谢荣
广东省第一建筑工程有限公司 广东广州 510000
摘要：超高层钢结构的施工过程是一项错综复杂的系统工程，必须慎之又慎，在施工前必须制定周密、详细的施工组织方案和施工计划。在制定方案时既要考虑现场施工条件、各专业间的施工协调和影响；同时必须结合本工程的特点深入细致地研究各状态下的施工工况的分析，提前做好预案。通过周密的计划、系统的安排、灵活的协调，并在施工过程中不断调整和完善施工方案，确保高质、高效、安全进行施工。
关键词：超高层建筑；钢结构施工；特点；准备工作；技术
1.钢结构工程的特点
钢结构工程的特点：（1）结构超高、体量大；（2）安装精度高，而且受测量、焊接、昼夜与季节温差以及日照温差的影响，影响着结构的变形控制难度；（3工程施工组织复杂多变；（4）施工工期紧张，工程量大；（5）受场地和环境限制；（6）安全操作要求高；（7）焊接技术要求高。
2.影响超高层建筑钢结构施工的因素
超高层建筑一般出现在大中城市，人口密集，交通结构复杂，土地资源紧缺，建筑密度大，这些因素导致超高层建筑的材料运输和材料运用都受到限制，高强度的材料很大程度上会影响地基和周边建筑的稳定性，因此施工过程中必须考虑到钢结构的质素，因该选择耐受性好，自重轻的钢材料。另一个影响比较大的因素是超高层建筑的刚需面积比较小，通常是进行立体交叉施工，这种施工方式使得工序的管控和协调成为一大难题，故施工工程中受限较大，严重降低施工的进度。值得注意的是天气情况也是影响超高层建筑钢结构顺利施工的不可逆转的客观原因。
3.施工前的准备工作
3.1技术准备
编制施工组织设计，将设计的思想融汇贯通到施工中；确定或完善施工及验收标准，规范市场、规范各方行为；进行工艺试验与工艺评定，为后续施工提供技术保障。
3.2吊装准备
目前国内超高层建筑钢结构施工在选用吊装施工机械主机时，几乎全部采用自升式塔式起重机，自升式塔式起重机可分为内爬式和外附式两种。塔式起重机臂又可分为平衡式与起重臂可起伏两种。塔式起重机的起重性能要满足工程要求，其中包括吊机最大起重量、最大起重力矩、最大半径与最小半径。特别要注意随着起重高度的增大，吊机的实际起重量会减小，因为：①要扣除不断增多的起重钢丝绳自重；②受卷扬机容绳量的限制，到一定高度时经过吊钩滑轮的钢丝绳走数要减少。对内爬式塔式起重机要注意起重卷扬机滚筒内的钢丝绳的容绳量，它将决定起重的极限高度。对外附着式塔式起重机要了解其标准塔身的高度，以判断是否适用工程需要。
3.3现场准备
超高层建筑钢结构工程在施工安装前现场的准备工作有：钢构件（包括零部件、连接件等）的验收、测量仪器及丈量器具的准备、基础复测、构件运输、构件堆放、构件堆场以及安排设备工具材料和组织施工力量等。
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4.超高层建筑物钢结构施工的技术以及措施
4.1螺栓预埋技术
在螺栓预埋技术中，最重要的一点则是对预埋柱脚螺栓的位置的确定，必须保证此位置的准确性，否则进行钢柱安装时则会有较大的难度，同时安装的质量也很难保证。所以在预埋螺栓位置进行施工时，需要对基础轴线和标高基准点进行严格的控制，必要时需要进行两次复测，首先在埋设定位后进行测量，其次在混凝土浇筑变得坚同后进行复测，二次测量都必须保证位移不能超出范围，其标高偏差控制在正负5毫米以内为宜，而定位轴线的偏差则正负2毫米以内为。2.2吊装技术
4.2.钢柱吊装技术
在钢结构施工中，其主要竖向构件即是钢柱，钢柱与建筑层高和建筑总高度具有直接的关系，所以在施工中不仅要考虑到钢柱在竖向荷载作用下的压缩变形，同时还要考虑到焊缝时的收缩变形，因此在对钢柱进行下料时。其长度要与设计长度有所区别，充分的将这些收缩变形有压缩变形考虑在内，在施工时对于上下两节钢柱截面和长度都完成相等时，也不允许进行互换，要严格按照施工的标准和规范来进行，事前将每节钢柱进行编号记录，从而保证其在安装时的正确性。
4.3钢梁吊装技术
