摘要：钢结构的强度大，稳定性好，目前在超高层建筑中得到了广泛的应用。加强钢结构施工关键技术和措施的了解，能够提升钢结构的施工质量。本文介绍了超高层钢结构建筑的发展，分析了超高层钢结构建筑施工的影响因素，并对超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施进行探讨，供相关人员参考。
关键词：钢结构；影响因素；施工技术
引言
随着城市化进程的不断加快，我国城市超高层建筑的数量越来越多，超高层建筑的出现极大地缓解了城市的人地矛盾，同时也能美化城市。目前常见的超高层建筑结构以钢结构为主，与传统的混凝土结构相比，钢结构具有自重轻、强度高、抗震性能好等优点，尤为适用于超高层、大跨度建筑建造。但由于钢结构施工易受到多方面的影响，存在着诸多施工问题，因此需要加强施工技术的科学应用，才能保障工程施工质量。基于此，本文就超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施进行分析。
1.超高层钢结构建筑的发展
西方发达国家中主要的建筑结构形式是钢结构，特别是广泛运用于超高层建筑中。超高层钢结构建筑与传统的混凝土建筑相比造型独特，其对建筑材料、施工工艺及施工技术有很高的要求。我国超高层建筑钢结构的发展与西方发达国家相比比较缓慢，我国超高层建筑的钢结构施工技术还比较欠缺。因此，需要学习先进的钢结构施工技术，提高钢结构施工技术水平，有助于推进发展超高层钢结构建筑。
2.超高层钢结构建筑施工的影响因素
超高层建筑是城市快速发展的标志之一，而大多数超高层建筑都建在城市的繁华区。因此，超高层钢结构建筑的施工作业面有限，钢结构节点众多，工程量很大，经常需要交叉作业，而且施工队伍多，这众多因素导致了施工难度大，严重影响了施工工期[1]。同时，工程所处的自然环境与气候条件也影响着超高层建筑的施工。由于超高层建筑的施工周期比较长，超高层建筑又长期暴露在户外，因此，超高层建筑施工很容易受到雨雪或大风的影响，会大大降低施工效率，导致延长施工工期。此外，建筑材料和机械设备也是影响施工的因素。如建筑材料质量不合格，机械设备选择或者是操作不当等情况出现，会使得超高层建筑钢结构的工程质量下降，甚至会出现返工情况。因此，为确保超高层建筑钢结构的工程质量，要严格控制超高层建筑钢结构施工的影响因素，掌握钢结构施工技术。
3.超高层钢结构建筑的施工技术控制要点
3.1 技术准备
工程开始施工之前的技术准备工作也非常重要，其为施工提供了理论和技术支持。技术准备的工作是编制施工组织设计，其主要任务是编制各个分部分项工程的施工方案、制定施工进度计划、绘制施工平面图、制定劳动力安排计划、制定材料供应计划和选用主要施工机械设备等。
3.2 吊装准备
目前，我国超高层钢结构建筑吊装机械设备都采用自升式塔式起重机。根据超高层钢结构建筑的实际工程情况，选择内爬式或是外附式塔式起重机。根据超高层钢结构建筑的高度，需要确定起重机的起吊高度。如选内爬式塔式起重机，需要确定起重卷扬机滚筒内的钢丝绳的容绳量；而选外附式塔式起重机时，需要确定标准塔身高度。
3.3 现场准备
现场准备也是超高层钢结构建筑施工的一项重要基础工作。现场准备工作有如下的内容：验收进场的钢构件、连接件及零部件等、机械设备的准备、构件运输及堆放、组织人员进场并进行技术交底、同时进行安全质量教育。
4.超高层建筑钢结构施工关键技术和措施
4.1 施工测量技术
超高层钢结构建筑受气候条件、施工条件和结构复杂程度等因素的影响，增加了建设工程的施工测量技术难度。超高层钢结构建筑对施工测量的精确度要求比较高，因此，必须选择合适的测量仪器，选择测量基准点，建立测量基准网，应用正确的测量方法，找出最佳的测量线路等方法来提高测量的精确度。现阶段采用的测量手段主要是通过GPS 定位、双重控制网的建立，再加上高精度的全站仪来进行三维坐标的定位[2]。
4.2 地脚螺栓预埋技术
在超高层钢结构建筑工程中，地脚螺栓的预埋直接影响着工程的安全质量。在超高层钢结构建筑施工中通常选用9cm 的定位钢板来对地脚螺栓进行定位，定位钢板与钢柱底垫板的尺寸要相匹配。另外，在钢板的底部要设置调节和固定螺母的螺栓。
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4.3 钢柱安置与固定技术
超高层钢结构建筑一般是根据钢柱的标高、钢柱的垂直度和钢柱定位轴线的偏差来进行钢柱的安装。因此，在安置固定钢柱前，施工人员需要先检查钢柱的标高、钢柱的垂直度和钢柱定位轴线的角度，计算出它们的偏差，保证偏差要在所允许的范围之内，才可以进行钢柱的安装。所控制的钢柱节的关键点在不同位置也是不同的。例如在控制首节柱与次节柱的关键点就不同，首节柱要准确把握定位轴线和标高之间的关系，而次节柱只需要测试垂直度就可以。当然，首节柱与次节柱的调节方法也是不一样的。首节柱是调节螺母和定位钢板来完成调节的，而次节柱是调节丝杠来完成调节的。钢柱通常采用两点就位和一点起吊的方法安装。钢柱构件在进行加工时要在其两端加上固定连接耳板，并且用螺栓和连接板对上下节的钢柱进行临时固定，等到全部焊接完成之后再将连接耳板拆除掉。
