超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)探究

劉志祥

摘? 要：超高層建筑過程中，整體工藝較為復(fù)雜，需要各個工種的全面配合，才能完成建設(shè)任務(wù)。鋼結(jié)構(gòu)就是最為主要的內(nèi)容，鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、自重輕、節(jié)能環(huán)保、施工速度快，成為了越來越多超高層建筑的首選。文章主要通過對超高層鋼結(jié)構(gòu)施工特性進(jìn)行論述，全面提出測量、吊裝、焊接等超高層鋼結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：超高層;鋼結(jié)構(gòu)施工;施工特性;技術(shù)準(zhǔn)備;施工技術(shù)要點(diǎn)控制

中圖分類號：TU974? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）33-0149-02

Abstract： During the process of super highrise building， overall process is complicated， need all kinds of work comprehensive coordination， can complete construction task. Steel structure is the most important content. Steel structure has high strength， light weight， energy conservation， environmental protection， rapidconstruction speed， thus becoming the priority for more and more super high-rise buildings. This paper mainly discusses construction characteristics of super highrise steel structure， and comprehensively puts forward key technologies of high rise steel structure such as measurement hoisting welding etc.

Keywords： super highrise building; steel structure construction; construction characteristics; technical preparation; construction technical key control

隨著城市的全面發(fā)展，更多的超高層建筑出現(xiàn)在我們的視野，超高層建筑施工技術(shù)嚴(yán)格，標(biāo)準(zhǔn)較高，只有全面做好質(zhì)量控制，才能保證建筑安全穩(wěn)定。鋼結(jié)構(gòu)是超高層建筑不可缺少的重要施工內(nèi)容，進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，要科學(xué)合理控制加工與安裝流程，有效保證建筑的穩(wěn)定牢固，作為超高層建筑中的重要施工環(huán)節(jié)，要全面做好質(zhì)量控制與流程管理，做好鋼結(jié)構(gòu)施工相關(guān)工作，不僅可使超高層建筑工程質(zhì)量有所保障，更能夠保護(hù)人民群眾生命和財產(chǎn)安全。

1 超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工優(yōu)勢

1.1 節(jié)能環(huán)保

鋼結(jié)構(gòu)有著明顯的強(qiáng)度和能效，具備良好的環(huán)保優(yōu)勢，和傳統(tǒng)的混凝土超高層相比，如果在超高層中使用鋼結(jié)構(gòu)工程，不但能夠有效提高高層建筑的穩(wěn)定性，更能夠節(jié)省大部分空間，全面提高建筑的使用面積。通過結(jié)構(gòu)空間的設(shè)計，有效減輕結(jié)構(gòu)自重，從環(huán)保的角度看，鋼結(jié)構(gòu)更加親近自然，同時，大量使用鋼結(jié)構(gòu)也是響應(yīng)國際和我國倡議的綠色建筑理念要求。鋼結(jié)構(gòu)建筑材料降低了消耗和運(yùn)輸成本，能夠回收再次利用。

1.2 高強(qiáng)度和韌性

鋼結(jié)構(gòu)力學(xué)特征明顯，具備良好的抗折、抗拉性能，與混凝土材料相比，其性能更加優(yōu)越。使用鋼筋混凝土同等用量時，超高層使用的鋼結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)一步提高強(qiáng)度，保證了韌性。鋼結(jié)構(gòu)工程能夠做各種靈活的造型設(shè)計，通過大膽外觀設(shè)計，創(chuàng)造更多更美建筑風(fēng)格。可以說，鋼結(jié)構(gòu)能夠保證超高層建筑整體平衡，強(qiáng)度和韌性均能夠?qū)ν饬M(jìn)行有效分配與傳遞，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定性與安全性目標(biāo)。

1.3 工期進(jìn)度優(yōu)勢

超高層鋼結(jié)構(gòu)制作能夠?qū)崿F(xiàn)工廠預(yù)制，通過對各種大部件的工廠加工，能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。鋼結(jié)構(gòu)施工材料大多數(shù)在工廠加工成品或半成品，通過運(yùn)輸設(shè)備再送到施工現(xiàn)場，通過機(jī)械吊運(yùn)、螺栓焊接，使各個結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行有效連接。成品與半成品的提前加工，提高了施工效率，保證了施工工期。

