劉學(xué)理

（甘肅方圓工程監(jiān)理有限責(zé)任公司甘肅省蘭州市730030）

超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析

劉學(xué)理

（甘肅方圓工程監(jiān)理有限責(zé)任公司甘肅省蘭州市730030）

超高層建筑的發(fā)展情況可以被視為是超高層建筑施工技術(shù)發(fā)展狀態(tài)的體現(xiàn)形式，對于該類建筑而言，其所需的施工技術(shù)是極為復(fù)雜化的，鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)是關(guān)鍵性的施工技術(shù)。本文重點探究與鋼結(jié)構(gòu)制造、安裝相關(guān)的施工技術(shù)，希望與建筑單位施工人員一起分享，在此基礎(chǔ)上使相關(guān)技術(shù)方法實現(xiàn)完善與創(chuàng)新的目標，大大提升鋼結(jié)構(gòu)連接的質(zhì)量，從而使超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)工程順利的竣工。

超高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)；分析

伴隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，建筑占地面積越來越少，為了促進社會經(jīng)濟的高效運轉(zhuǎn)，此時超高層建筑就成為有效解決上述問題的可行途徑之一，此外超高層建筑也能夠為居民提供更為寬闊的活動空間區(qū)域。而鋼結(jié)構(gòu)作為主要的施工原料，施工技術(shù)應(yīng)用得是否得體直接關(guān)系著建筑工程的質(zhì)量，體現(xiàn)了我國建筑行業(yè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的實際面貌，本文作者結(jié)合人具體實例對施工技術(shù)進行深入的分析[1]。

1 簡述超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)體系的分類

超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作是建立在建筑工程的使用功能、高度、成本預(yù)算基礎(chǔ)之上的，不同的建筑項目所需的鋼結(jié)構(gòu)體系之間存在一定的差異性。而超高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)體系一般有以下幾種類型：型鋼混凝土結(jié)構(gòu)體系、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)體系、巨型鋼結(jié)構(gòu)體系等。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)實質(zhì)上就是指那些鋼筋混凝土構(gòu)件中存在型鋼的結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)將型鋼作為鋼骨，以埋入組合的方式應(yīng)用于超高層建筑施工進程中，型鋼與外包混凝土的融合，使兩者的強度疊加在一起，從而提高構(gòu)件的承載力與延伸性、抗震能力等；鋼管混凝土結(jié)構(gòu)體系是對混凝土性質(zhì)的優(yōu)化；巨型鋼結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用于建筑施工進程中，布置靈活，主次結(jié)構(gòu)受力分明，在超高層建筑施工進程中有極高的應(yīng)用頻率。

2 列舉超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)制作之時所需的技術(shù)

2.1 測量技術(shù)

超高層建筑自身具有高度高的特點，因此鋼結(jié)構(gòu)在制作的過程中要對其尺度進行精準的測量，因為在通視條件作用的下，得到準確的測量結(jié)果就具有一定的難度。因此甘肅最大型單體建筑新區(qū)某展覽館工程，平面未四個橢圓相交，截面未倒圓臺，斜柱弧形。在施工進程中對鋼結(jié)構(gòu)進行測量時，采用的多數(shù)為雙重控制網(wǎng)，即GPS定位系統(tǒng)，對其進行應(yīng)用完成鋼結(jié)構(gòu)基線網(wǎng)的測量任務(wù)，再在高精度全站儀的配合下，利用空間三維坐標對鋼結(jié)構(gòu)的每一構(gòu)件進行精確的定位，從而保證超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)制作工藝順利的完工。

2.2 焊接技術(shù)

