摘要：建筑行业已经成为目前我国迅速发展的行业之一，随着人们生活水平不断提高，对于建筑的要求也在不断增加，建筑物越来越高就是其中要求的一种具体体现。由于钢结构具有施工周期短、自重轻、抗震性能好、环境污染少等综合优势，所以，钢结构在建筑中被广泛应用。钢结构的应用，尤其是在超高层建筑中的应用，推动了我国的建筑行业的发展。本文主要对钢结构在超高层建筑中的应用进行探讨。
关键词：钢结构、超高层建筑、应用
1、前言
钢筋混凝土结构在超高层建筑中由于自重大，柱子所占的建筑面积比率也越来越大，同时高强度钢材应运而生，在超高层建筑中采用部分钢结构或全钢结构的理论研究与设计建造可说是同步前进。对超高层建筑的结构体系的研究日趋完善、计算技术的发展和施工技术水平的不断提高，使超高层建筑发展迅猛。
2、钢结构在高层建筑中安装技术应用
2.1立面施工流水
在高层建筑施工中，由于工程的层数多、工作面小，模板施工周期性强，因此需要组织流水作业。也就是需要将建筑整体，从高度方向以钢柱的分段为参照，将建筑划分多个节。运用这样的分段，使每个节具有单体的特征，各项结构也符合总体设计的要求。对于分段的钢柱的吊装，在施工操作中，单节框架本身的刚度必须保证，由于内爬式塔式起重机需要在施工中有个爬升过程的操作，这就必须保证自升式塔式起重机的框架牢固、平衡和稳定。
立面施工流水划分需要满足的条件：
2.1.1满足塔式起重机的起重量、起重半径与起吊高度等相关的起重性能和吊装要求，需要超过该流水段内需要吊起的最重物件的限额。
2.1.2高层钢结构吊装需划分吊装作业区域，吊装按划分的区域、平行顺序同时进行。由于是流水作业，这样就需要塔式起重机爬升高度，这个高度不能影响下一节流水段起吊构件的工作。
2.1.3钢柱是决定高层建筑层高和总高度的主要竖向构件，在加工制造中必须满足现行规范的标准。每一节内柱长度，需要满足构件制造厂说明的制作条件，每一节内柱的运输和堆放条件，也需要在流水段中保证。
2.2标准节框架施工与特殊节框架施工。
2.2.1标准节框架的施工
在总体上，将超高层钢结构框架，以三四层为一节划分为节框架。在分成的诸节框架中，多数节框架的结构类型基本上是相同的，我们将这类节框架称为“标准节框架”。超高层钢结构框架施工的精确性，就需要标准节框架施工的保证。
2.2.2特殊节框架的施工
与标准节框架相对立的是特殊节框架，在裙房网架、加强桁架层结构、屋顶花园层等方面的施工，在建筑和结构上，都与标准节的框架有不同的要求，在构件吊装施工技术方案的制定上要求较为特殊，为确保超高层钢结构框架的安装顺利的完成，对于裙房网架，在结构上会出现较大的跨度。裙房网架位于高层建筑内部或者附近，由于施工的条件相对欠缺，在施工方法上采用：一是地面拼装，整体提升施工法。二是搭设平台，高空散装施工法。加强桁架层结构，这属于重量结构，不能通过整体吊装的塔吊法进行施工。这种情况就需要用“分段-整体提升施工法”、“散装塔吊施工法”。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆事宜散装塔吊施工法还使用于屋顶花园层等结构较轻的类型的施工需求。
2.3钢柱的安装方法
在加工制造中，钢柱是竖向构件，决定超高层建筑的总的高度，因此在规范上需要满足现行标准。注意焊缝在钢柱在翻样下料制作过程中出现的收缩变形，注意竖向荷载压缩引起的下料变形。这样在钢柱翻样下料长度的设计上不能相等，至少要存在几毫米的差距。同时，还要注意在上下两节钢柱上，即使截面完全相等，也是不能调换的，为保证安装的正确性，最好在施工的过程中对每节钢柱编上号来加以区别，确保安装的准确无误。
