浙江华鑫建设有限公司 浙江长兴 313100
摘要：由于社会主义市场经济发展速度不断加快，基于这种大环境影响下，城市的规模也在逐渐扩大，房屋建筑工程的数量急剧增多，而超高建筑改造工程也开始受到各界人士的关注，在超高层建筑改造施工中，难度最大的改造工程就是钢结构改造，而且其的施工技术及其繁琐，为了保证建筑的质量就要对施工工艺进行充分研究，因此，本篇文章就对现在的超高层建筑钢结构施工存在的问题进行充分的分析，并在此环境的基础上，提出相应的超高层建筑钢结构施工焊接关键技术方法。
关键词：超高层建筑；钢结构；关键技术；施工
进入新世纪以来，人们生活水平得到了有效的提升，使得城建工程的发展速度也开始得到了日益提升。而随着超高层建筑的层次不穷，不仅有效的缓解了土地严重缺损的问题，同时也美化了城市的环境。在传统的城市建筑中，一般使用的建筑材料为钢筋混凝土，但是与有它的重量过重，在施工的过程中，加大了施工难度。因此，随着科技发展越来越好，新型的钢结构已经将传统的施工工艺取代，新型的钢结构不仅材质较轻便，同时也提高了整个建筑的承重能力，进而推动了我国城市建筑行业的今后发展。
一、高层钢结构施工技术的主客观条件
在进行超高层建筑施工的过程中，影响施工路线的条件各种各样，其中主要的因素有三种，第一种为经济因素；第二种为施工现场的环境因素；第三种为施工工艺的因素。因此，在进行施工路线设定的以前，需要对超高层建筑的整体结构以及施工现场的四周环境进行及时的勘察和充分的分析，因设定一个科学合理的施工路线可以将其作用得到充分的发挥进而使得高层钢结构施工技术的主客观条件得到满足。
（一）充分理解结构的荷载传递途径和基本组成部分
为了确保施工可以顺利的竣工，就要充分理解结构的荷载传递途径和基本组成部分。并根据实际的情况进行充分的设计并结合超高层钢结构的构成框架进行充分的解析，而超高层钢结构的构成框架主要包含三个方面，第一个是钢柱；第二个是钢梁；第三个是钢桁
（二）依据现场环境和条件进行施工设备、路线的选择
为了确保施工可以顺利的竣工，就要依据现场环境和条件进行施工设备、路线的选择。在进行线路施工的过程中，要先对线路进行合理的选择，并根据用户提出的施工要求和安装要求。除此之外，还要对施工工艺和施工环境以及施工的设备进行了解，并结合自己的施工技巧选择适合自己的施工路线，进而提高施工的整体效率。
二、超高层建筑钢结构施工需要考虑的要点问题
（一）加深对结构基本构成以及荷载传递途径的理解
为了保证超高层建筑的施工质量，就要加深对结构基本构成以及荷载传递途径的理解。首先要对钢结构的基本组成部分进行充分的解析，进而对吊装单元进行合理的区分，进而对荷载传递途径进行确立，然后设定个各施工环节，从而保证整体的施工质量。
（二）做好技术能力和资源配置了解工作
为了建立良好的施工方案，首先要做好技术能力和资源配置了解工作。由于施工单位的不同，其使用的施工工艺和施工设定环节也会存在着一定的差异。因此，在进行施工线路的设定时，要结合自己的施工技巧选择适合自己的施工路线，进而提高施工的整体效率。
三、超高层钢结构复杂构件焊接防变形措施
（一）临时加固措施
在进行超高层钢结构构件施工时，要根据不同的施工材料选择适合的施工技术，尤其是钢板剪力墙，存在大量超长横焊缝，为控制横焊缝的焊接变形，一般采用在每道钢骨梁上设置角钢临时加固剪力墙。钢结构施工中构件竖向焊缝有的长达4.5米左右，如果按照常规从下往上一次成形逐步退焊的方法施焊，受焊缝成形、受热、冷却顺序有先后的影响，焊后变形将难以预控。超长焊缝的变形控制不宜采用从下往上一次成形逐步退焊的方法施焊。施工中应设置防变形约束措施。如图1所示构件，对称布置共六块水平向连接板、两块竖直向连接板、两组拉梁，作为临时固定措施。测量校正完毕后，在斜撑内侧与钢柱间设置一根16a槽钢斜拉固定，防止第一段斜撑上口出现侧向变形。在斜撑内部的两侧各设置三块3厘米厚的三角板，控制侧向变形及横向收缩量。
图2 巨型钢柱柱壁焊接顺序
（二）合理的焊接顺序
