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摘要：超高层建筑物的形成最早起源于美国，其发展历史已有100多年。超高层建筑作为一种建筑风格，不仅造型美观、形象特别，对建造工艺与技术的要求也十分苟刻，工程实施难度非常大。作为满足居民居住的建筑物，超高层建筑所肩负的使命要远高于其他建筑物，如埃菲尔铁塔以及美国五角大楼，已经是一个城市乃至一个国家的地标。因此，在建造超高层建筑时，还要考虑其外观所带来的影响。
关键词：超高层建筑；钢结构；施工技术；设计
1.超高层钢结构图纸深化设计
超高层建筑在具体建造过程中，因其结构、分类、施工工艺以及建筑内部体系的不同，所使用的钢结构也会有很大差异。如果想在建设中突出钢结构的特点，就必须结合建筑物的具体结构、投入成本以及建筑物所满足的需求进行建造。日常生活中所见到的超高层建筑物所使用的钢结构主要分为以下几种：①型钢混凝土结构；②钢管混凝土结构；③钢硷结构以及巨型钢结构等。其中，型钢混凝土结构是超高层建筑施工中最常用结构之一，它是以型钢为钢骨，并结合混凝土材料自身的特点而形成的稳定结构，这两种材料的结合不仅能发挥出自身的优势，而且能伴生出承载力强、强韧性好以及抗震性能优越等特点，是一种非常经济实惠且稳定耐用的钢结构类型。
超高层钢结构深化设计阶段，首要的是图纸设计，设计人员掌握好超高层钢结构的设计目标后，才能将实际的设计落实到图纸上。钢结构深化设计中，不能出不规范、过度简洁的情况，以免引起钢结构的设计脱节。本文以超高层钢结构的横梁、柱强轴为例，分析图纸深化设计的内容，如：（1）超高层钢结构横梁的腹板、翼缘设计中，要采取完全熔透的方法，腹板两侧，成对设置了水平加劲肋，把控钢结构连梁的性能，加劲肋的水平中心线，必须和横梁翼缘水平中心线保持重合，钢结构的坡口位置，选用对接焊缝连接的方法，而柱腹板，选用双面角焊缝连接，提高焊接与连接的水平；（2）超高层钢结构的深化设计中，对焊接位置有明显的要求，特别是柱强轴方面，例如高层建筑的钢结构设计方面，连接设计中，选择完全焊透的方式，严格按照《多、高层民用建筑钢结构节点规范》与《钢结构设计规范》中的规定，规范设计人员的钢结构设计过程，必要时可以将连接位置改为三级焊缝，降低焊接中的要求，同时提高钢结构的设计质量。
2.超高层钢结构施工技术及管理
某超高层建筑项目由一栋超高层及4层商业楼群组成，塔楼地下室3层，地上43层，钢结构主要分布在主塔楼及商业裙房屋面。因为本实例主塔楼主要采用方管混凝土框架－钢筋混凝土核心筒混合结构，本文就该工程具体实施流程进行分析。
2.1测 量
1）必须组建高素质的测量专业队伍，能够保证多项措施不折不扣的执行。
2）设置测量基准网，精确测量是保证结构安装精度的前提。为了提高测量精度，首先应合理设置测量的基准网，它包括场内和场外两部分，平面和空间相结合，并组成一个系统，定期复测，校核合格后方可使用。
3）选择适用的高精度测量仪器（水准仪、智能全站仪和自动准直仪等）。设置具备强制归心功能的测站，以减少对位误差，并尽可能减少由转站引起的附加误差。
4）采用合理的测量工艺和手段，提高数值传递的精度。在保证良好通视条件下合理布置构件上的测点及提高构件上测点的设置精度。
5）采用双测站互校工艺，即在测校每一根钢立柱时由两台全站仪同时测定，以一台为主测量，另一台复测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果测校一致或符合要求则通过；如果略有超差，可通过加权平均的方法进行平差，以提高精度；如果测校结果异常，则必须做系统分析，查出原因方可继续，以保证测量结果的可靠度。
6）适时采用GPS系统进行复核。在基准网测设时，包括转站时，即应用GPS定位系统进行复核。由于GPS在低精度（≤10mm）情况下可随测随读，而在高精度（≤3mm）情况下，测读效率较低，不能满足吊装时随校随测的要求，只能以复核为主。而上述两套系统采用不同的基准（一为相对位置、一为绝对位置），测设结果必然会发生差异，对于结构测量过程中发生的异常情况，应设置测量技术专业组及时分析处理。
2.2测量施工技术
具体测量过程中，要求垂直高度、轴线以及标高的偏差都要在允许的范围内，并且随着建筑楼层的高度不同，其要求也要随之改变。本文列举的实例中要求测量控制网的误差限制在毫米级，保证测距相对中误差控制在1/30000以内，测角中误差限制在±5s以内，水准点闭合差限制在±3mm以内，这样才能保证超高层建筑的稳固性。当然测量标准只是测量施工技术中的一部分，如果没有一套精准的测量仪器，以上所有标准都会成为笑谈，所以在超高层建筑施工时，一定要使用精度好的测量仪器，同时对仪器架设位置的选取也要严格要求，以便能对钢结构进行准确测量，保证超高层建筑的质量。
2.3焊接施工管理
在超高层钢结构进行焊接施工的过程当中，比较重要的一些部位是钢板剪力墙，钢板剪力墙一般都与超长的横焊缝相并存，进行焊接过程中很容易因为高温而所产生形变。需要对这一部位进行加固控制器焊接变形，我们一般都会利用角钢临时加固剪力墙来对钢板剪力墙进行加固处理，一般会设置在每道钢骨梁上。另外在钢结构当中存在着一定量的竖向焊缝，而且其长度也达到了五公分之多。一般来说进行焊缝的焊接一般都是从下往上依次进行的，但是这样的方法会使得竖焊缝受热顺序和成形的顺序受到影响，从而影响焊接之后效果产生难以控制的变形。因此这样的焊缝就不应该利用从下往上的方式来进行焊接，而且在施工过程当中还要采取一定的措施进行变形控制。
焊接顺序直接决定了焊缝所受的成型和瘦弱，受冷的顺序，从而影响焊接施工的实际效果和钢结构的质量。在进行超高层建筑钢结构汉津施工过程当中，面临着十分复杂的结构以及数量众多的构件，施工过程有很大的难度。为了能够在众多的工序当中，防止焊接变形的出现，就要对焊接顺序进行科学合理的安排。例如在对巨柱进行焊接的过程当中，应该先对成条焊缝进行焊接，而且当焊接进行到三分之一的厚度之后就需要将临时连接的耳板进行去除。然后需要从四个方向，同时进行均等速度的焊接这一个过程需要多个工人，同时进行，并且分段进行逐步的退焊。这一施工过程对工人的施工技术有很高的要求，需要保证速度，均等，而且焊接的温度也要控制在80℃到150℃之间。在进行焊接工作过程当中要操作人员轮换进行，但是，焊机不能够停歇，需要进行连续作业一直到整条焊缝焊接完成。
结束语
超高层钢结构的工程中，采取深化设计的方法，保障钢结构在超高建筑物中的可靠性和稳定性。超高层钢结构的设计中，要配置好相关的施工技术，同时采取有效的施工管理，优化超高层钢结构设计的应用，在此基础上，提升超高层钢结构的设计水平。
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论文作者:田庚甲
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第21期
论文发表时间:2018/1/6
标签：钢结构论文; 高层论文; 测量论文; 高层建筑论文; 施工技术论文; 过程论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2017年第21期论文;