超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析

李慶

（中鐵建設集團有限公司，北京100040）

1 引言

超高層建筑在節(jié)約空間資源、土地資源方面發(fā)揮著較大的優(yōu)勢，成為當前建筑行業(yè)的重要發(fā)展趨勢。超高層建筑施工作業(yè)中，涉及多方面內(nèi)容，對于鋼結(jié)構(gòu)，需要采用先進的、科學的施工技術(shù)，把握施工要點，提升工程建設水平，更好地適應建筑行業(yè)的發(fā)展要求。

2 超高層鋼結(jié)構(gòu)的特點

鋼結(jié)構(gòu)在超高層建筑施工作業(yè)中占據(jù)著重要地位，對增強建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性具有積極意義。超高層鋼結(jié)構(gòu)具有高度高、自重大的特征，一般情況下，建筑物的總高度可以達到幾百米，而高空作業(yè)是超高層建筑的重要作業(yè)方式，對施工安全防護工作是一項重大考驗，更對施工技術(shù)有較高的要求[1]。

3 超高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的重要性

現(xiàn)階段，超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的風格越來越個性化和多樣化，表現(xiàn)出斜、扭、懸等特點，增加了建筑的施工難度，這些都要求不斷提高鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)水平，并且鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的合理運用能夠有效減少結(jié)構(gòu)變形問題，從而更好地提高超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性和可靠性。

4 鋼結(jié)構(gòu)施工關鍵技術(shù)

超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應用過程中，應著重把握以下關鍵技術(shù)。

4.1 螺栓預埋技術(shù)

螺栓預埋技術(shù)是鋼結(jié)構(gòu)建筑施工中重要的技術(shù)之一，重點在于確定預埋柱腳螺栓的位置，位置的精準性決定了鋼柱安裝的準確性。在進行預埋螺栓位置施工的過程中，需要嚴格控制基礎軸線和標高基準點，一般需要進行2 次測量：第一次測量在埋設定位后進行；第二次測量在混凝土澆筑完畢后進行，標高偏差保持在5 mm 以內(nèi)，定位軸線偏差保持在2 mm以內(nèi)。

4.2 吊裝技術(shù)

吊裝是超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的重要環(huán)節(jié)，其操作的規(guī)范性會給建筑項目的施工質(zhì)量帶來直接影響。把握好吊裝技術(shù)施工效果，需要做到以下幾點：

1）吊裝前要能夠全面分析建筑項目施工現(xiàn)場和鋼結(jié)構(gòu)的基本情況，確定施工標準、塔吊裝置以及結(jié)構(gòu)形式，為后續(xù)施工作業(yè)提供良好的基礎[2]。

2）鋼結(jié)構(gòu)吊裝過程主要分為豎向立體吊裝和平面內(nèi)吊裝，二者的吊裝順序存在較大的區(qū)別。豎向吊裝作業(yè)進行中，要嚴格按照先下后上的順序進行，完成下層框架梁的吊裝工作；中層、上層框架梁的吊裝，要一邊進行固定作業(yè)，一邊進行實時測量，直至完成樓蓋鋼筋混凝土樓板施工作業(yè)。平面吊裝過程中，需要沿著核心筒進行，吊裝和固定好周圍設備。另外，在吊裝過程中，要合理控制起重機的載重，合理設置載重參數(shù)。

4.3 焊接技術(shù)

在鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中，構(gòu)件之間的連接通常需要依靠焊接技術(shù)，在焊接技術(shù)的應用過程中，應注意以下要點：

1）施工過程中，盡量使用高性能的焊接設備以及適合的焊接技術(shù)。目前，二氧化碳保護焊接技術(shù)成本低、焊縫成形質(zhì)量良好，得到了普遍應用。

2）焊接方式的選擇十分重要，在焊接平面內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)時，要注重堅持先中心、后四周的順序進行擴散焊接；對于豎向結(jié)構(gòu)，焊接作業(yè)要嚴格遵循上層框架梁、壓型鋼板支托、下層框架梁、玉型鋼板支托、焊接檢驗的順序進行。鋼結(jié)構(gòu)柱與柱的焊接過程中，要同時由2 位焊接人員進行，并及時清理好焊縫層，避免焊接途中有雜質(zhì)產(chǎn)生[3]。

3）焊接作業(yè)進行中，會產(chǎn)生大量的熱，若焊接冷卻速度過慢，產(chǎn)生鋼結(jié)構(gòu)變形的概率也較大。要減少焊接變形問題，合理選擇焊接方法，發(fā)揮變形工藝、強制約束工藝的優(yōu)勢和作用。進行箱型桿件與工型桿件焊接時，為了提升焊接效率，可以使用埋弧自動焊工藝。

4）焊接過程中，要減少焊瘤或裂紋問題，需要事先對焊條進行檢查，把控焊接咬邊效果，減少漏焊情況的發(fā)生。對焊接質(zhì)量進行檢查時，可以采用超聲波探傷等無損檢測技術(shù)。

4.4 預變形技術(shù)

目前，超高層建筑中的鋼結(jié)構(gòu)多采用不規(guī)則造型，使施工作業(yè)中容易產(chǎn)生三維變形，需要加以充分重視，采用科學的技術(shù)手段進行應對和處理。施工企業(yè)要高度關注鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的運用，合理制訂施工方案，控制設計質(zhì)量和施工質(zhì)量，減少結(jié)構(gòu)變形，保障總體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。預變形技術(shù)施工主要包括構(gòu)件夾固法和反變形法。構(gòu)件夾固法主要是為了防止中小型構(gòu)件變形，在固定剛性較好的夾具之后進行焊接，可以使高溫帶冷卻變化中所產(chǎn)生的收縮變形被夾具強行固定，此工藝技術(shù)適用于低碳鋼結(jié)構(gòu)施工。對于中長型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，需要采用反變形法控制構(gòu)件變形，在判斷焊件冷卻后所產(chǎn)生變形的方向及大小后，在焊接前以方向一致，大小相等的冷焊件進行變形，抵消焊接完成之后所產(chǎn)生的變形。焊接順序的選擇會產(chǎn)生不一樣的焊接變形，所以，正確的焊接施工非常重要[4]。

5 施工實例

某高層建筑為鋼結(jié)構(gòu)高層住宅，建筑面積約4.8×104m2，主要采用鋼結(jié)構(gòu)-中心支撐結(jié)構(gòu)體系，框架柱為箱形截面，采用圓鋼管進行中心支撐，樓面次梁和框架梁采用熱軋H 型鋼，施工過程中，對建筑中的鋼結(jié)構(gòu)采用了鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，強化了鋼管、柱等鋼結(jié)構(gòu)的施工作業(yè)效果。施工企業(yè)在全面分析和總結(jié)位置數(shù)據(jù)后，確定了鋼管柱的傾斜度、偏移等數(shù)據(jù)，然后進行鋼結(jié)構(gòu)安裝，為控制鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形，在實際施工中采用預變形技術(shù)，實際焊接工種控制焊接工序，并在焊接前判斷鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的焊接變形情況，提前選擇反變形焊接技術(shù)，將鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形控制在相關規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)，并且符合設計要求。

6 結(jié)語

現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)展過程中，超高層建筑中的鋼結(jié)構(gòu)不斷增多，鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)是保障此類建筑物施工質(zhì)量的重要手段。在施工過程中，要合理選擇施工設備，科學使用吊裝技術(shù)、焊接技術(shù)以及預變形技術(shù)，實現(xiàn)提升建筑物整體建設水平的目標。