摘要：随着社会人口的不断增长，城市用地逐渐趋于紧张现象。为了缓解用地紧张问题，城市的建筑逐渐增高，超高层建筑出现。为了确保超高建筑的稳定性，就要合理应用高层建筑钢结构施工技术，并结合现代技术不断强化钢结构施工技术。本文对超高层建筑钢结构施工应用与发展进行阐述，并介绍相关钢结构施工技术与管理，希望能够对超高层建筑建设起到参考作用。
关键词：超高层建筑；钢结构；施工技术；管理研究
随着建筑的增高，对建筑的稳定性有着更高要求。传统钢筋混凝土的结构体，不能满足当前的超高层建筑需求。而钢结构施工设计，具有高、大、轻的特点。再加上现代技术的不断发展，炼钢技术也在不断完善与改进，这也是现代超高建筑应用钢结构施工技术的主要因素。但是，由于在超高层建筑应用钢结构施工技术，其难度较大，结构较为复杂，对施工技术与管理都具有较高要求。只有全面了解钢结构施工技术，才能根据超高就建筑的施工要求，确保施工程序有序进展，进而保障超高建筑的安全与稳定性。
1.超高层建筑钢结构发展
国内的超高层建筑起源于美国，距今已有百年历史。超高层建筑不仅多样，其建造更是复杂，在施工上的难度较大，对技术的要求较高。超高层建筑的修建，不仅可以缓解用地紧张问题，还能展现国家的科技与经济水准。所以，无论是哪一个国家，都将超高层建筑视为社会发展的代表。但是，由于科学技术的发展，以及社会经济水平的限制，直到近代国内经济发展，炼钢技术的发展，超高层建筑才出现在大众视野中。像是哈尔滨的龙塔、北京的鸟巢以及广州的电视塔，都是典型的钢结构建筑。
2.超高层建筑结构分类
2.1超高层建筑结构
就现代超高层建筑来说，在建筑的设计过程中，就已经制定好建筑的应用功能。但是，不同的建筑其结构不同、成本不同，对钢结构的需求自然不同，只有选择适合地钢结构，才能满足现代超高层建筑需求。根据不同的建筑需求，钢筋结构不尽相同，主要由钢筋混凝土结构、巨型钢结构、钢管混凝土等不同体系组成。下面，就对这些不同的钢结构进行具体分析。
2.2不同类型钢结构
钢筋混凝土结构主要由混凝土部件中含有钢结构，此种结构多以型钢为基础，在型钢的四周房主钢筋与混凝土，此种结构为埋入式组合结构。在实际的施工中，将型钢与混凝土进行结合，使得两种材料得到充分应用，此种应用将两种材料结合到一起，不仅能提升材料的综合性能，更能提升材料的承载能力以及抗压能力，使材料具有较高的延伸性、耐久性以及抗震能力。同时，这也是一种成本较低的钢结构。而钢管混凝土结构，则是在薄钢管内，进行混凝土的填充，将两种全然不同的材质结合到一起形成复合原材料。此种结构在受力的过程中，能够相互作用，使两种材料的具有更高的塑性与韧性，也能克服钢结构容易出现的变形问题。而巨型钢结构体系，主要由巨型梁以及巨型柱进行支撑，这是一种较为大型的结构。不同的构件形成共同的体系，其主次结构分明，且布置灵活，很适合在高层建筑中应用。
3.超高层钢结构施工技术
3.1常用施工技术
超高层钢结构的施工技术，主要分为框架、支撑结构以及核心筒，这些不同的结构，相互交错、互为依托，具有支撑与抗性。所以，在实际的施工中，要构建双重抗侧力体系，将其应用在钢结构中。此种施工技术，已经突破单一钢框架支撑体系，并通过框架与外围钢框建设两道防线。借助设备层所建设的加强层基础上，才能提升超高层建筑的整体抗性，提升其抗弯能力，进而到达结构侧向刚度要求，使结构移位降低。在加上巨型的钢结构支撑与外筒中梁柱之间具有相互的协调性，使其共同承担荷载压力，进而提升钢结构的荷载水平，这也是抗侧力体系的改进技术。最后，巨型钢构架体系，此种钢结构的施工技术，能够提升钢结构的荷载能力，提升钢结构的整体抗性，使钢结构更为稳定。
3.2超高层钢结构技术的应用