2 超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)準(zhǔn)備

2.1 施工技術(shù)資料準(zhǔn)備

超高層鋼結(jié)構(gòu)施工要全面保證技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，要嚴(yán)格遵循技術(shù)指標(biāo)，通過技術(shù)交底記錄、圖紙會審、設(shè)計變更、洽商記錄匯總表、圖紙會審記錄、設(shè)計變更通知單、工程洽商記錄、設(shè)計交底記錄等技術(shù)準(zhǔn)備，全面各種資料齊全，為下一步科學(xué)合理組織設(shè)計和施工提供必要條件。要全面做好施工計劃安排，形成固定科學(xué)的指導(dǎo)方案，經(jīng)監(jiān)理機(jī)構(gòu)和業(yè)主審批通過，進(jìn)入施工組織實(shí)施。

2.2 施工現(xiàn)場和鋼結(jié)構(gòu)加工場準(zhǔn)備

施工前一定要全面處理好場地，通過對施工現(xiàn)場和加工場的精心布置，全面保證“三通一平或七通一平”。超高層建筑使用的鋼結(jié)構(gòu)材料較復(fù)雜，不同環(huán)節(jié)使用不同型號的材料，工程量是高密度集約型工程，只有全面做好現(xiàn)場準(zhǔn)備，才能保證材料有序供應(yīng)，要全面合理做好施工區(qū)域與材料存放區(qū)的規(guī)劃，使施工區(qū)域更加科學(xué)合理，重點(diǎn)規(guī)劃起重吊裝區(qū)域及鋼結(jié)構(gòu)混凝土交叉作業(yè)施工區(qū)域設(shè)計，確保各道工序有序推進(jìn)。

2.3 施工設(shè)備準(zhǔn)備

超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工設(shè)備至關(guān)重要，要全面做好設(shè)備的準(zhǔn)備工作。鋼結(jié)構(gòu)除采用土建機(jī)械設(shè)備外，更需要不同型號的起重吊裝設(shè)備，對設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)要求較高，目前，超高層鋼結(jié)構(gòu)施工中主要選用塔式起重機(jī)、施工電梯、履帶吊、門式起重機(jī)等起吊設(shè)備，通過各種設(shè)備的協(xié)調(diào)配合，全面保證鋼結(jié)構(gòu)施工順利進(jìn)行。超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，還需要全面提供全站儀、鉛錘儀、沉降觀測儀、應(yīng)力應(yīng)變檢測計、GPS等，為鋼結(jié)構(gòu)施工提供精準(zhǔn)定位與測量。

3 超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)控制

3.1 超高層鋼結(jié)構(gòu)測量技術(shù)

精準(zhǔn)的測量才能保證結(jié)構(gòu)施工的準(zhǔn)確性，要全面做好測量環(huán)節(jié)的控制，超高層鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，對建筑結(jié)構(gòu)高程及垂直度指標(biāo)有嚴(yán)格要求，如果指標(biāo)偏差大，則會影響建筑物的安全，使建筑結(jié)構(gòu)受力不均，埋下安全隱患。為了全面保證測量的精準(zhǔn)度，則要配備專業(yè)測量人員和標(biāo)定實(shí)驗(yàn)設(shè)備等。測量時，要根據(jù)建筑物的功能與設(shè)計特點(diǎn)，做好測量計劃，對四角軸線坐標(biāo)樁采用全站儀配合激光經(jīng)緯儀進(jìn)行測設(shè)。全站角度誤差1，測距系統(tǒng)誤差2ppm，精度標(biāo)準(zhǔn)按二級導(dǎo)線點(diǎn)布置;軸線控制樁測量要保證放線標(biāo)準(zhǔn)，要全面做好現(xiàn)場保護(hù)，把控制樁當(dāng)成中心，砌長寬為0.5m、高0.3m的磚墩，周圍砌磚，內(nèi)部填漿，搭設(shè)鋼管做好全面的保護(hù)。東西南北設(shè)置四個水準(zhǔn)點(diǎn)，建立高程控制網(wǎng)。水準(zhǔn)點(diǎn)距基坑邊線不小于15m。

3.2 超高層變形技術(shù)控制

超高層鋼結(jié)構(gòu)如果控制不力，則會導(dǎo)致變形的問題，影響到高層安全穩(wěn)定性，只有全面做好變形監(jiān)測，才能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。變形監(jiān)測包括深基坑、建筑物沉降、建筑物空間三維變形監(jiān)測?；铀轿灰朴^測必須要在土方回填完畢后進(jìn)行。建筑物檢測是首層離開室外地平0.150m外坪高處，按沉降觀測規(guī)程埋點(diǎn)做好沉降觀測。一般使用暗標(biāo)埋設(shè)法進(jìn)行監(jiān)測，沉降觀測精度為0.1mm。建筑物空間三維變形監(jiān)測，主要通過數(shù)據(jù)模型做好現(xiàn)場的模擬，實(shí)時進(jìn)行監(jiān)測，確保不出現(xiàn)變形，保證施工達(dá)到設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.3 超高層鋼結(jié)構(gòu)吊裝技術(shù)控制