由于高层建筑钢结构存在两种特点，第一个是面积较大；第二个是分段繁琐。因此，为了避免在进行焊接时，钢结构出现变形的情况，就需要在进行钢结构焊接之前，先对焊接顺序进行合理的设定。例如，以京基100大厦巨柱进行焊接时，首先要对钢管柱两侧的边缘进行焊接，焊至1/3板厚后割去临时连接耳板，然后由5名左右的焊接人员对钢管柱四周进行同时对称焊接，分段逐步退焊，层间温度要把控在130摄氏度左右。采取焊工轮换，焊机不停，连续作业方式，直至整条焊缝焊接完成。巨型钢柱柱壁焊接顺序见图2所示：
四、超高层建筑钢结构焊接新技术
（一）电加热技术
在以往的施工中，焊前预热、焊后保温大多采用火焰加热，但是随着超高层建筑的发展，钢结构交叉节点结构越来越复杂、构件截面和钢板厚度越来越大，火焰焊接加热不均匀的缺点对焊接的影响也越来越大，而电加热凭借其加热均匀、温度易控等优点已被广泛地应用于施工焊接中。根据焊接热处理构件的形状、尺寸、厚度定制带工装强力碳钢的优质陶瓷电加热器，如陶瓷磁铁式，固定在焊缝坡口对应两侧，有的焊件截面比较复杂可以用铁丝绑扎，然后用接长导线连接到电脑温控仪通电加热，如图5所示。采用电加热预热升温速度应缓慢，一般情况控制在50℃/h以内，即保证温度的均匀性。预热图5 电加热器安装示意宽度从对口中心开始，在焊缝及其两侧100mm处进行加热。加热范围每侧不小于焊件厚度的1.5倍且≥100mm。根据不同材质、不同厚度设定加热温度，采用红外线测温仪检测加热温度。预热和后热的温度都由电脑温控仪设定并自动控温。整条焊道焊完后，应立即后热，后热温度为250~300℃，恒温1~2h，然后保温缓冷。后热温度不小于规定值，在零下温度
下焊接时，适当提高后热温度100~200℃左右，保温时间按工件板厚及相关要求执行，达到保温时间后缓冷至常温，如图6所示。设置专门的防风防雨措施，确保焊接加热温度。
（二）现场焊接机器人技术
在进行工厂焊接的过程中，自动化程度普遍较高，在进行施工现场焊接时，自动化程度普遍偏低。但是随着科技发展的步伐日益加快，建筑焊接技术也朝着三个方面发展，第一个是大型化方向；第二是重型化方向；第三个是高参数精密化方向。因此，科研人员在这三个方向的基础上，研制了焊接机器人，并被建筑工程广泛应用。在建筑工程焊接工作中使用焊接机器人，不仅可以有效的降低了对焊接人员的技术要求，同时也减少了焊接人员的工作量。在进行国家体育场建筑钢结构焊接的过程中，就应用了焊接机器人技术。因此，为了推动焊接技术的今后发展，就要大力研发焊接机器人技术，在进行焊接机器人开发时，应重点注意两方面的内容：
（1）开发新型机器设备
在进行钢结构焊接的过程中，如果焊接的位置比较繁琐，而焊接机器人没有较强的应变能力，因此导致焊接工作不能很好的完成，使得施工进度受到影响。因此开发新型机器设备对施工起着至关重要的作用。
（2）改进焊材，适应现场全自动化焊接
在进行焊接机器人研发的过程中，要具备三种性能，第一个是自我保护性能；第二个是防风性能；第三个是适应性能。这有 设置这三种性能之后，才能适合自动焊接技术可以使用在不同的环境中，进而加大了自动焊接技术的使用范围。
结束语：
随着社会主义市场经济发展速度不断加快，超高建筑改造工程的数量也逐渐增多。在超高层建筑改造施工中，难度最大的改造工程就是钢结构改造，而且其的施工技术及其繁琐。因此，为了保证施工建筑的质量，就要加强超高层建筑钢结构焊接技术施工工艺，这也是决定施工质量好坏的关键所在。
参考文献：
[1]崔晓强,胡玉银,吴欣之. 超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J]. 建筑机械化,2009,06:45-48+55.
[2]刘晓斌. 超高层建筑钢结构施工焊接关键技术[J]. 金属加工(热加工),2014,18:20-23.
[3]陈武华. 超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J]. 建材与装饰,2015,47:10-11.
[4]虞兵. 超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J]. 建材与装饰,2016,07:1-2.
论文作者:李佩恒
论文发表刊物:《基层建设》2016年8期
论文发表时间:2016/7/1
标签：钢结构论文; 高层建筑论文; 温度论文; 机器人论文; 荷载论文; 自己的论文; 环境论文; 《基层建设》2016年8期论文;