在实际的建筑施工中，超高层建筑施工难度大，其整体结构较为复杂，所以很容易在施工过程中遇到阻碍因素。所以，要针对超高层施工要求，合理应用钢结构。就目前的超高层建筑施工来看，多应用混合钢结构体系。经过施工团队的不断实践，已经发现超高层建筑钢结构技术存在的施工风险因素，像是在施工中，由于交叉程序较多、高空作业较多、施工的操作面多以及多种工序的衔接问题，这些问题，都会导致超高层建筑钢结构施工风险加大。这些因素，也意味着要想规避其风险，就要对施工组织进行管理。而且由于高层建筑的本身工程量较大，通常在较高强度下进行连续施工，进行钢结构的吊装，此种建筑方式，对施工的要去较高。所以，在实际的超高层建筑施工中，要学会充分借助现代信息技术，像是BIM技术，BIM技术能够进行三维建模，进行数据输入，构建出具体的模型，能够将建筑结构呈现出来。应用合理的现代信息技术，设置规划节点，对钢结构的核心筒、外架框的设计进行计算，并对其数据结果进行分析。只有在超高层建筑施工中，合理应用钢结构，选择适合机械设备，像是垂直层大型机械设备的应用，在工作中，现场的工作人员要针对钢结构垂直度、轴线以及标高线进行合理管控，并根据专业的测量技术与设计方案进行现场的施工监控管理工作。
3.3传统钢结构施工操作
在目前的超高层建筑施工中，对钢结构的施工主要包含两部分，主要为地上施工安装与地下施工安装。在进行地下的施工安装中，超高层建筑的施工团队，首先要在地下安装施工中，选择适合的吊装机械设备，并对塔楼部分进行施工。但是，在实际的施工中，钢结构的吊装随吊随运，才能确保施工现场的安全，使施工有序进行。在地下的钢柱施工完成后，要进行脚锚栓预埋施工，在进行混凝土的浇筑工作，只有混凝土的强度能够满足超高层建筑施工要求。同时，超高层建筑的施工团队，要选择适合地臂外抚平臂式塔吊在室外进行施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在吊装施工中，当第一节的吊装地下钢柱吊装施工完成后，并以此借助混凝土进行二次的浇筑施工。并在第二次浇筑施工中，做好密封工作，可以应用模板进行密封，才能避免混凝土外溢，进而提升混凝土的浇筑质量，使高层建筑施工质量得到提升。在地下安装施工完成后，就可以进行地上的钢结构安装。施工人员可以选择用加强的筒中筒结构。但是，为了保障钢结构的稳定性，内筒可以应用混凝土剪力墙进行设置。在超高层建筑施工中，应用钢结构技术，对钢梁以及钢框两部分进行协调应用，并通过布置竖向通高起到支撑作用。高层建筑钢结构内部与外部之间的协调性，能够确保整体结构具有稳固作用。但是，由于超高层建筑的钢结构施工技术较为复杂。所以，在实际的施工中，可以采取两个或者多个作业面，只有这样，才能合理应用更结构施工技术，规避超高层建筑可能存在的不稳定因素。
4.超高层建筑钢结构施工技术管理研究
4.1应用监控操作体系
要想超高层建筑的钢结构施工得到合理应用，就要不断提升施工现场的监控操作体系，只有这样，才能对整个超高层建筑钢结构施工现场进行监管，进而达到超高层建筑的施工需求。就目前的钢结构监控体系来说，在实际的施工中，要做好充分的准备工作，对施工现场的数据加以收集，并对相关数据进行分析。同时，还要在施工中不断强化动态化、实时性的监控体系，合理应用超高层建筑钢结构施工技术。此外，可以借助现代信息技术，对钢结构进行测量与检测工作，确保对施工现场进行动态管理。最后，还要借助现代的信息管理技术，对现场的钢结构施工技术进行实时监管，并对现场的数据进行接收与分析，在此基础上，才能及时发现施工现场存在的问题，进而对其进行改正措施，使施工现场得到监管。
4.2安全操作系统
超高建筑的施工难度大，在超高建筑中进行钢结构施工技术，如果施工操作不当，很容易出现安全事故，所以，在超高层建筑施工中，要构建完善的安全操作系统，并对当今的安全设备进行全面分析。只有保障设备的安全性，并对施工现场的安全设备进行定期的安全维护与故障检修工作，才能对设备的运行进行实时监控，进而确保超高层钢结构施工技术安全进行，使超高层建筑钢结构施工现场安全隐患降低。另外，由于超高层建筑的特殊性，建筑整体高度较高，在钢结构的安装与操作钢结构的施工过程中，可以应用BIM技术，对施工现场进行合理的布置，并对超高层建筑的施工计划与施工进度进行管理，只有在实际的施工中，将钢结构施工技术可视化，才能提升超高层建筑的施工安全性，对施工现场整体进行全面管理，制定科学、合理防护措施。在这一过程中，要对信息数据进行收集，并对反馈的数据进行系统化管理，创建安全的防护措施，使超高层建筑的安全防护系统发挥应有作用。