超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工過程中，需要全面做好吊裝控制，只有全面做好吊裝控制，才能保證建筑質(zhì)量與安全，滿足施工的進(jìn)度要求。吊裝施工過程中，需要嚴(yán)格操作規(guī)范，執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。為了保證吊裝的穩(wěn)定，吊裝鋼結(jié)構(gòu)前一定要對起吊機(jī)械做性能測試，通過對設(shè)備的相應(yīng)穩(wěn)定性檢測，全面保證設(shè)備性能穩(wěn)定。要合理控制好吊裝操作，避免出現(xiàn)起重機(jī)械超負(fù)荷工作，要合理檢測鋼絲繩和索具，通過力學(xué)測試，保證與設(shè)備配套使用，散股或毛刺鋼絲繩要做好測試，不合格的則不能使用。吊掛點(diǎn)要用專用連接板進(jìn)行連接，同時，要做好鋼構(gòu)件緊固工作。

構(gòu)件吊裝就位前須對已完成的部分工序做好檢驗(yàn)，對相關(guān)的預(yù)埋件尺寸、位置、數(shù)量等進(jìn)行檢測，對鋼結(jié)構(gòu)軸線和高程給予定位。為了保證起吊過程安全，保護(hù)好現(xiàn)場施工人員，則要對鋼構(gòu)件做好緊固，需綁上溜繩或鳳攬才能起吊，輔助調(diào)整構(gòu)件位置和方向，避免出現(xiàn)偏差，威脅到其他人員和設(shè)備安全。吊裝過程中，要控制好起吊的速度，避免快速升降，通過速度的有效控制，全面保證吊裝鋼構(gòu)件穩(wěn)定。雨季施工一定要做好防滑措施，夜間施工保證足夠照明。鋼構(gòu)件吊裝完成后，要對各個部件進(jìn)行檢測，確保每個部位對應(yīng)的板上、下螺孔合適。

3.4 超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑焊接技術(shù)控制

鋼構(gòu)件需要利用焊接的方式做好拼接，為了全面保證質(zhì)量，則要做好流程控制。焊接是超高層鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵工序，如果出現(xiàn)問題，則會導(dǎo)致更大的安全責(zé)任。可以說，鋼結(jié)構(gòu)焊接的現(xiàn)場焊接工作量大、焊接要求高，特別是對鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量影響最大，焊接安全是現(xiàn)場最主要的環(huán)節(jié)。焊接技術(shù)要求難度大，整體作業(yè)受到天氣和環(huán)境影響，特別是一些高空作業(yè)，更是需要合理做好控制。對不同的部件需要選擇合適焊接方式與工藝，對焊接工藝做好技術(shù)評定。建立合適的高空焊接平臺，保證焊接施工順利進(jìn)行，要科學(xué)設(shè)置防火裝置，保證平臺的安全。雨季焊接要清除焊面雜物及鐵銹，用密封貼或塑料密封，對于一些重點(diǎn)區(qū)域施工，要搭設(shè)遮雨棚，-5℃時及雨雪天氣禁止焊接。

按“先上后下、先內(nèi)后外、先翼后腹，順序?qū)ΨQ”施焊原則進(jìn)行施工，保證施工流程科學(xué)有序。焊接前要對部件吊裝尺寸、位置進(jìn)行檢測，滿足施工條件，清理氧化皮、毛刺等雜質(zhì)，保證焊接質(zhì)量;異型構(gòu)件角焊縫和對接焊頭要按需安裝引弧板、收弧版等，確保坡口焊接符合要求。焊接第一層要把母材和墊板接縫處坡口封住，墊板要靠實(shí)牢固，梁柱和墊板要連焊，引弧板焊縫長度大于引弧板2/3，焊接后割去引弧板一公分。角接縫和單面焊對接縫采用磁粉（MT）、超聲波（UT）、射線（RT）等無損檢測，保證焊縫質(zhì)量。

4 結(jié)束語

鋼結(jié)構(gòu)新型建筑不斷涌現(xiàn)，全面體現(xiàn)了建筑的美感，通過鋼結(jié)構(gòu)施工，使建筑功能多樣化，只有全面做好超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)、質(zhì)量控制，才能保證建筑的穩(wěn)定與安全，推動經(jīng)濟(jì)社會有序發(fā)展。

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