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摘要：在城市化进程快速发展的大背景下，建筑行业迎来了发展的新机遇和新挑战，超高层建筑成为了行业发展的主要趋势。但是其与普通建筑项目不同，超高层建筑的施工工艺较为复杂、结构特点较为鲜明，对工艺流程和施工技术具有严格的要求，钢结构作为超高层建筑的重要结构材料，其施工技术是质量控制的关键环节，要求钢结构要具有较强的抗震性能和强度，进而确保工程的使用价值和安全性能。基于此，文章就超高层建筑钢结构施工的关键技术和控制措施展开论述。
关键词：超高层建筑；钢结构施工；关键技术；控制措施
引言
钢结构在国际建筑市场中得到了较为广泛的应用，尤其是针对高层建筑、超高层建筑等大型建筑项目。随着科技水平的不断提高，钢结构也逐渐开始与新型材料及技术进行有机整合，从而形成了一种全新的建筑施工技术，在未来的建筑行业中有着较大的发展潜力。目前，国内钢结构建筑发展速度较慢，相应的钢结构技术还不够成熟，部分建筑企业仍然对钢结构建筑的认识存在一定的不足，这大大限制了我国钢结构的发展。因此，有效加强钢结构技术研究，对于推动钢结构在超高层建筑中的有效应用十分有利。
1超高层建筑钢结构施工关键技术
1.1塔吊布置装拆
塔吊是超高层建筑施工建设中最为常用的施工设备，同时也是钢结构施工的重要技术要点，塔吊布置和选型，与钢结构施工质量和效率具有密切关系，因此，施工单位需要结合现场具体情况，对塔吊进行合理的布置、选型和装拆。首先，在安装塔吊之前，技术人员要进行使用现场调查，结合建筑的钢结构重量、现场条件以及综合布局选择塔吊，制定安装流程，保证装拆的可靠性和安全性；其次，在塔吊安装中需要结合构件特点、吊装施工的结构形态和地点，合理布置塔吊安装位置，以满足所有构件的垂直运输，为钢结构施工奠定安全基础；最后，对于大型塔吊设备的爬升和拆除，需要在爬升中采用顶升方式，通过科学的设计提升顶升效率和速度，在拆除塔吊中要应用辅助汽车，进而解决其拆除难点，保证塔吊拆除安全。
1.2钢柱吊装
钢柱吊装主要包括上节柱安装以及首节柱吊装，其是钢结构施工的关键技术要点，施工单位需要对其吊装质量进行严格把控，规范操作人员的工艺流程。
1.2.1吊点的设置
钢柱吊点的设置需考虑吊装简便，稳定可靠，故直接用钢柱上端的连接耳板作为吊点，每节钢柱共四个吊点（如图1）。为穿卡环方便，在深化设计时将连接耳板最上端的一个螺栓孔的孔径加大，作为吊装孔。钢柱的吊装耳板常常也作为上下柱的连接措施。
1.2.2钢柱吊装过程
首先，在吊装首节柱之前，施工人员需对预埋件和地脚螺栓的标高进行调整，保证其与柱底设计标高一致，在吊装钢柱就位后，需要将基础中心线与钢柱中心线进行校准，在完成对准工作后，将地脚螺母拧紧后下钩解绳，通过调整螺母对钢柱垂直度进行适当调整，完成其垂直度校正后，将螺母拧紧并且焊接垫板。其次，在完成首节柱吊装后，按照顺序完成其余钢柱安装，并且在开展安装施工之前，施工人员需要对柱顶的轴线和标高进行检查，保证柱距偏差在3mm 之内，柱基中心点为定位轴线焦点，在完成所有钢柱的安装后，对钢柱标高和垂直度进行适当调整。最后，在钢柱吊装中，通常情况下利用升降吊钩和板间隙对钢柱标高进行调整，保证其标高符合设计要求，调整钢柱垂直度中，通过利用全站仪和线坠进行测量，在测量过程中，施工人员需要按照既定的工艺流程操作，尤其在操作仪器时，要严格控制垂直方向。
图1 钢柱吊装及对接连接示意图 图2 钢柱垂直度校正示意图
1.3钢梁吊装
钢梁吊装中，施工单位需落实相关技术要求和标准要求。首先，在吊装钢梁之前，施工单位要组织技术人员和监理人员对钢梁型号和质量进行检查，保证型号和质量符合施工要求后，合理的布设吊点，吊点到钢梁端头的距离一般为构件总长的1/4（如图3，亦可根据钢梁长度适当进行调整，使吊索角度不小于 45°），并在吊装时利用橡胶皮对构件吊点进行保护；其次，钢梁在升吊中保持水平状态，在吊装到可安装位置后，施工人员要通过旋转缆风绳对其水平位置进行控制，促使钢梁与安装轴线对准后缓慢落下；最后，在钢梁起吊到安装位置后，钢梁要尽量靠近连接板，施工人员要拧紧临时螺栓，防止钢梁由于自重下垂导致错孔出现，进而影响安装质量，在对准位置后，利用高强螺栓进行固定，保证钢梁稳定后才可以脱钩。