钢梁在进行吊装前，应在柱子牛腿处检查标高和柱子之间的距离，主梁吊装前，应在梁上装好扶手杆和扶手绳，待主梁吊装就位完成后，将扶手绳与钢柱系牢，以保证施工人员的安全。一般在钢梁上翼缘处开孔，作为吊点。吊点位置取决于钢梁的跨度。为了提高吊装的速度，对重量较小的次梁或者其他的小梁，尽量多利用多头吊索一次吊装数根。有时将粱、柱在地面组装成排架进行整体吊装，这样不仅有利于提高吊装的速度，还有利于减少高空作业，保证工程的质量。
4.4施工仿真分析技术
在施工（焊接、施工荷载等）和自重作用影响下，以及在环境条件（风、温度、日照等）的影响下，结构会不断发生变形，如果不加以控制，会造成安装的困难和精度的不可控制，甚至留有安全隐患。因此需要事先对各种因素引起的结构变形和内力进行计算分析，并结合现场实测数据掌握结构在各个施工阶段和各种环境条件下的变形规律，指导结构施工。以计算机模拟施工阶段结构验算为先导，进行施工工艺设计和施工控制是一项重要的施工技术措施。利用MIDAS、ANSYS等软件，可以对施工全过程的工况进行仿真分析，了解结构在重力作用下的变形规律，同时也可以对温度以及风荷载对施工各阶段的影响进行评价和分析，为确定关键的工艺过程和方案提供依据，并确保最后施工完毕时，达到变形不超差，内力不超限的要求。
4.5测量技术
对于超高层建筑物来说，测量时视线的通透性相对来说不是很好，并且受到楼体本身的限制，进行测量时难度会非常大，所以对超高层建筑物进行测量时，要选择配置好的仪器，并且配合正确的测量方法以及找准测量的线路，只有把各方面综合起来，才能提高测量的准确度，测量时要求工作人员要认真负责，测量前要对超高建筑物做全面的调查。目前对于超高建筑物来说，应用最广泛且收到的效果最好的测量技术就是选用GPS定位系统，来进行辅助测量，达到测量的位置以及路线的精准。
4.6预变形技术
由于超高建筑物已经不再是只有重量和高度两个特点了，还有一些倾斜、扭转的现象，在对倾斜或者扭转的超高特殊建筑物进行施工的时候，不得不考虑到施工中空间的三维变形，对于空间的三维变形现象一定要加以控制，否则变形严重会影响整个建筑物的安全性能，以及整体的功能。与此同时也要考虑到差异压缩变形以及沉降的现象，这些现象不加以注意，严重时会带来不可弥补的损失。
预变形技术是对空间三维变形以及一些差异压缩变形和沉降最有效的拯救技术，预变形技术是在仿真分析过程中得出的数据的基础上进行的，对一些相关的数据以及钢结构施工中的变化加以掌握，积累出一些变形值，然后通过预变形技术对其进行提前的预防，对其进行反变形手段，提前把变形部分矫正过来，使得变形地方回归到设计初始时的位置上。
4.7焊接技术
（1）大多数钢结构工程，有两种焊接方式：①手工电弧焊；②二氧化碳气体保护焊。钢柱焊接前，先用气焊或特制烤枪均匀加热坡口，并加热坡口两侧各10cm以内的母材，并测量表面温度预防局部氧化，使其符合工程要求。
（2）焊接时，焊枪的夹头要跟焊钉配套使用，这样更能顺利操作。
（3）焊接良好的栓钉，应做到以下操作：成型焊肉四周360°的根部位置，高度要1mm以上，宽度要0.5mm以上，表面保持光洁；栓钉高度差控制在±2mm以内，确保无裂纹等缺陷，如外观有问题要重新焊接或补焊。
5.结语
随着土地使用逐渐变得紧张，超高层建筑的施工逐渐会成为城市建筑的主体，因此，加强对超高层建筑钢结构建施工关键技术的研究变得越来越重要，同时应该在超高层建筑土建施工关键技术的应用中发现现有技术的不足，从而加以改正，使超高层建筑土建施工关键技术的研究变得越来越完善。
参考文献：
[1]吴欣之.广州国际会展中心大跨度复杂形体钢结构安装技术研究[J].建筑钢结构进展.2004.（1）.
[2]崔晓强.郭彦林.叶可明.大跨度钢结构施工过程的结构分析方法研究[J]工程力学.2005.（5）.
论文作者:谢荣
论文发表刊物:《基层建设》2016年3期
论文发表时间:2016/5/29
标签：钢结构论文; 测量论文; 高层建筑论文; 技术论文; 建筑物论文; 结构论文; 钢梁论文; 《基层建设》2016年3期论文;