4.4 钢梁安装技术
钢梁的安装也是超高层钢结构建筑施工中重要的一部分，其影响着施工的整体进度。在钢梁安装的过程中，通过限位钢板来临时固定钢梁，反复校正固定好钢梁，确保梁柱连接处一直处于垂直状态。在钢梁临时固定的过程中，用到了吊装耳板，并在吊装耳板的两端都焊接一块限位钢板。
4.5 吊装技术
在超高层钢结构建筑施工过程中，吊装是采用自升式塔式起重机来进行吊装的。吊装技术是超高层钢结构建筑施工的一个重要环节，其直接影响着工程质量。在吊装施工前，首先要确定吊装的高度、超高层钢结构建筑的环境和施工条件以及选择合适的吊装顺序等，来确保吊装的顺利进行。在吊装操作时，严格控制起吊重量，吊装的高度越高，其荷载重量反而越小。在平面吊装过程中，主要从中心的核心筒开始，接着对周围进行吊装与固定；在竖向吊装过程中，测量工作是十分重要的内容，应随时进行测量。
4.6 焊接技术
焊接技术是超高层钢结构建筑施工技术中非常重要的一项。在超高层钢结构建筑中，存在着非常多的节点，如梁柱节点和梁梁节点等；为了结构的安全可靠性，这些节点焊接质量要求很高；通常采用强焊接的方式处理大多数钢构件；同时超高层建筑高度比较高、承载很大的荷载、建筑变形比较大、安全性也较差，更容易受到环境气候的影响，因此，超高层钢结构建筑的施工难度非常大。超高层钢结构建筑的稳定性和可靠性主要是由焊接质量决定的，因此，为了结构的安全必须保证焊接质量。为了确保焊接的技术水平，就必须严格要求焊接技术，在焊接之前，施工人员需要明确掌握焊接的先后顺序及焊接的流程。也就是指在焊接时，知道要先焊哪块钢板然后再焊哪块钢板，对焊接流程要非常清楚。在焊接的时候，为了提高焊接质量，需要根据钢材的特点选择合适的焊接材料。如Q235 钢材，采用E43 型焊条，而Q345 钢，采用E50 型焊条。另外，为确保焊接的工程质量，还要进行提高焊工技术和增加焊接熟练程度的培训。为了更进一步地确保焊接质量，还需要对已经焊接完的钢构件进行严格检测，避免出现裂缝、鼓肚和焊瘤等现象。为保证超高层钢结构建筑的施工质量，还应在焊接完后进行超声波检验。
5.提高超高层建筑钢结构施工技术的措施
5.1 完善实时监控操作系统
在施工过程中，施工容易受到众多因素的影响，这样会导致施工情况发生变化，为保证施工安全完成，可以采用实时监控的方法。实时监控操作系统是运用了现代化科学技术检测设备[3]，实时跟踪与掌控钢结构的施工过程，并完整记录温度变化、振动幅度大小等内容，并科学分析收集信息，分析对比结果与预期计划，如出现不合理的地方，调整不合理出现的问题，这样可提高施工的安全性与准确性。
5.2 加强安全操作系统
安全操作系统是用监测施工设备的方法来保证施工人员的安全。本安全操作系统的工作目的是避免出现安全隐患，防止发生安全事故。其流程是监视施工过程中的安全防护工作，规范操作构件的生产过程。例如对于超高层建筑中的楼层缺失现象，可在楼层缺失位置设立临时工字钢支撑设备，稳定建筑安装定位和结构组件。
6.结语
综上所述，钢结构建筑施工是一个绿色环保的施工技术，其前景非常广阔。超高层建筑钢结构施工是超高层建筑中的关键技术，同时也是一项难点技术。超高层钢结构建筑的施工极其复杂，其对施工也有着非常高的要求。因此，需要对超高层建筑钢结构施工技术进行不断改进和提升，才能保证超高层钢结构建筑的工程质量，从而促进超高层建筑事业的发展，满足人们对超高层建筑的需求。
参考文献：
[1] 赵会建.超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].工程技术：引文版，2016（3）：00104-00105.
[2] 王梓谦.论超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].科学与财富，2016（6）.
[3] 高张兴.超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施分析[J].科研，2016（8）：00244-00244.
论文作者:杨清明
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/21
标签：钢结构论文; 高层建筑论文; 高层论文; 建筑论文; 施工技术论文; 钢梁论文; 测量论文; 《建筑模拟》2018年第13期论文;