如图3 吊耳吊装和一机多吊示意图
1.4节点连接
在钢结构节点连接中，主要利用焊接技术，其包括二氧化碳保护焊以及手工电弧焊两种方式。首先，在焊接钢柱之前，施工人员要先使用特制烤枪或者气焊对坡口进行均匀加热，促使坡口两侧的母材受热均匀，对表面温度进行科学测量，防止母材局面出现氧化情况；其次，在具体焊接中，焊钉以及焊枪夹头需要配套，对栓钉质量进行检查，保证其高度差在 2mm 之内，防止母材出现裂缝，如果在焊接中出现裂缝，需要进行补焊或者重新焊接，对焊接质量进行严格控制；最后，安装螺栓作为节点连接的关键环节，其螺栓强度要远高于普通螺栓，在施工之前对螺栓质量进行检查，在安装中严禁扩孔和敲打，保证接触面大于 80％，并且不能充当临时螺栓。
1.5测量与校正
施工单位为了保证钢结构安装质量，需要通过科学的方式进行测量，并且做好调整和校正工作。首先，标高、垂直度和轴线是影响安装质量的关键因素，施工人员需要对其进行科学测量，保证测量数据的准确性以及可靠性；其次，施工单位需要结合超高层建筑的具体结构，科学制定测量技术，在完成构件安装后，对钢柱进行校正和测量；最后，如果发现标高不符合要求、垂直度不够以及轴线偏移等问题，要采取有效措施进行校正，在完成整个安装工作后，对钢结构进行系统性检测，对存在的误差及时调整。
2提高超高层建筑钢结构施工技术的控制措施
2.1完善实时监控操作系统
在进行超高层建筑钢结构施工时，其质量很容易受到外界不稳定因素的影响，在施工时会遇到各种情况，所以施工单位一定要进行实时的监控，实时收集获取施工时的各种数据，进而有效确保施工过程的安全稳定。目前，比较常见的动态实时监控设备可以实现对整个施工环节进行监控，并根据一些反常情况来进行有效反馈，进而使得控制中心可以结合实时收集到的数据进行宏观调控，及时调整施工计划。
2.2加强安全操作系统
在开展超高层建筑钢结构施工过程中，加强其安全操作系统可以有效确保施工人员的生命健康安全，安全操作系统要从具体的施工情况进行考量，开展对施工进度施工设备以及施工人员的实时动态安全监测。另外，还要加强对施工操作的规范，有效减少安全事故的发生，时刻关注整个施工过程的安全防护系统，从根本上避免安全事故的发生。在具体施工时一定要加强安全操作系统建设，进而有效确保超高层建筑钢结构施工的安全和质量。
2.3实行气象保护措施
超高层建筑钢结构施工很容易受到外界恶劣环境的影响，比如，在进行施工时很容易遭受到雷电的破坏，严重威胁到施工人员的人身安全。所以施工单位一定要加强与气象站的沟通交流，设置气象预警装置，以便出现可疑天气时能够及时的进行预防，尽量避免由于气候影响而产生的各种安全质量问题，从而确保项目工程的顺利开展。
3结语
伴随超高层建筑的不断兴起，不但是数量上的增加，建筑高度也不断提高。在钢结构成为超高层中流砥柱之时，对一系列工艺的提升势在必行，只有通过对工艺不断的提升，才能为钢结构在超高层领域的应用中保驾护航。
参考文献
[1]杨少亮.超高层建筑钢结构施工的关键技术与措施[J].建材与装饰,2016(26):72-73.
[2]杜建江,潘宁涛,何央素,沈燕.超高层建筑钢结构施工关键技术研究[J].建筑施工,2015,37(01):60-62.
论文作者:袁磊强1,李菊兰2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年17期
论文发表时间:2019/11/22
标签：钢结构论文; 钢梁论文; 高层建筑论文; 塔吊论文; 标高论文; 螺栓论文; 施工人员论文; 《建筑学研究前沿》2019年17期论文;