使用者對超高層建筑的使用性能以及安全性能是極為重視的，因此剛結(jié)構(gòu)在制作之時，應(yīng)該合理的選擇行焊接技術(shù)[2]，這樣去確保焊接量適中，最終保證了焊接的質(zhì)量。施工人員應(yīng)該認識到氣溫的變化也會對焊接技術(shù)應(yīng)用的效果造成影響，此外施工作業(yè)的環(huán)境為高空，因此在對焊接技術(shù)進行應(yīng)用之時，要對鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)進行深入的分析，并對近階段施工現(xiàn)場氣溫變化的情況進行預(yù)測判斷，以此去保證自身的人身安全以及鋼結(jié)構(gòu)焊接施工的成效；結(jié)構(gòu)合理的安全平臺，高空必要的防風(fēng)措施，動火制度的嚴格審批為質(zhì)量安全提供保證。

2.3 預(yù)變形技術(shù)

預(yù)變形技術(shù)的應(yīng)用，有效的解決了空間三維變形現(xiàn)象的發(fā)生，從而保證了鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能。預(yù)變形技術(shù)應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)制造的進程中，就是在多樣化科技的輔助下，對施工構(gòu)成開展各類模擬試驗，在此基礎(chǔ)上明確鋼結(jié)構(gòu)各個節(jié)點的變化情況以及變形值等問題，此時施工人員就可以參照相關(guān)試驗數(shù)據(jù)信息對原有的建筑施工設(shè)計方案進行規(guī)劃與調(diào)整，例如對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的長度進行調(diào)整，或者對易變形的部位進行反向變形處理，從而使制造出的鋼結(jié)構(gòu)與施工設(shè)計方案的相關(guān)要求基本吻合，最終保證了超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量。

3 與鋼結(jié)構(gòu)安裝有關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)

超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)在安裝過程中主要涉及以下幾個環(huán)節(jié)：①流水段劃分，眾所周知，超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)在施工之時需要將建筑項目劃分為幾個版塊，而劃分的主要憑據(jù)是將工程所需的鋼柱分段作為劃分節(jié)點，繼而在對鋼結(jié)構(gòu)進行安裝施工之時就有相關(guān)的參考信息，即按照相應(yīng)的結(jié)構(gòu)需求與單體特點，除了需要確保每一框架具有一定的剛度之外，還要重視其穩(wěn)定性的建設(shè)工作，從而使鋼結(jié)構(gòu)的強度得到全面的擔保；②對鋼結(jié)構(gòu)每節(jié)內(nèi)框架的施工安裝工作，一節(jié)一般含有3～4層，那么在對其進行施工安裝之時，要參照施工情況與建筑項目的具體需求，擇取不同的安裝方法，一種是節(jié)間綜合安裝方法，另一種是按照構(gòu)件分類的流水安裝法。在具體的安裝操作過程中，應(yīng)該注意以下幾方面問題：①只有框架組合的基礎(chǔ)上，吊裝作業(yè)才會展開；②在對框架焊接之前需要對其柱子垂直度偏差進行計算與分析，對其進行有效的改善，從而保障鋼結(jié)構(gòu)在超高層建筑施工進程中的安全性。

3.1 鋼柱施工安裝技術(shù)

鋼柱作為鋼結(jié)構(gòu)體系中重要的組成部分，其在參與安裝施工工作之前，施工技術(shù)人員應(yīng)該嚴格的對節(jié)柱標高、軸線的進行考察，當測量誤差的數(shù)值在允許的范疇之內(nèi)時，才能開展安裝工藝活動，在實際施工工作中，兩點就位與一點起吊的施工技術(shù)擁有較高的應(yīng)用頻率。上述施工技術(shù)在應(yīng)用之時，首先將鋼結(jié)構(gòu)的鋼柱構(gòu)件的兩側(cè)連接上固定的連接耳板，完成對其加工處理的任務(wù)，繼而在螺栓和連接板的參與下，達到對鋼柱上下節(jié)臨時固定的目標，當一切焊接工作完成之時，應(yīng)用施工技術(shù)將連接耳板卸除，最終使鋼結(jié)構(gòu)鋼柱順利的在超高層建筑中安裝。

