淺析超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)加工和安裝技術(shù)應(yīng)用

顧興偉

（華夏建設(shè)集團(tuán)有限公司 廣西 南寧 530000）

淺析超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)加工和安裝技術(shù)應(yīng)用

顧興偉

（華夏建設(shè)集團(tuán)有限公司 廣西 南寧 530000）

鋼結(jié)構(gòu)工程是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu)，是具有代表性的建筑結(jié)構(gòu)類型之一，因為高層建筑鋼結(jié)構(gòu)體系為一項綜合性的工程，但是，鋼材主要具有以下幾個方面的特點(diǎn)：強(qiáng)度高、自重輕、變形能力強(qiáng)。所以，鋼結(jié)構(gòu)憑借著其特有的優(yōu)勢在建筑工程當(dāng)中特別是在超高層建筑當(dāng)中的應(yīng)用十分的廣泛，鋼結(jié)構(gòu)在高層與超高層的結(jié)構(gòu)體系，工程施工材料的選擇、連接位置的設(shè)計以及施工、甚至到樓蓋的設(shè)計與施工等都必須要進(jìn)行認(rèn)真全面的考慮。本文重點(diǎn)就超高層建筑施工階段的具體施工要點(diǎn)以及注意事項進(jìn)行了較為系統(tǒng)的論述，希望能夠為相關(guān)的工作者提供一定的參考與借鑒。

鋼結(jié)構(gòu)；加工和安裝技術(shù)；超高層建筑；技術(shù)措施

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，我國各方面實力也在不斷增加，建筑行業(yè)得到了較為迅猛的發(fā)展，其發(fā)展在很大程度上為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。所以，建筑行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展對于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有著舉足輕重的作用。對于鋼結(jié)構(gòu)的具體特征以及其所存在的主要優(yōu)勢，發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑尤其是鋼結(jié)構(gòu)高層建筑，目前已經(jīng)慢慢的成為了工程建筑一條重要政策。

1　高層及超高層結(jié)構(gòu)體系定義

所謂的高層建筑，指的就是樓層數(shù)量較多以及樓層高度較高的建筑，然而，究竟達(dá)到什么樣的高度被稱之為高層建筑，各個國家也具有著各種規(guī)范，通常情況下，超高層建筑指的就是樓層高度超出35層的建筑物，高度達(dá)到90m的建筑物。傳統(tǒng)的磚、石材料與結(jié)構(gòu)等都難以達(dá)到相關(guān)規(guī)范的要求。但是鋼結(jié)構(gòu)的加工與運(yùn)用在高層與超高層建筑的使用范圍十分廣泛，對于順利的達(dá)到建筑物結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有著重要作用。我國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)在經(jīng)過了不斷的發(fā)展之后，對于技術(shù)方面的要求也越來越嚴(yán)格。

2　鋼結(jié)構(gòu)施工前的準(zhǔn)備工作

2.1技術(shù)與計劃準(zhǔn)備

進(jìn)行施工組織設(shè)計的編制，對建筑整體結(jié)構(gòu)的建筑思路進(jìn)行確定，同時確定好施工過程當(dāng)中所需要使用的材料，相關(guān)工作人員則應(yīng)該對工作施工過程當(dāng)中所需要的數(shù)值進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的計算，防止誤差的出現(xiàn)。對于那些高層與超高層建筑而言，其對于建造技術(shù)有著非常嚴(yán)苛的要求，應(yīng)該確保有一個十分完整的建筑思路以及技術(shù)團(tuán)隊，組織進(jìn)行工藝測評與工藝試驗，確定與完善施工與建后驗收標(biāo)準(zhǔn)，確保各個階段的施工都能夠正常穩(wěn)定的進(jìn)行。

2.2材料的選用

鋼結(jié)構(gòu)具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，包括抗震性、抗風(fēng)性、耐久性等等。在具體使用階段，設(shè)計、施工與綜合經(jīng)濟(jì)方面有著一系列的優(yōu)勢、工程造價低。但是，不可否認(rèn)的是，鋼結(jié)構(gòu)同樣也具有著諸多的不足之處，例如質(zhì)量缺陷、耐火性差等，這也就間接表明了鋼結(jié)構(gòu)工程項目施工質(zhì)量問題的綜合性，這也就需要注意到材料選擇工作，應(yīng)該注意選用耐火鋼，從而確保建筑在高溫狀態(tài)下能夠保持其應(yīng)用的承載能力。