2.3.1划分吊装作业区域进行高层钢结构吊装是正确的钢柱安装方法。各个区域在施工中需要平行安装同时进行。首先，在预埋的地脚螺栓上加设保护套，防止吊装第一节钢柱就位时碰坏地脚螺栓的丝牙，造成安全隐患。其次在钢柱吊装前，预先在地面上把操作挂篮、爬梯等固定在施工需要的柱子部位上。吊耳就是钢柱的吊点，需要考虑钢柱的重量与起重机的起重量。
2.3.2钢柱的吊装分双机抬吊和单机吊装。钢柱被双机抬吊时，吊离地面后的回直是在空中完成的。相反的单机吊装是不允许柱根拖地的，为了完成起吊，需在柱子底下加垫木，即回转法。在钢柱就位后，按照顺序先调整标高，再调位移，后调整垂直度。对钢柱子进行校正，需要依照确定的数值规范，使柱子的垂直偏差为零。一旦发现上下柱间存在错位，需要在耳板处通过加垫板来调整。
3、超高层建筑钢结构在我国的应用及建议
近些年，我国超高层建筑的数量越来越多，这类建筑群的出现对减少我国建筑占地面积具有较大作用，特别是对我国这样人口较多的国家来说，发展超高层建筑无疑是解决我国建筑占地面积增多、人均土地减少的重要举措。在我国，超高层钢结构建筑主要用作写字楼、酒店亦或大跨度的商业地产等，这些超高层建筑多集中于繁华城市中心，多为一些被称为“都市综合体”的项目所应用。
这类高层钢结构在标准层设计应用中的投影建筑面积通常较小，这导致安装过程中容易受到工序场地小、构件多、工序长、协调复杂等的影响，另外现场钢构件的堆放位置也会受到一定的限制。研究显示，钢结构的安装中最普遍的特点是存在较多立体交叉作业施工情况，即在安装过程中钢框架需要与钢筋混凝土结构界面的施工在同一时间进行作业，这使得两者在作业过程中互相干扰的现象时常发生，干扰较重时甚至需要工序间歇时间，这也不同程度地影响到了高层建筑钢结构安装的进度以及施工的流水节拍。
一般钢梁在安装的时候主要是经限位的连接板及高强螺栓经过多次矫正并经过对高强螺栓的初拧和终拧来固定，从而达到对钢梁与梁柱连接点的轴线位置与垂直度进行有效控制的目的。为解决以上问题，建议在最初的吊装中，以安装就位的钢梁进行持续的矫正以及调整，以确保安装钢梁框架的位置与图纸设计要求相符合。在对其进行矫正时可借助千斤顶和倒链进行反复矫正，这样可以保证钢梁轴线的位置与其垂直度平行，以保证钢梁的安装质量。另外在进行钢梁吊装的过程中可借助连接板完成与钢柱牛腿以及钢梁腹板之间的连接，可以以一块小钢板或用高强度螺栓连接与两端焊口处的钢梁上翼缘板以及牛腿进行临时的点焊定位。在设计对钢梁进行吊点的耳板时，建议在梁跨的四分之一处进行设置。采用以上方法不仅可以提高安装速度和质量，而钢结构安装过程的安全与质量也得到了相应保证。
4、结语
目前，应用于高层建筑的框架结构种类繁多，质量大多层次不齐，钢结构作为一种抗性极强的材料在超高层建筑中的应用得到了建筑界人士的广泛关注。总之，钢结构是一种特别适用于高层建筑建造的材料，值得进行大力推广应用。同时由于钢结构的应用不仅有助于建筑结构的设计理念的创新，还是各国综合国力的重要标志，我国现有钢结构技术水平标志着我国在超高层建筑开发与建设方面已迈入了钢结构的体系时代，这在无形中为我国的建筑行业带来崭新的突破。
参考文献：
[1]肖宴生.浅议高层建筑钢结构的施工技术[J].中国电子商务，工程科学，2012.
[2]张洁.钢结构在我国高层建筑中应用现状的评述(上)[J].四川建筑科学研究，2011，(2).
[3]徐刚.高层建筑钢结构安装施工技术探讨[J].四川建材，2008.
论文作者:吴平
论文发表刊物:《基层建设》2016年12期
论文发表时间:2016/10/21
标签：钢结构论文; 高层建筑论文; 框架论文; 钢梁论文; 建筑论文; 标准论文; 高层论文; 《基层建设》2016年12期论文;