3.2 特殊鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)在實際的施工進程中存在較多的特殊鋼結(jié)構(gòu)這已經(jīng)是毋庸置疑的事實，這些特殊鋼結(jié)構(gòu)主要有轉(zhuǎn)換柱、外伸桁架、轉(zhuǎn)換桁架、天線等。特殊鋼結(jié)構(gòu)一般具有以下幾個特性：①經(jīng)常性以合并的形式呈現(xiàn)給大眾，其重量與體積都相對較大；②各個結(jié)構(gòu)之間若要想實現(xiàn)連接的目標，需要復(fù)雜化的連接程序，且對連接技術(shù)方法提出的標準相對較高；③這些特殊鋼結(jié)構(gòu)在超高層建筑中發(fā)揮的作用很大。那么基于以上各種特性，對于鋼結(jié)構(gòu)中特殊鋼結(jié)構(gòu)的施工安裝，需要全面的考慮與分析不同建筑工程設(shè)計與結(jié)構(gòu)之間的差異性，實施不同類型的安裝技術(shù)，這在很大程度上提高了特殊鋼結(jié)構(gòu)施工的工作難度，同時也會對吊裝機的選擇與施工程序產(chǎn)生直接的影響。施工技術(shù)應(yīng)用于特殊鋼結(jié)構(gòu)安裝的工藝環(huán)節(jié)之時，施工人員應(yīng)該積極的參照建筑工程的結(jié)構(gòu)特征以及現(xiàn)場吊裝機械的能力，繼而開展施工工作，使鋼結(jié)構(gòu)在超高層建筑中順利的竣工。

例如甘肅省蘭州某投資大廈綜合辦公樓總高158m，為型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)，鋼骨重量4000多噸。此類工程難點在于型鋼與鋼筋連接，所以在在加工過程中要求土建與鋼結(jié)構(gòu)深化技術(shù)人員嚴密配合，將箍筋穿孔進行了準確布置，合理布置牛腿及梁縱向鋼筋穿孔位置，最終保證了安裝質(zhì)量，降低的鋼筋綁扎難度，也節(jié)省了工期。得到鋼結(jié)構(gòu)金獎的榮譽，專家對梁柱節(jié)點的做法一直肯定。又如甘肅蘭州某體育健身場館，屋面為大跨度管桁架造型，項目施工人員在對特殊鋼結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換柱和桁架開展施工安裝作業(yè)時，應(yīng)該注意以下幾點：一是特殊鋼結(jié)構(gòu)多數(shù)都很沉重，因此實施的安裝方法一般為吊裝法、提升法與散裝法，對于這類超高層建筑來說，可以將桁架分成3段進行安裝，順序為先兩端再中間，均采用雙機起吊的方式；而對于第2、3道桁架的施工安裝，大體上是將原結(jié)構(gòu)作為支撐平臺，在散裝法的輔助下落實施工安裝任務(wù)。

4 結(jié)束語

在超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工進程中，應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)有多種類型，除了本文提及的幾點之外，鋼結(jié)構(gòu)施工控制技術(shù)的引進與應(yīng)用也是極為必要的，此時使用的方法通常是閉環(huán)控制法，其能夠完成對施工計劃的分析與預(yù)測工作，同時落實對鋼結(jié)構(gòu)形變的有效監(jiān)測，一般是形體監(jiān)測與標高監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)異常進行及時有效的糾正與調(diào)整。總之建筑施工單位應(yīng)該積極做好鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點的分析工作[3]，這樣才能選擇合適的技術(shù)完成鋼結(jié)構(gòu)制作、安裝等施工環(huán)節(jié)，從而使超高層建筑的施工質(zhì)量有所保障，為打造和諧穩(wěn)定社會環(huán)境添磚增瓦。

[1]刁維建，路征.基于高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)和措施分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2015.

[2]杜建江，潘寧濤，何央素，等.超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J].建筑施工，2015.

[3]賈美金.超高建筑鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)要點及控制措施[J].四川水泥，2015（7）：68，261.

TU974

A

1004-7344（2016）28-0325-02

2016-9-19

劉學(xué)理（1979-），男，漢族，甘肅人，工程師，本科，從事鋼結(jié)構(gòu)建筑施工及監(jiān)理工作。