2.3施工現(xiàn)場準(zhǔn)備

第一步，要做好吊裝的準(zhǔn)備工作。當(dāng)前，國內(nèi)很多都是采用自升式塔式起重機(jī)當(dāng)作是吊裝施工機(jī)械主機(jī)，這需要吊裝設(shè)備達(dá)到工程建筑各方面的要求。此外，在施工安裝之前，還必須要做好相關(guān)設(shè)備的檢查與驗收。例如鋼構(gòu)件的檢查、測量儀器的準(zhǔn)備工作、材料準(zhǔn)備等。

3　超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)加工技術(shù)

設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)的加工制作和精密鋼結(jié)構(gòu)存在著很多的相似之處，其處于普通結(jié)構(gòu)件和精密機(jī)械加工之間，通過焊接與栓接的連接手段，超高層建筑當(dāng)中對于鋼結(jié)構(gòu)的加工技術(shù)提出的要求比較高，結(jié)構(gòu)內(nèi)部中、對于結(jié)構(gòu)件，包含其具體材質(zhì)、表面的粗糙情況、公差、表面處理，對于關(guān)系到材料氣密性的，需要對其進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的無損檢測以及液體滲透檢測等。由于超高層建筑存在著一定的特殊性，其對各方面都有著比較嚴(yán)格的要求，需要在建筑材料選擇方面、結(jié)構(gòu)零件加工方面以及各個方面都必須要充分的注意。

4　超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)

4.1定位軸線、標(biāo)高和地腳螺栓

超高層鋼結(jié)構(gòu)對制作與吊裝的需求，對建筑在具體高度方向要將其劃分為很多節(jié)，對于鋼柱的定位軸線可以結(jié)合建筑實物以及場地的具體面積在建筑內(nèi)部與外部來進(jìn)行布置，這樣一來，才可以確保其能夠達(dá)到重量以及運(yùn)輸?shù)男枨蟆ＭǔＧ闆r下，都會將通視與可視作為標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)高通常都是將2～3層當(dāng)做一節(jié)。

4.2標(biāo)準(zhǔn)節(jié)框架的安裝

超高層鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)框架施工在某種程度上也顯示著施工的權(quán)利，通常情況下，其安裝方式可以分為以下幾種，分別為節(jié)間綜合安裝法、構(gòu)件分類人流水安裝法。節(jié)間綜合安裝法的主要方式是將其中的一個區(qū)間當(dāng)做是標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間，然后再進(jìn)行四根鋼柱的安裝，從而使其能夠成為空間標(biāo)準(zhǔn)間。根據(jù)施工的工藝流程，進(jìn)行框架的不斷擴(kuò)大。這種方式在國外的應(yīng)用較為廣泛，同時其對于現(xiàn)場管理工作人員的要求比較高，此外，運(yùn)輸條件也是非常重要的一項因素，只有保證了運(yùn)輸條件才可以確保該方式的正常穩(wěn)定進(jìn)行。構(gòu)件分類安裝人流法指的就是在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)框架當(dāng)中首先進(jìn)行鋼柱的安裝施工，在鋼柱安裝結(jié)束之后，進(jìn)行框架梁的安裝，然后在按照相關(guān)規(guī)范與要求進(jìn)行其余構(gòu)件的安裝處理，根據(jù)從上往下的流程進(jìn)行，最后一個環(huán)節(jié)是進(jìn)行狂接的構(gòu)建。當(dāng)前，這種方法在國內(nèi)的使用范圍較為廣泛。然而，在具體的施工過程當(dāng)中，應(yīng)該根據(jù)依據(jù)建筑工程的具體情況以及施工的具體條件來確定所選擇的安裝方式。

