摘要：伴随着城市的发展进程，超高层建筑施工随之增多。在超高层建筑设计施工当中，钢结构的应用是十分重要的。除了可以满足超高层建筑结构体强度的需要，在抗震、消防、节能、环保等领域，钢结构也优于传统的混凝土结构。文章从超高层建筑钢结构的概念及优势出发，通过分析超高层建筑钢结构主要的施工技术，对超高层建筑钢结构施工中的关键技术及施工管理措施做出相应的研究。
关键词：超高层建筑；钢结构施工；关键技术；措施研究
引言
钢结构形式在超高层建筑中使用广泛，是超高层建筑的主流形式。特别是高度超过200m的建筑，一般都需要使用钢结构，利用其自身强度高、质量轻、抗震性能好等优点，提高建筑使用安全性。因此，对超高层建筑钢结构施工技术进行研究具有现实意义，有利于推广钢结构的应用。
1钢结构特征分析
钢材材料直接影响着结构特征。凭借较高的强度等级与弹性模量，钢结构表现出优于混凝土与木材结构的强度性能。在相同受力条件下，钢结构由于自身构件横截面积相对较小，能够在较轻的自重条件下，适应于大跨度、高强度的承重空间构筑。同时，钢结构材料有明显的塑性与韧性特征，可在均匀材质特性的支撑下，提高应用可靠性。尤其在拼装、制造的结构应用上，可以保证材料的高度工业化状态。另外，钢结构具有较好的密封效果，能够在焊接等连接技术的支撑下，表现出较高的气密性与水密性。甚至在特殊应用环境中，钢结构也表现出了明显的耐热性。钢结构可以承受150℃的高温环境，但是当所处环境的温度上升到300℃以上时，材料的强度与弹性模量就会明显降低。因此，在应用钢材时，需要针对环境的防火等级，对钢材材料的防火等级进行调整，以保证钢结构应用中的价值属性。不耐腐蚀也是钢结构的缺陷性问题之一，因此需要综合分析环境湿度，对风险性结构位置的钢材设置镀锌膜或涂料层，以此提高钢结构的防腐蚀能力。站在环保化的角度出发，钢结构带有明显的环保优势，可以在材料应用中，降低建筑垃圾的产生概率，并实现钢材材料的回收再利用，保证材料的应用合理性。
2钢结构施工前期准备
2.1对超高层建筑钢结构施工图纸进行严格的审查
每个工程项目施工之前都必须有完善的设计图纸来保证超高层建筑的施工工作顺利进行，图纸设计的完善程度直接导致施工的结果好坏。在对施工图纸进行设计的过程中，首先，要严格按照国家对于建筑的各项规定进行图纸设计。其次，在图纸设计的过程中要保证简洁明了，使其能够明确地展示建筑构造和内容。最后要能保证后期的施工工作质量。施工图纸设计的整个过程需要由多种部门进行参与配合进行设计，各部门对施工图纸的内容都参与进来，提出自己的意见和建议，从而使做出的图纸设计更加的完美，可以严格按照图纸进行后期的施工工作。施工图纸的设计主要是对超高层建筑的内部结构进行设计，对于主体的框架内容进行展现。在图纸设计满足这些内容之后，还要针对其中的季节内容进行设计，这样设计出来的图纸才会更加精细，施工的过程中才不会出现施工团队与图纸设计人员之间产生分歧，导致施工进程的延误和返工的情况。施工图纸设计的细节内容包括建筑内结构的造型是否合理，对尺寸和跨度的把握，以及对图纸细节内容进行实际模拟，判断其是否与建筑结构相匹配。施工图纸设计完成之后还要由专业的设计审核部门及施工部门来一起进行审核和复查，对其中的问题进行解决，对于产生的质疑和分歧进行探讨并修改妥善方案。
2.2钢结构材料选择
钢结构材料作为超高层建筑主体结构时，其抗压强度和承载力都优于同等条件下的混凝土材料，但是由于钢质材料存在导热系数较大的缺点，其在耐火性能上，存在一定的缺陷。随着我国材料科学的进步，耐火钢的发明填补了钢结构的缺点，其各种指标如化学指标、物理指标、抗冲击指标及焊接指标都能满足现代超高层建筑结构需求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此为保障超高层建筑的安全，在进行结构主题材料选择时，应采用符合国家标准的耐火钢。
3超高层建筑钢结构施工技术
3.1柱基础检查
钢结构施工中，需要对桩基结构进行全面检查，以保证整体钢结构施工的质量条件与安全状态，避免在施工与使用过程中出现结构风险隐患。为了实现这一技术管理目标，并尽可能地优化钢结构施工效率，需要在施工活动展开之前，对桩基础定位轴进行控制。通过对轴距、参考标高、锚栓位置、高度、垂直度等参数的统计分析，确定整体钢结构施工的技术指标。与此同时，需将立柱的基础层位置进行定位，并将其设定为基础高程点位置。在对相邻环境进行施工防护处理的同时，保证柱基础结构的合理性，并使其与钢结构柱底面之间保留足够的空间距离。通常情况下，这一距离数值一般控制在50~70mm区间内，而我国建筑领域所执行的标准数值为50mm。
3.2钢柱安装施工
在钢柱安装施工过程中，可采用塔吊设备分段完成吊装，根据现场实际情况布置施工作业面，按照塔吊起重能力对钢柱进行分段，确保施工过程的安全性。在上述工程中，受现场条件的制约，钢构件运输到现场后不能在场内卸货，需要在临街一侧临时停靠。按照卸货点半径为27m、塔吊起重为161kN（16.1t）进行设计，需要对9根Z1钢柱和1根Z3钢柱进行分段处理，其余钢柱可按照全设计进行吊装。此外，在钢柱吊装施工中还要控制好吊点设置，可采用4个临时耳板作为吊点，确保吊装的平稳性，防止钢构件出现变形。
3.3钢柱结构连接
钢结构的连接处理，包括螺栓连接控制与焊接接缝处理。在高强度状态下的螺栓连接处理中，需要对螺栓的摩擦面进行预处理，并在钢结构构件的结构上，形成螺栓穿孔操作，并在螺栓位置准确的前提下，保证整体连接基础处理的稳固性状态。
而在钢结构的焊接连接技术处理的过程中，需要根据施工环境的差异化条件，选择不同的焊接技术形式，以保证施工操作技术与实际工程建设环境的适应性状态。这其中可以将焊接技术分为典型的工厂焊接与点焊焊接两种。然后，在不同焊接技术类型的分类条件下，又可将其焊缝等级分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个等级，以此保证技术分类的完整性与全面性。而在焊接处理中，又可根据焊接母材，将其以30mm分界线，定义自动焊接与手工焊接的技术处理方式，以此保证技术有效性。
3.4除锈与涂装
钢结构材料在进行施工前，已进行防锈处理，在焊接安装施工后，必须针对焊接部位及连接部位的螺栓进行再次防锈处理，同时对在吊装过程中钢结构材料的受损部位，也必须再次进行除锈处理；同时对钢结构表面进行清洗，并涂装防火涂料，以确保钢结构整体耐火性能达到设计标准。
结语
综上，钢结构在超高层建筑中有着优势性应用条件，可以在发挥自身材料优势的同时，适应超高层建筑空间的需要，保证自身的技术应用合理性。而从城市化发展的角度出发，越来越多超高层建筑项目的出现，也对其具体工程技术提出了更加具体的技术要求，并且需要在关键技术节点上进行优化，以保证超高层建筑在经济效益与社会效益内容上的发展条件。
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论文作者:金鑫
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30
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