4.3创新技术操作
在超高层建筑钢结构施工中，要有技术团队的支持，只有具有较高的操作水准，不断创新技术操作，才能确保超高层钢结构施工顺利开展。同时，施工团队创新技术操作，也可以借助现代计算机技术，对现代的计算机技术加以应用，将信息技术与钢结构操作结合到一起，才能不断地创新技术、新方法，使现代信息技术应用在超高层建筑施工中。另外，还要构建技术创新的长效机制，不断吸收、融合新技术，并对当前的技术结构进行优化与创新。只有这样，才能从根本上改变超高建筑的施工技术，凸显专业团队的技术水准，使技术团队之间的人员能够相互配合，并建立相关的岗位责任制度，对新技术进行全面管理，只有在超高层建筑钢结构施工技术中，敢于突破传统技术的限制，才能创新技术，提升钢结构整体技术，使钢结构更好地应用在现代超高层技术施工中，并对其进行全面管理。
4.4设备与材料的管理
对超高层建筑钢结构施工来说，其主要组成部分，就是设备与材料。超高层建筑钢结构主要应用的设备为吊装机械，在吊装机械的应用中，要根据超高建筑的布局、现场的施工环境以及钢结构重量等多种因素进行分析，才能确定好吊装机械工作位置。同时，在实际的施工中，还要对钢结构施工完成后的装拆因素进行考量，确保钢结构具有较高的安全性与便捷性。就目前的超高层建筑施工来说，主要应用的为内爬式塔吊，其设置具有较高的自由度，并对塔吊的起重机与幅度没有较高的要求，具有很强的适用能力。最后，在对钢结构的材料选择上，要综合考量钢材料的多种性能，像是钢材料的物理力学指标、化学性能、抗冲击能力以及焊接等性能。这些能力，都是选取超高层钢结构建筑施工的主要因素。为了保障超高层建筑施工的质量，只有根据建筑实际需求，选择适合材料，才能符合实际的施工需求。
4.5焊接施工技术
在超高建筑的钢结构施工中，主要应用焊接技术。由于超高层建筑施工任务重，对质量的要求高。所以，在实际的超高层建筑施工中，要针对不同的建筑要求，选择适合焊接技术，并对焊机参数、工艺进行收集，才能确保超高层建筑施工安全。在焊接的施工准备阶段中，要制定合理的焊接施工方案，并选择熟练、适合地焊接施工人员，只有配以合理、科学施工方案，并应用适合钢结构的焊接工艺、设备与材料，才能保障焊接的质量，保障钢结构具有稳定性。就目前而言，主要应用的就是二氧化碳气体所保护的半自动焊接，并以手工进行辅助，既可以保障焊接的施工进度，又能对焊接的细节加以管理，进而保障钢结构的稳定性。
结束语
随着社会的需求与发展，无论是城市的发展需要，还是城市用地紧张，都是超高层建筑出现重要因素。就目前的超高层建筑钢结构施工来说，超高层建筑的施工难度大，对技术的要求高，且施工的工艺较为复杂。但是，随着科学技术的不断发展，多种先进的设备以及工艺应用在超高层钢结构施工中，也提升了超高层建筑的稳定性。超高层的建筑稳定性，一直是超高层建筑施工中关注的重点问题，也直接影响建筑的质量以及施工的安全，只有根据超高层建筑的施工要求，不断完善超高层建筑的施工技术，并对施工技术以及施工现场加以管理，才能替身超高层建筑的质量，稳定超高层建筑的结构，进而确保超高层建筑高质、高效且安全施工，这也是当前超高层建筑施工要关注的问题。
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论文作者:陈星安
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/9/29
标签：钢结构论文; 高层建筑论文; 施工技术论文; 技术论文; 建筑论文; 结构论文; 较高论文; 《建筑学研究前沿》2019年12期论文;