4.3特殊節(jié)框架的安裝

所謂的特殊節(jié)框架指的就是不需要使用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的框架，比如底層大廳、屋頂花園層等等。需要注意的是，對超高層建筑工作當(dāng)中，在建筑方面與結(jié)構(gòu)方面的特殊要求，其在具體施工當(dāng)中也存在著差別，對于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)而言，在跨度較大、施工難度大的情況下，通常都是通過地面拼裝、整體提升的方式進(jìn)行安裝。

4.4鋼柱的安裝方法

大跨度公共建筑、高層房屋、輕型活動房屋、工作平臺等的柱，基本上都是通過鋼柱，對于超高層建筑結(jié)構(gòu)來說，鋼柱的應(yīng)用是非常廣泛的。在進(jìn)行鋼柱安裝之前，必須要做好相應(yīng)的校對工作，要做好定位軸線、標(biāo)高的校對處理。復(fù)驗安裝定位所采用的軸線控制點(diǎn)與測量標(biāo)高使用的水準(zhǔn)點(diǎn)，在發(fā)現(xiàn)誤差超出運(yùn)行范圍之后必須要第一時間采取措施進(jìn)行修正，此外，在安裝之前，還應(yīng)該進(jìn)行鋼爬梯安裝到鋼柱上面，從而為以后的等高施工做好準(zhǔn)備。

鋼柱的準(zhǔn)備工作：第一步，需要將標(biāo)高控制線放出，同時進(jìn)行鋼柱支柱的檢驗；第二步，對軸線、標(biāo)高、水平度等進(jìn)行認(rèn)真全面的檢查，檢查其是否超過了最大允許偏差，如果超出了允許偏差，則必須要積極采取有效的措施對其進(jìn)行處理；第三步，對吊裝機(jī)械與吊具進(jìn)行認(rèn)真全面的檢查，根據(jù)施工組織設(shè)計的相應(yīng)規(guī)范，進(jìn)行腳手架的安裝與搭設(shè)，為了能夠避免出現(xiàn)物件變形與失穩(wěn)的問題，在必要的情況下，應(yīng)該積極采取有效的措施對其進(jìn)行加固處理。第四步，進(jìn)行鋼尺的校對，同時還應(yīng)該得出計量法定單位檢定證明，通常情況下，鋼柱都是通過兩點(diǎn)就位、一點(diǎn)起吊的手法。

4.5鋼結(jié)構(gòu)的安裝方法

超高層建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中，鋼結(jié)構(gòu)的安裝主要包括以下幾種類型：屋架結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于其能夠較為方便進(jìn)行柱子的布置；管析架體系，在某種程度上來說，其屬于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的精簡版，具有著較高的美觀性；張懸結(jié)構(gòu)體系，其比較適用于體育場；空間網(wǎng)殼體系，其非常適合使用在跨度較大的公共區(qū)域，但是其缺陷在于造價成本較高。

5　結(jié)語

對于超高層建筑來說，鋼結(jié)構(gòu)施工是一項綜合而系統(tǒng)的工程。因此。在正式施工之前，一定要做好全面的規(guī)劃，應(yīng)該將現(xiàn)場的施工狀況考慮在內(nèi)，積極的使用當(dāng)前較為先進(jìn)的技術(shù)。鋼結(jié)構(gòu)為一種強(qiáng)度較高、自重較強(qiáng)的建筑，其能夠較好的承受動力荷載，同時還可以有效的縮短工程的建筑工期，具有著諸多的優(yōu)勢、對于鋼結(jié)構(gòu)在超高層建筑當(dāng)中的應(yīng)用仍然有很多需要學(xué)習(xí)與進(jìn)步的地方，還應(yīng)該積極的嘗試突破創(chuàng)新，從而使得建筑結(jié)構(gòu)的性能得到良好的保證。

[1]吳振亞.高層鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)[J].施工技術(shù)，2005，34（10）：21～22.

[2]金天德.高層鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)[J].浙江建筑，2002（5）.

[3]張海升.高層辦公樓鋼結(jié)構(gòu)安裝的施工方法[J].建筑技術(shù)，2004，35（2）.

TU974

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1673-0038（2015）34-0067-02

2015-7-5