超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)

楊文瑋

（昆明建設(shè)咨詢監(jiān)理有限公司，云南 昆明 650000）

近幾年，在超高層建筑的施工過程中，越來越多的施工單位開始使用鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)。并且因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)有著施工速度快、占地面積小、抗震性能好等優(yōu)勢，已經(jīng)逐漸成為超高層建筑中最關(guān)鍵的組成部分。只有對超高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析，才能顯著提升超高層建筑工程的施工質(zhì)量，促進(jìn)超高層建筑工程的發(fā)展與進(jìn)步。

1 超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的施工特點(diǎn)與影響因素

1.1 施工特點(diǎn)

目前，在超高層建筑施工過程中，傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用暴露出了很多弊端。在這種情況下，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念以及施工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并且在超高層建筑施工中表現(xiàn)出了非常突出的優(yōu)勢和特點(diǎn)。具體表現(xiàn)如下：

（1）鋼結(jié)構(gòu)施工雖然會(huì)使用非常多的構(gòu)件，但是對于施工現(xiàn)場的用地面積要求并不高。

（2）鋼結(jié)構(gòu)的安裝有著非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，對于測量以及焊接工藝的要求也十分苛刻。

（3）鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量容易受到自然條件、混凝土變形等因素的影響。

（4）如果施工現(xiàn)場處于交通要道，城市交通比較擁擠，那么受到各種因素的影響，施工難度會(huì)升高。

（5）在超高層建筑施工過程中，需要讓專業(yè)的技術(shù)人員操作起重機(jī)。

1.2 影響因素

目前，鋼結(jié)構(gòu)在西方發(fā)達(dá)國家的超高層建筑中有著十分廣泛的應(yīng)用，相應(yīng)的鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)也比較成熟。但是，我國的超高層建筑工程鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的發(fā)展時(shí)間還十分有限，施工經(jīng)驗(yàn)還不夠豐富，再加上各種因素的影響，超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量難以得到有力的保證。其中，對超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量影響最大的因素，主要包含以下三方面。

（1）如果一個(gè)城市的用地面積比較緊張，那么在超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，就很容易出現(xiàn)施工場地有限，但工程量較大、施工人數(shù)較多的現(xiàn)象，整個(gè)超高層建筑工程的施工周期都會(huì)被迫延長。

（2）如果施工現(xiàn)場的自然環(huán)境與氣候條件比較惡劣，那么鋼結(jié)構(gòu)施工效率會(huì)受到影響，施工周期也會(huì)延長。

（3）超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量還容易受到施工材料質(zhì)量、施工機(jī)械設(shè)備性能、施工人員技術(shù)水平等因素的影響，只有不斷地提升鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，才能夠加強(qiáng)超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工影響因素的控制，為超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的提升提供保證[1]。

2 超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 施工機(jī)械設(shè)備的選擇

在正式開始超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工之前，施工單位需要先對工程設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的分析，然后再到達(dá)施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地考察，結(jié)合自身的施工技術(shù)水平，確定后期施工過程中需要用到的各種施工機(jī)械設(shè)備。

（1）在超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，應(yīng)用最廣泛的機(jī)械設(shè)備就是起重設(shè)備。一般情況下，為了保證超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過程的順利進(jìn)行，必須根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行吊裝機(jī)械的選擇與應(yīng)用。通常，施工單位會(huì)優(yōu)先選擇塔式起重機(jī)，這是現(xiàn)階段最受各大施工單位認(rèn)可的起重機(jī)械設(shè)備。（2）在鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，還需要使用一些輔助工具，如履帶吊、門式起重機(jī)等。這些輔助工具的主要作用就是在施工初期階段，進(jìn)行低空的起重作業(yè)以及鋼構(gòu)件的搬運(yùn)。（3）在超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中，還需要應(yīng)用到雙機(jī)抬吊、設(shè)置臨時(shí)支撐胎架，確保滿足鋼結(jié)構(gòu)整體升高、平移以及旋轉(zhuǎn)等操作要求。

2.2 現(xiàn)場吊裝技術(shù)

在超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中，針對現(xiàn)狀吊裝技術(shù)，需要注意以下幾方面。

