全鋼超高層建筑結(jié)構(gòu)施工管理淺談

高冬冬 任 磊

機(jī)械工業(yè)第六設(shè)計(jì)研究院有限公司（450000）

全鋼超高層建筑結(jié)構(gòu)施工管理淺談

高冬冬 任 磊

機(jī)械工業(yè)第六設(shè)計(jì)研究院有限公司（450000）

在超高層次的建筑施工中全鋼超高建筑結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，這里結(jié)合全鋼超高結(jié)構(gòu)建筑施工的一些環(huán)節(jié)，進(jìn)一步對(duì)工程施工的協(xié)調(diào)和安全做出分析。

鋼結(jié)構(gòu)；超高層；施工管理

在很長(zhǎng)的一段時(shí)期，我國(guó)的建筑行業(yè)多采取的是鋼筋混泥土的建筑結(jié)構(gòu)，但隨著土木工程新的力學(xué)體系和設(shè)計(jì)方法的出現(xiàn)，鋼筋混泥土的結(jié)構(gòu)在超高層建筑中有著明顯的缺陷，那就是自重很大。于是，更多的設(shè)計(jì)師和建造師便開始尋找新的建筑結(jié)構(gòu)以滿足建筑設(shè)計(jì)的需要。終于，經(jīng)過無數(shù)次的試驗(yàn)和實(shí)踐，最終選用了強(qiáng)度很大的鋼材來實(shí)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，甚至演變成為全鋼的建筑結(jié)構(gòu)。到目前為止，全鋼超高結(jié)構(gòu)建筑已經(jīng)成為一種建筑風(fēng)潮，不僅大大推進(jìn)了我國(guó)建筑設(shè)計(jì)施工的發(fā)展，更大大提升了建筑的整體質(zhì)量。

1 鋼結(jié)構(gòu)超高層建筑施工概述

1）工程實(shí)例分析

某金融中心，國(guó)際甲級(jí)寫字樓。工程由塔樓、配樓、連廊3部分組成,總建筑面積111 818 m2。其中塔樓地下4層、地上35層，總建筑面積79 012 m2，總檐高150 m，為全鋼結(jié)構(gòu)。

工程項(xiàng)目部組建了最強(qiáng)的管理團(tuán)隊(duì)，通過精心組織、精心施工，攻克了一道道技術(shù)難關(guān)。用6個(gè)月的時(shí)間完成了約15 000 t鋼結(jié)構(gòu)安裝施工任務(wù)，月施工最快完成9層。采用CO2氣體保護(hù)半自動(dòng)焊完成了超厚鋼板焊接的施工(最厚達(dá)100 mm)。整個(gè)工程的焊縫100%超聲波探傷，100%合格,一次探傷合格率達(dá)98%。在鋼結(jié)構(gòu)吊裝方面，經(jīng)過項(xiàng)目技術(shù)人員不斷探索與總結(jié)，解決了全鋼超高結(jié)構(gòu)空間定位及折線形鋼結(jié)構(gòu)箱型柱吊裝技術(shù)問題，且整體垂直度最大偏差9 mm。

本工程由于設(shè)計(jì)的特殊性，無法選用內(nèi)爬式塔吊，根據(jù)工程的地理位置、結(jié)構(gòu)形式及大量的特殊構(gòu)件選擇2臺(tái)大型附著式塔吊。一臺(tái)K80／115與一臺(tái)36B塔吊，分別布置在塔樓的西側(cè)與東側(cè)，不僅滿足了所有構(gòu)件的垂直運(yùn)輸,而且為大量超重、超高及偏心構(gòu)件的吊裝創(chuàng)造了條件。K80／115塔吊在國(guó)內(nèi)首次使用，可借鑒的成熟經(jīng)驗(yàn)不多。施工中通過不斷摸索,很好地解決了塔吊的組裝、頂升及施工工效等方面的難題，為工程的順利進(jìn)行創(chuàng)造了條件。

