超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工技術(shù)要點(diǎn)及控制措施

摘要：鋼結(jié)構(gòu)建筑具有自重輕、施工周期短、結(jié)構(gòu)特殊、低碳可持續(xù)等突出特點(diǎn)，其在建筑領(lǐng)域的發(fā)展越來(lái)越廣泛，尤其是超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展迅速。文章分析了超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工技術(shù)要點(diǎn)及控制措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：超高層;鋼結(jié)構(gòu);施工技術(shù);質(zhì)量控制

1.超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析

鋼結(jié)構(gòu)采用的材料是鋼板、熱亞型鋼以及冷加工成型的一些薄壁型鋼。相對(duì)于其他的材料結(jié)構(gòu)而言，高層建筑中使用的鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)很多。在空間利用方面，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼材的抗側(cè)彎及抗壓強(qiáng)度能達(dá)到其1.5倍，可以有效減少截面，增加開(kāi)間面積及有效實(shí)用空間。而混凝土的使用在一定程度加重了灰塵以及噪音污染，同時(shí)，廢棄的鋼材在建筑物拆除后無(wú)法回收再利用，使用效率大大降低。鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)就很好地避免了這些弊端，減少了浪費(fèi)現(xiàn)象，降低了對(duì)環(huán)境的污染。在跨度或者荷載都比較大的構(gòu)件中，鋼材由于自身力學(xué)性能比較強(qiáng)，在抗拉伸、抗壓以及延展性方面具有很強(qiáng)的功能，比混凝土、磚石以及木材表現(xiàn)出更好的適應(yīng)性。因?yàn)楦邔咏ㄖ摻Y(jié)構(gòu)在通常情況下不會(huì)因?yàn)槌d而出現(xiàn)突然斷裂的現(xiàn)象，能表現(xiàn)出超強(qiáng)的動(dòng)力荷載能力。也是由于鋼材料強(qiáng)度比較高的特性，施工成的構(gòu)件壁在受到壓力時(shí)依然能達(dá)到穩(wěn)定的要求，也奠定了抗震性優(yōu)良的構(gòu)架基礎(chǔ)。由于建筑在垂直方向的距離較大，對(duì)于高層抗風(fēng)性強(qiáng)度有很大的需求，而鋼材較好的彈性也能夠?qū)⒌卣鹚a(chǎn)生的能量消耗掉，可表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗震性能。由于鋼結(jié)構(gòu)材料加工比較容易，并且機(jī)械操作效率高，精準(zhǔn)度也非常高，即使在現(xiàn)場(chǎng)也可以采用焊接的方式進(jìn)行安裝。在具體安裝中，可省掉設(shè)置繁雜的腳手架，采用壓型鋼板就可以作為混凝土樓板的永久性標(biāo)版。有資料表明，鋼結(jié)構(gòu)施工要比鋼筋混凝土施工的速度快 70%～80%。因此在整體上，超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)縮短了施工工期，降低了施工成本，為施工企業(yè)提高了經(jīng)濟(jì)效益。

2.超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工技術(shù)要點(diǎn)及控制措施

2.1鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)施工測(cè)量是一種高精度的測(cè)量，精心布設(shè)測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)網(wǎng)，正確的測(cè)校方法和數(shù)值傳遞路線，都是工程測(cè)量的基本要素。測(cè)量技術(shù)的主要形式包括塔吊的選擇、吊裝、測(cè)控和施工安全等。其中，塔吊是整個(gè)施工測(cè)量技術(shù)的核心設(shè)備。選擇塔吊時(shí)，相對(duì)于附著塔吊，內(nèi)爬式塔吊更能節(jié)約成本，也因此得以在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用。適合的塔吊為吊裝的正常進(jìn)行奠定了良好的基礎(chǔ)，也促進(jìn)了鋼結(jié)構(gòu)施工第一道程序的順利進(jìn)行。在測(cè)控技術(shù)中，目前比較先進(jìn)的方法是用 GPS 定位系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量基線網(wǎng)的測(cè)設(shè)，并以高精度全站儀構(gòu)件空中三維坐標(biāo)定位，提高了測(cè)量技術(shù)的精準(zhǔn)度。

2.2鋼結(jié)構(gòu)吊裝技術(shù)

高空作業(yè)中吊裝技術(shù)是非常關(guān)鍵的，直接決定了超高層建筑的施工安全。超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的吊裝技術(shù)主要包含鋼柱吊裝和鋼梁吊裝兩種技術(shù)。這兩種吊裝技術(shù)都存在很大的危險(xiǎn)性，對(duì)機(jī)械設(shè)備及施工技術(shù)的要求也比較嚴(yán)格，是超高層鋼結(jié)構(gòu)工程施工的關(guān)鍵工序，對(duì)整個(gè)工程質(zhì)量起到了至關(guān)重要的作用。其中，鋼柱吊裝工作是高層建筑的主要豎向構(gòu)件，一般需要?jiǎng)澐值跹b作業(yè)區(qū)域，并按先主梁后次梁，從中央向四周擴(kuò)展的順序進(jìn)行吊裝。而鋼梁吊裝中，吊點(diǎn)的位置也決定了鋼梁的跨度及施工人員的安全。為了提高垂直運(yùn)輸效率，可用多頭吊索對(duì)重量小的次梁進(jìn)行一次多吊的方法。

2.3鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)

