超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)和措施探析

楊勝利

摘 要 當(dāng)前，超高層建筑日益增多。超高層建筑具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和狹小的施工場地，施工難度較大。鋼結(jié)構(gòu)施工是超高層建筑施工的重難點(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)具有較高的強(qiáng)度和良好的抗震性，在超高層建筑中得到了日漸廣泛的應(yīng)用。本文以某超高層建筑為例，淺析了超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)和措施，以期為超高層建筑施工提供借鑒。

關(guān)鍵詞 超高層建筑;鋼結(jié)構(gòu);施工技術(shù)

前言

鋼結(jié)構(gòu)自重較輕，且具有較強(qiáng)的施工便捷性，在超高層建筑中得到了日漸廣泛的應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)主要通過螺栓、鉚釘以及焊接等技術(shù)進(jìn)行連接，施工操作簡單，且具有較強(qiáng)的靈活性和抗震性。在超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中，要重點(diǎn)把握關(guān)鍵施工技術(shù)，有效保障鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，并大幅度增強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

1案例工程概況

某超高層建筑高349.9m;樓結(jié)構(gòu)層數(shù)-5+6+72;建筑面積207229.3㎡;框架-核心筒;建筑功能為酒店辦公。其中，塔樓包括兩部分，地下部分4層，地上部分35層，總檐高150m，采用全鋼結(jié)構(gòu)。該超高層建筑鋼構(gòu)件總量達(dá)15000t，鋼架結(jié)構(gòu)的安裝測量難度較大，采用Q345GJC材料，最大板厚為100mm，具有較大的焊接難度。

2超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)和措施

2.1 對塔吊進(jìn)行合理選擇和科學(xué)布置

對超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)而言，塔吊是核心施工設(shè)備，要將建筑物實(shí)際情況作為依據(jù)，并結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)重量以及施工現(xiàn)場各項(xiàng)條件，對塔吊進(jìn)行合理選擇和科學(xué)布置，并增強(qiáng)塔吊裝拆的安全性和可靠性[1]。優(yōu)先選用內(nèi)爬式塔吊，無須加固樓層，且能自由布設(shè)起重機(jī)位置。另外，內(nèi)爬式塔吊的租賃成本相對較低。本案例工程選用兩臺內(nèi)爬式動臂塔吊進(jìn)行施工，一臺是ZSL850（R=50m）塔吊，一臺是 ZSL380（R=50m）塔吊。分別布置在筒體的東南、西北兩側(cè)。K80/115塔吊的起重能力如下表1、表2所示：

塔吊布置平面圖如下圖1所示：

2.2 構(gòu)件進(jìn)場、驗(yàn)收與堆放

將吊裝施工的具體分區(qū)作為依據(jù)，對桿件進(jìn)場編制時(shí)間表，按照安裝順序，確定構(gòu)件進(jìn)場順序[2]。案例工程鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有較大的進(jìn)場量，堆放較多，通常堆疊2層到3層。要對進(jìn)場計(jì)劃進(jìn)行周密安排，確保構(gòu)件的有序進(jìn)場。

2.3 吊裝

在鋼結(jié)構(gòu)施工中，吊裝是龍頭工序，要確保吊裝速度和吊裝質(zhì)量。要綜合考慮鋼結(jié)構(gòu)的平面形狀和立體形狀、塔吊位置和塔吊數(shù)量以及施工現(xiàn)場各項(xiàng)條件，對吊裝分區(qū)和順序進(jìn)行合理確定。要遵循如下吊裝原則：①從中心核心筒吊裝擴(kuò)展至四周，從中間單元開始，組裝剛度柱網(wǎng)單元，先對柱后吊梁進(jìn)行吊裝，再從前后或左右對兩個(gè)單元進(jìn)行吊裝，吊裝完3個(gè)單元構(gòu)件后，對之進(jìn)行精準(zhǔn)校正。②按正確順序進(jìn)行豎向吊裝：先對鋼柱進(jìn)行吊裝→再對下層框架梁進(jìn)行吊裝→實(shí)施測量校正→對螺栓進(jìn)行初擰→對中層框架梁進(jìn)行吊裝→對上層框架梁進(jìn)行吊裝→實(shí)施測量校正→對螺栓進(jìn)行初擰→實(shí)施測量校正→對高強(qiáng)螺栓進(jìn)行終擰→實(shí)施焊接→對焊縫進(jìn)行檢測→對上層壓型鋼板進(jìn)行散鋪，并焊接栓釘→對下層壓型鋼板進(jìn)行散鋪，并焊接栓釘→對下、中、上層鋼梯和平臺進(jìn)行吊裝[3]。

2.4 測量控制

通常采用軸線、垂直度和標(biāo)高偏差對超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量進(jìn)行衡量。為控制工程質(zhì)量，要加強(qiáng)測量控制。鋼結(jié)構(gòu)各項(xiàng)施工工序存在相互制約的關(guān)系，為確保測量精度，要對測量控制的具體方法進(jìn)行合理選擇。案例工程采用預(yù)先控制的方法，并結(jié)合跟蹤校正，在吊裝前，測定樓層柱定位及其標(biāo)高，并對構(gòu)件采用標(biāo)線控制，完成吊裝后，在形成柱梁框架前，初步對柱子進(jìn)行校正，并對偏差進(jìn)行及時(shí)糾正，單元體形成后，實(shí)施最終校正。對結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行測量控制，對激光鉛直儀進(jìn)行采用，并結(jié)合全站儀，實(shí)施雙系統(tǒng)復(fù)核控制，并結(jié)合空間坐標(biāo)點(diǎn)定位，確保測量控制效果。

2.5 焊接

（1）對焊接順序進(jìn)行確定，主要包括以下內(nèi)容：第一，在平面內(nèi)，要從平面中心開始焊接，并擴(kuò)展至四周，對結(jié)構(gòu)、節(jié)點(diǎn)、全方位對稱的焊接順序進(jìn)行采用。第二，在豎向上，先焊接上層框架梁→再焊接壓型鋼板支托→再焊接下層框架梁→再焊接壓型鋼板支托→再焊接中層框架梁→再焊接壓型鋼板支托→最后實(shí)施焊接檢驗(yàn)。第三，對柱—柱進(jìn)行焊接，在施焊過程中要確保兩面等溫，并確保等速對稱。第四，對柱—梁節(jié)頭進(jìn)行焊接，通常先對H型鋼相應(yīng)的下翼緣板進(jìn)行焊接，再對上翼緣板進(jìn)行焊接。要先對梁的一個(gè)端頭進(jìn)行焊接，當(dāng)該端頭冷卻后，再對另一端進(jìn)行焊接。

（2）對焊接工藝進(jìn)行確定。案例工程采用雙曲面鋼結(jié)構(gòu)，鋼板厚度大，且大量采用斜撐和斜柱，存在較多的斜立焊。對此，對CO2氣體保護(hù)自動焊進(jìn)行采用，并結(jié)合斜立焊工藝，確保焊接質(zhì)量。

3結(jié)束語

綜上所述，在超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中，要對塔吊進(jìn)行合理選擇和科學(xué)布置，并把握構(gòu)件進(jìn)場、驗(yàn)收與堆放、吊裝、測量控制、焊接等施工關(guān)鍵技術(shù)，要對焊接順序和焊接工藝進(jìn)行合理確定，有效保障鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 王進(jìn)萍.超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)和質(zhì)控措施[J].中國室內(nèi)裝飾裝修天地，2019（1）：286.

[2] 張文.超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)與措施[J].百科論壇電子雜志，2019（1）：53.

[3] 秦君.超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)分析[J].決策探索：中，2018，585（7）：42.