2）超高層建筑結(jié)構(gòu)體系簡(jiǎn)析

每一種類型的建筑都有著不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，先要綜合考慮到建筑的主要用途，是民用還是商業(yè)，或者工業(yè)，再結(jié)合從實(shí)地勘察來的關(guān)于建筑要求的高度、地基的抗震烈度相關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù),嚴(yán)格遵守我國(guó)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范的安全可靠性原則，進(jìn)行合理科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選擇符合設(shè)計(jì)方案的高層結(jié)構(gòu)建筑體系。目前，我國(guó)的高層建筑結(jié)構(gòu)體系一般有框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框—筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系等。

3）全鋼超高結(jié)構(gòu)的建筑體系在設(shè)計(jì)施工的特點(diǎn)

全鋼超高結(jié)構(gòu)的建筑體系在設(shè)計(jì)施工中有著很強(qiáng)的專業(yè)性和技術(shù)性，作為一種新型的建筑設(shè)計(jì)體系，有著自己嚴(yán)格的設(shè)計(jì)施工要求，從地質(zhì)地形的勘察測(cè)量、到對(duì)各種鋼材料的選擇運(yùn)用、整體框架的搭建、各部分大小構(gòu)件的設(shè)計(jì)剪裁，到實(shí)地的施工安裝、后期的質(zhì)量管理、質(zhì)量的全面監(jiān)控、對(duì)整體工程的保養(yǎng)維護(hù),都是一個(gè)緊密結(jié)合的過程，對(duì)施工方的設(shè)計(jì)水平、技術(shù)能力、專業(yè)水平、管理能力等一系列綜合能力提出了挑戰(zhàn)。

一般而言，全鋼超高結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)施工有著自己特性。加強(qiáng)對(duì)各種特點(diǎn)的研究，有助于正確施工，減少失誤。

首先，工序繁多。高層施工，立體施工，相互交叉施工，這是全鋼高層建筑施工的第一特點(diǎn)，也是施工的難點(diǎn)之一,必須做好全面細(xì)致的科學(xué)設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌安排。從設(shè)計(jì)施工到施工人員的安全保護(hù)，都要有著極高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。

其次，全鋼超高結(jié)構(gòu)施工多半位于高空，需要準(zhǔn)備的各種部件和施工器械品種繁多，操作人員的空間移動(dòng)位置小，安全保障難度高，眾多的零部件和施工的構(gòu)件無處安放，對(duì)升降傳輸速度安全性有著較高要求。

最后，工程進(jìn)度控制難度大。高空作業(yè)，超高的施工標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格的施工規(guī)范，高端的材料處理，科學(xué)的安裝，合理安全的拆遷等一系列問題都受到了各種因素比如材料的質(zhì)量、各種構(gòu)件的傳送、自然氣候因素、焊接技術(shù)等各個(gè)方面的影響。

2 全鋼超高結(jié)構(gòu)建筑的施工操作

1）要做好施工前的各種準(zhǔn)備

首先，要經(jīng)過實(shí)地勘察測(cè)量得到準(zhǔn)確的各種數(shù)據(jù)，結(jié)合雙方的建設(shè)協(xié)議，綜合考慮各種影響因素，做出科學(xué)合理的工程設(shè)計(jì)，制定施工標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范，嚴(yán)格實(shí)行權(quán)責(zé)制度，做到目標(biāo)明確，權(quán)責(zé)分明。

其次，在施工前要做好各種物料、裝吊設(shè)備的準(zhǔn)備和檢測(cè)，保證施工要用到的各種機(jī)械設(shè)備足夠齊全，且都能夠保持正常運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，要做好對(duì)施工人員的培訓(xùn),提高對(duì)各種機(jī)械的操控熟練程度，加強(qiáng)心理素質(zhì)的測(cè)驗(yàn)和鍛煉。

最后，要對(duì)即將施工的場(chǎng)地做出清理，對(duì)周邊的人員和物品進(jìn)行分離，將各種即將用到的機(jī)械設(shè)備運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)合理布置。