（1）加強(qiáng)埋件尺寸的控制。即按照原始軸線控制點(diǎn)和標(biāo)高控制點(diǎn)，加密施工現(xiàn)場的軸線和標(biāo)高控制點(diǎn)；當(dāng)控制線測放出軸線之后，按照軸線進(jìn)行埋件中心十字交叉線和標(biāo)高控制點(diǎn)的測放。

（2）進(jìn)行首節(jié)鋼柱的定位。為了保證整個(gè)超高層建筑的精確度，必須對首節(jié)鋼柱的精確度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以基礎(chǔ)軸線為參照，進(jìn)行柱的中心線和標(biāo)高基準(zhǔn)線的標(biāo)記，然后通過纜風(fēng)繩對吊裝進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（3）加強(qiáng)鋼柱吊裝技術(shù)的控制。與首段鋼柱安裝最大的區(qū)別是，上部鋼柱的安裝有著不同的柱腳連接固定方式。鋼柱的上部設(shè)置了鋼柱吊點(diǎn)，且有4個(gè)臨時(shí)連接耳板；而下節(jié)鋼柱的吊裝，需要嚴(yán)格按照相關(guān)施工規(guī)范對頂面標(biāo)高、軸線偏差以及鋼柱扭曲值進(jìn)行嚴(yán)格的控制；上節(jié)鋼柱的吊裝，需要對反向偏移回歸原位的處理進(jìn)行充分的考慮，逐節(jié)糾偏，加強(qiáng)累計(jì)誤差的控制。

2.3 測量技術(shù)

由于超高層建筑工程的高度非常高，所以針對鋼結(jié)構(gòu)的測量存在一定的難度，尤其是在通視條件的影響下，測量數(shù)據(jù)的獲取難度較大。目前，主要是通過GPS定位系統(tǒng)來完成鋼結(jié)構(gòu)的測量任務(wù)的，即利用GPS定位系統(tǒng)對測量基礎(chǔ)網(wǎng)進(jìn)行確定，然后再通過高精度的全站儀和空中三維坐標(biāo)來定位鋼構(gòu)件。

2.4 焊接技術(shù)

為了保證超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工安全，施工現(xiàn)場一般使用栓焊連接，不僅焊接施工量較大，對于焊接質(zhì)量要求也十分嚴(yán)格。但是，因?yàn)楹附邮┕ひ愿呖兆鳂I(yè)為主，且容易受到自然氣候條件的影響，所以必須采取一系列措施保障施工人員的生命安全。

（1）結(jié)合鋼材的特點(diǎn)科學(xué)地選擇焊接方式。

（2）時(shí)刻關(guān)注當(dāng)?shù)氐奶鞖忸A(yù)報(bào)，根據(jù)天氣變化來安排焊接施工。

（3）如果是高空焊接，那么要進(jìn)行高空焊接平臺(tái)和接火斗的設(shè)置，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行防雨棚的搭設(shè)。

2.5 預(yù)變形技術(shù)

在超高層建筑施工過程中，如果出現(xiàn)空間三維變形等問題，那么鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性就會(huì)受到嚴(yán)重的影響。所以，施工單位必須重視預(yù)變性技術(shù)的應(yīng)用，通過科學(xué)的施工技術(shù)模擬施工構(gòu)成，結(jié)合實(shí)驗(yàn)更好地了解各個(gè)節(jié)點(diǎn)的變化和變形值，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行施工設(shè)計(jì)方案的修改與優(yōu)化。施工單位可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整鋼構(gòu)件的長度，或者提前對變形位置進(jìn)行反向變形處理，確保鋼結(jié)構(gòu)施工成果符合施工設(shè)計(jì)方案的標(biāo)準(zhǔn)。

2.6 關(guān)鍵工序質(zhì)量控制點(diǎn)

一般情況下，鋼構(gòu)件的質(zhì)量控制工作主要集中在鋼結(jié)構(gòu)加工廠，需要嚴(yán)格按照以下流程進(jìn)行：（1）對材料質(zhì)量進(jìn)行管理和控制；（2）對制作工序進(jìn)行嚴(yán)格的檢查；（3）出廠驗(yàn)收；（4）進(jìn)場驗(yàn)收；（5）堆碼和安裝。

