊对其展开固定工作。②调运钢管柱工作可以与现场的实际状况相结合，钢管柱的起吊工作可以采取捆绑两点后垂直起吊的方式进行，而在开展起吊工作前夕，需要运用垫木将钢管柱的根部垫起，促使其与要求的高度相符，并且将吊装索、溜绳、缆风绳在钢管柱的位置上展开固定工作，防止钢管柱的底部发生变形。另外，在起吊钢管柱期间，起重机的起钩需要与起重臂回转同步开展，直至钢管柱调直，才可以停止回转，并且需要包扎钢管柱的上端口，防止有杂物进入其中，在钢管柱完成对接工作前夕，还应该将对接部位展开除锈工作，将柱轴线等位，并且将水平的标高记号做好。③钢管柱的垂直矫正需要钢管柱在开展对接前夕，在对接的部位设置相应的限位板以及调节螺杆。从而实现钢管柱垂直度的矫正工作。另外，纵横轴方向位置，还应该设立经纬仪，从而及时调整与测量偏差，促使柱底部位的十字线能够与柱顶设立的标记一致。

3.4  厚板焊接工艺措施

钢结构施工中，焊接是最重要的环节。保持焊接的稳定性对整个施工的质量和工期至关重要。恒隆广场办公楼工期紧，钢结构体量大、厚板多，质量要求高，项目根据焊接特点进行了工艺试验，采用合适的工艺参数，由技术水平高的焊工进行操作，确保焊接的检验合格率。对钢柱之间的对接焊缝和梁、柱之间的焊缝，采取了多样工艺措施，如焊前预热、焊后保温、对称焊接、层温控制等，实现了焊接质量的良好保证。

4  结束语

在现代化社会的发展中，我国高层建筑建设规模在不断扩大，钢结构施工技术得到了有效应用，这项技术的施工难度比较大、施工工艺具有一定的复杂性。建筑钢结构指的是以钢材为建筑主体结构，利用钢板、型钢等材料制作建筑构件，如钢梁、钢柱、钢桁架等，并使用螺栓、焊接等方式进行了解，构成完善的体系。在建筑工程项目建设中，钢结构需要高精度的加工构件，强化施工技术和质量控制力度，为建筑结构的安全性、可靠性提供保障。

参考文献：

[1] 李伟.建筑钢结构施工的关键技术框架思路构建[J].居舍，2019（33）：61.

[2] 唐丽萍.建筑钢结构施工关键技术探析[J].地产，2019（21）：125.

[3] 张掌斌，王家彬.建筑钢结构施工技术与质量控制措施[J].城市住宅，2019（10）：171～172.