焊接工藝廣泛應(yīng)用于固定鋼結(jié)構(gòu)的施工中。施工中常用的焊接技術(shù)有電渣焊技術(shù)、氣體保護(hù)焊技術(shù)等。目前最為常用的焊接工藝是以二氧化碳?xì)怏w保護(hù)半自動(dòng)焊為主，手工焊為輔的焊接技術(shù)。在焊接鋼結(jié)構(gòu)前，應(yīng)嚴(yán)格檢查焊條的合格證，在保證焊接縫表面光滑，無(wú)氣孔、裂紋、弧坑等問(wèn)題后進(jìn)行下一步操作。在焊接過(guò)程中，不僅需要考慮總體焊接順序，區(qū)段的焊接順序也是不容忽視的問(wèn)題。對(duì)任意一個(gè)焊接節(jié)點(diǎn)也需采用對(duì)稱分布焊接的施焊順序，最大程度的減少焊接應(yīng)力，控制變形的傾向。

2.4預(yù)制模板技術(shù)

一般來(lái)說(shuō)，在整個(gè)建筑施工過(guò)程中施工的工期是建筑施工質(zhì)量與施工成效的重要影響因素，尤其是對(duì)于超高層建筑的施工而言。由于在超高層建筑的施工過(guò)程中，其具備復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特征和重復(fù)性高的施工技術(shù)應(yīng)用的特性，致使在施工過(guò)程中，不僅要關(guān)注施工技術(shù)是否到位，還需要對(duì)施工的工期予以合理化的考量。通常情況下，超高層建筑的施工，可以采用滑模法和爬模法進(jìn)行施工工期的有效控制和安排，促使整個(gè)建筑施工工程能夠在各個(gè)環(huán)節(jié)的銜接上井然有序，保證工程施工質(zhì)量的同時(shí)，保證施工工期的合理化完成。預(yù)制模板技術(shù)，具有良好的結(jié)構(gòu)整體性和高度機(jī)械化的特性，能夠?qū)κ┕さ墓て诤褪┕さ馁|(zhì)量進(jìn)行科學(xué)化的管理，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，還可以幫助施工工期的縮短與施工成本的相應(yīng)減少和優(yōu)化，推動(dòng)整個(gè)工程的建設(shè)達(dá)到最優(yōu)的利潤(rùn)收益。

2.5建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)

（1）螺絲在安裝過(guò)程中技術(shù)的應(yīng)用。螺絲的預(yù)埋是一個(gè)比較細(xì)致復(fù)雜的過(guò)程，尤其是在預(yù)埋螺絲位置的選取上要綜合研究，反復(fù)測(cè)量，根據(jù)規(guī)定和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)選定螺絲的預(yù)埋位置。螺絲的安裝技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)要簡(jiǎn)單一點(diǎn)，只要掌握一個(gè)原則即可，即合理安裝，不要強(qiáng)行對(duì)螺絲進(jìn)行安裝，不同作業(yè)情況采取不同安裝方式，保證安裝的科學(xué)性，合理性。（2）鋼板在安裝過(guò)程中技術(shù)的應(yīng)用。在建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝過(guò)程中，鋼板的安裝對(duì)圖紙的要求比較高，一定要嚴(yán)格安照?qǐng)D紙的規(guī)定進(jìn)行安裝，調(diào)整好鋼板的安裝位置，保證鋼板的順利安裝。鋼板的規(guī)格一定要符合標(biāo)準(zhǔn)，盡量減少鋼板自身的誤差。同時(shí)鋼板的安裝過(guò)程中還要注意鋼板的加固問(wèn)題，以免因?yàn)殇摪灏惭b不穩(wěn)造成施工事故。

2.6嚴(yán)格施工之后養(yǎng)護(hù)制度

在超高層建筑的設(shè)計(jì)完成之后，在保證建筑產(chǎn)品成型之后，建立嚴(yán)格的保養(yǎng)制度就顯得尤為重要。在高層建筑的設(shè)計(jì)中采用鋼結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)架并且運(yùn)用到高層建筑中去，不僅能縮短施工周期，而且能改善鋼架結(jié)構(gòu)的施工性能。但是由于某些基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的鋼結(jié)構(gòu)使用表明，在配比、原材料、振搗控制嚴(yán)格的情況下，仍出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足的問(wèn)題。分析其原因，多為搶工期，養(yǎng)護(hù)時(shí)間嚴(yán)重不足。所以，建立嚴(yán)格的保養(yǎng)制度就迫在眉睫。鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工人員，首先必須充分了解高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)體系，只有這樣才能使鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)滿足技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量的基本要求。超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與低層、多層建筑結(jié)構(gòu)相比，有很多的不同之處，鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑的設(shè)計(jì)中具有更重要的位置，鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系直接關(guān)系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機(jī)電管道的設(shè)置、施工技術(shù)的要求、施工工期長(zhǎng)短和投資造價(jià)的高低等。所以在超高層產(chǎn)品完成之后，就必須對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格的養(yǎng)護(hù)。在鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)、焊機(jī)點(diǎn)等位置都要進(jìn)行保養(yǎng)，確保鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，確保高層產(chǎn)品的合理使用以及用戶的人身財(cái)產(chǎn)安全。

3 結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)代社會(huì)，高層以及超高層建筑的建設(shè)已經(jīng)成為城市發(fā)展的一種趨勢(shì)，也是城市發(fā)展的標(biāo)志。而在超高層建筑中，鋼結(jié)構(gòu)作為最為關(guān)鍵的是一種施工技術(shù)，在操作過(guò)程中比較輕便，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中耐腐蝕性和韌性等性能較好。所以在當(dāng)今社會(huì)，鋼結(jié)構(gòu)在市場(chǎng)中所占的比例也越來(lái)越大，對(duì)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)展開(kāi)探討是十分必要的。

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