鋼結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量控制主要集中在安裝精度以及焊接質(zhì)量方面，需要嚴(yán)格按照以下流程進(jìn)行：（1）樓面放線；（2）吊裝；（3）測量校正；（4）檢驗(yàn)；（5）復(fù)測；（6）交驗(yàn)。

鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量，需要按照焊接前、焊接中以及焊接后控制，控制重點(diǎn)在于三項(xiàng)指標(biāo)：（1）外觀一次性合格率；（2）無損檢測一次通過合格率；（4）無損檢測二次通過合格率[2]。

3 超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的控制措施

3.1 對施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行嚴(yán)格的審核

在超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，只有保證施工設(shè)計(jì)圖紙的完整性，施工人員才能夠根據(jù)要求有序地展開施工作業(yè)，推進(jìn)施工進(jìn)度。由此可見，對施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行嚴(yán)格審核在控制超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量方面所發(fā)揮的作用。而要想對施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行嚴(yán)格的審核，需要注意以下幾方面：

（1）嚴(yán)格按照國家規(guī)定和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)開展設(shè)計(jì)工作，確保施工設(shè)計(jì)圖紙尅將建筑構(gòu)造和內(nèi)容清晰、詳細(xì)的展示出來。

（2）邀請多部門的工作人員參與到施工圖紙的設(shè)計(jì)當(dāng)中，使其對施工圖紙的設(shè)計(jì)提出有效的修改意見，確保設(shè)計(jì)出來的施工圖紙具有較高的可行性，可以為后期的施工發(fā)揮指導(dǎo)作用。

（3）為了保證施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的精細(xì)性，設(shè)計(jì)圖紙中不僅要展現(xiàn)出超高層建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，還要突出其季節(jié)性內(nèi)容。這樣，就可以確保在后續(xù)施工過程中，施工人員徹底地了解施工人員的設(shè)計(jì)意圖，并按照相關(guān)要求展開施工作業(yè)，否則一旦與設(shè)計(jì)人員的理念不協(xié)調(diào)，將會(huì)對超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過程的正確性與標(biāo)準(zhǔn)性產(chǎn)生影響，出現(xiàn)返工與整改的情況。

（4）當(dāng)施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作結(jié)束之后，還需要經(jīng)過專業(yè)設(shè)計(jì)審核部門的審核。需要注意的是，施工圖紙的審核需要施工單位參與。只有這樣，才能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工圖紙中的設(shè)計(jì)缺陷，并提前采取有效的解決措施。

3.2 加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量的控制

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量對于超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量有著決定性影響，所以必須對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

（1）鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的生產(chǎn)廠家應(yīng)當(dāng)對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的生產(chǎn)原材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，為鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的出廠質(zhì)量提供保障。

（2）檢驗(yàn)人員要詳細(xì)的檢查鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的外部質(zhì)量，如果發(fā)現(xiàn)與質(zhì)量要求存在差距，或者在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)了變形，要及時(shí)進(jìn)行修理。

（3）鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件加工廠需要嚴(yán)格檢查每一個(gè)加工環(huán)節(jié)，一旦發(fā)現(xiàn)問題就要及時(shí)上報(bào)、及時(shí)處理。

（4）監(jiān)理單位要嚴(yán)格按照國家或者地方性規(guī)范來對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)。

3.3 加強(qiáng)施工全過程的監(jiān)督與控制

在超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，對施工全過程進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督與控制，對于施工質(zhì)量的提升也有著積極的促進(jìn)作用。因?yàn)檎麄€(gè)超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工有著十分龐大的工作量，需要花費(fèi)很長的時(shí)間才能完成，而在實(shí)際的施工過程中，使用到的施工技術(shù)也不是一成不變的。每一個(gè)施工階段都有可能出現(xiàn)問題，都有可能對整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量產(chǎn)生影響，只有對整個(gè)施工工程予以高度的關(guān)注，才能夠從技術(shù)、人員、材料、管理等方面進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，全方位提升超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。

4 結(jié)束語

綜上所述，在超高層建筑工程施工數(shù)量與施工規(guī)模越來越大的同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用也越來越普遍。鑒于超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量受到諸多因素的影響，只有對施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行嚴(yán)格的審核、加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量的控制、加強(qiáng)施工全過程的監(jiān)督與控制，才能夠全方位提升超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，促進(jìn)超高層建筑施工事業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。