2）以全鋼超高結(jié)構(gòu)施工中的鋼柱安裝為例做出簡(jiǎn)單技術(shù)分析

鋼柱在整個(gè)全鋼超高結(jié)構(gòu)體系中起著重要的支撐作用，其安裝關(guān)系到整個(gè)建筑的穩(wěn)定和安全。

節(jié)柱的標(biāo)高具有及其重要的作用，如果出現(xiàn)差錯(cuò)，要做到隨時(shí)隨地科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)修改。同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)節(jié)柱的軸線檢驗(yàn)，以保證二者的精確，為鋼柱的安裝做好準(zhǔn)備。

在進(jìn)行鋼柱安裝高空作業(yè)時(shí)，要將鋼爬梯等各種需要的施工構(gòu)件準(zhǔn)備好，并放到鋼柱上，對(duì)鋼柱進(jìn)行最后檢查。若符合標(biāo)準(zhǔn)，則可以根據(jù)相關(guān)安裝標(biāo)準(zhǔn)，擰緊螺栓開始固定，以保證施工時(shí)候隨時(shí)應(yīng)用。采用起吊設(shè)備，進(jìn)行兩點(diǎn)連接，同時(shí)起吊，于此，對(duì)鋼柱的安裝已初步完成。

3）鋼柱安裝質(zhì)量受到的影響因素

①安裝上存在著誤差。主要由安裝過程中碰撞及鋼柱本身幾何尺寸偏差引起，也包括校正過程中測(cè)量人員操作誤差,須通過加強(qiáng)施工管理進(jìn)行保證。②焊接上存在著變形。鋼梁施焊后，焊縫橫向收縮變形對(duì)鋼柱垂直度影響很大。由于本工程焊縫較厚，所以累計(jì)誤差的影響比較大。因此，加強(qiáng)對(duì)焊接質(zhì)量的監(jiān)控刻不容緩。③大自然的日照溫差。日照溫差引起的偏差與柱子的細(xì)長(zhǎng)比、溫度差成正比。一年四季的溫度變化會(huì)使鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的變形，尤其是夏季，在太陽(yáng)光照射下，向陽(yáng)面的膨脹量較大，故鋼柱便向背向陽(yáng)光的一面傾斜。④纜風(fēng)繩松緊不當(dāng)。嚴(yán)禁利用攬風(fēng)繩強(qiáng)行改變柱子垂偏值。此種做法既不科學(xué)又不安全，難以對(duì)施工的質(zhì)量產(chǎn)生積極意義。

3 關(guān)于全鋼超高結(jié)構(gòu)建筑施工中的協(xié)調(diào)管理

1）對(duì)施工人員的安全管理。由于全鋼超高建筑的施工，都是立體高層施工，上下空間重疊厲害，因此各樓層要分時(shí)段施工，避免高空墜物。同時(shí)，要加強(qiáng)施工人員上下運(yùn)輸和用電用火的監(jiān)控。

2）對(duì)各種機(jī)械進(jìn)行統(tǒng)一安排，嚴(yán)格按照施工程序進(jìn)行，統(tǒng)一調(diào)度，統(tǒng)一進(jìn)度。在使用高峰期，可以實(shí)時(shí)流水線作業(yè)或者是倒班制，以提高機(jī)械的使用效率。

3）加強(qiáng)施工平面的管理。由于全鋼超高施工場(chǎng)地狹小,缺乏一定的空間擺放材料和施工器械，而在施工過程中總會(huì)有大量的構(gòu)件和設(shè)備進(jìn)出。因此，要根據(jù)施工設(shè)計(jì)規(guī)范，隨時(shí)進(jìn)行場(chǎng)地的協(xié)調(diào)，對(duì)材料、設(shè)備的運(yùn)輸與擺放要加強(qiáng)管理，實(shí)施規(guī)范化擺放器械，保證場(chǎng)地的有序性。

4 結(jié)語(yǔ)

全鋼超高結(jié)構(gòu)建筑的施工具有極大的技術(shù)性和挑戰(zhàn)性。施工單位必須做好科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，既要保證施工進(jìn)度，控制施工質(zhì)量，又要結(jié)合施工的實(shí)際情況，從全局出發(fā)，兼顧細(xì)節(jié)，保證施工的科學(xué)合理性和整個(gè)全鋼超高結(jié)構(gòu)施工的安全穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效。