超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施

[摘要]随着我国经济的不断发展和科学水平的不断提高，建筑行业也迅速发展了起来。现阶段的建筑物是越盖越高，如何保障高层以及超高层建筑物的质量成为现在很多建筑企业发展的方向。

[关键词]超高层建筑；钢结构施工；关键技术；措施；

中图分类号：TU208 文献标识码： A

一、前言

最近这十几年内，我国国民经济发展很快，各种各样的高层、超高层建筑物拔地而起。但是在建设的过程中，经常会出现质量事故。所以，超高层建筑工结构施工就显得极其重要。

二、超高层建筑钢结构的发展

超高层建筑是人类征服自然，不断取得进步的重要标志，是现代科学技术发展的结晶，也是一个国家科技发展水平和综合实力的集中体现之一。因此无论是发达国家，还是发展中国家都把兴建超高层建筑作为展示社会发展成就的重要手段。而超高层建筑通常采用钢结构作为主要构成部分，因此超高层建筑一般都是超高层钢结构。现代超高层建筑起源于美国，已有1l0年的发展历史，超高层建筑的兴建不但具有显著的经济效益和社会效益，能够展现一个时代、一个国家的科技发展成就，而且可以极大地促进相关领域科技的发展。因此目前兴起了超高层建筑建设的新高潮。不仅高度越来越高。

三、施工前的准备工作

首先是强化施工图纸的会审工作，图纸是工程施工的依据，工程开工前项目监理机构要组织监理人员熟悉工程图纸与项目有关的规范标准、工艺技术条件，充分领会设计意图。同时，要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审，检查施工图纸中的“错、漏、碰、缺”，力争把问题解决在施工之前，减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。其次是认真审查钢结构安装施工组织设计，施工组织设计是施工单位全面指导工程实施的技术性文件，施工组织设计的完善程度直接影响工程的质量、进度。因此，钢结构安装工程施工组织设计审查要针对性和重点，主要内容有：

1.质量保证体系和技术管理体系的建立；

2.特殊工种的培训合格证和上岗证；

3.新工艺的应用；

4.对工程项目的针对性；

5.质量、进度控制的措施和方法；

6.施工计划（工期）的安排。

四、材料的选用

五、塔吊的选择、布置与装拆

塔吊是高层建筑钢结构吊装工程施工的核心设备，机器设备的选择和布置应根据高层建筑物的布局、现场条件及钢结构的重量等因素综合考虑，并保证装拆的安全、方便、可靠。根据高层建筑钢结构吊装工程的具体地理位置、结构形状及构件等特点，选择了合适的塔吊，并将其布置在合适的安装位置，从而满足了吊装工程相关构件的垂直运输，而且为大量后续楼宇设备的安装创造了条件。大型内爬塔吊的爬升和拆除是一项技术复杂、施工难度大的工作，在塔吊爬升时采用了封吊顶升的方法，在顶升时通过合理组织，从而提升了顶升了速度和效率。在塔吊的拆除阶段，建立“以大化小、化整为零”的的原则，并辅以汽车吊进行监护，较好地解决了大型内爬塔吊的拆除难题，为国内同类工程运用内爬式塔吊提供了范例。

六、钢柱安装

1.最底段钢柱是整根钢柱安装的基础，必须保证安装准确无误；

2.安装钢柱找正用平垫铁，测量垫铁顶面标高，确认标高符合规范要求。如偏差超过规范要求时，应更换垫铁。用水准仪测量所有钢柱1m标高线在同一水平线上，偏差在-5mm～8mm之内；

3.钢柱柱身平面坐标中心线与基础平面坐标中心线对准，偏差不大于5mm。

4.垂直度用经纬仪在90°方向上测量，确保柱身长度中心线的铅垂度，单节偏差不大于10mm，全高不大于35mm；

5.测量各柱中心线间的距离，定位中心线偏差不大于5mm；

6.钢柱空中对接搭设稳固的操作平台，上下节对口时，缘板和翼板无错位，以每层平台标高为准，用水准仪测量各平台标高线在同一平面上，垂直度用经纬仪测量找正。钢柱对接焊接完毕后，将对口工装和引弧板、收弧板用气割割掉，然后磨平，不允许用大锤打掉；

7.钢柱对接每道焊缝由两人对称焊，先焊厚板，后焊薄板，每道焊缝必须一次连续焊完。8）空中焊接需搭设防风防雨棚。

七、超高层钢结构的测量与校正

1.校正、验收顺序

一个流水段安装完成后是需要校正的。按柱子的分段划分流水段，超高层钢结构建筑的校正就需要按3层为一节柱，l2米高的流水段进行。前一个流水段资料完整，现场监理复测认可后，开始下一个流水段的开吊，依次进行直到几个流水段施工完成，再进行阶段性验收和施工总验收。

2.校正方法

先确定高层钢结构标准柱，可以减少安装误差。正方形框架标准柱的确定方法就是4根转角柱；长方形框架的长、短边的比大于2时，标准柱的确定方法是取6根柱；多边形框架标准柱的确定方法是取转角柱。基准点就确定为标准柱基中心线。对标准柱垂直度的观测，将测量目标固定在柱顶，需要借助激光经纬仪，以基准点为依据。在施工中，钢结构的振动会产生机械误差，仪器在安置中也会出现细小的误差。这样就需要在测量中，每测一次，将激光仪进行90度的转动，在柱顶的目标上测出4个激光点，其相交点，就是量测安装误差。

在设在地下室底板上的基准处的激光仪上方的金属上，固定一个小钢管，或埋在混凝土楼板上，使激光束能够通过。注意只对标准柱用激光经纬仪。其他柱子的误差以标准柱为依据用丈量法测量，方法就是在角柱上拉设钢丝绳，沿柱子外侧成平面方格，用钢尺量，超过规定标高误差6mm，就得调整。 在钢结构吊装期间，为防止人员、物料和工具坠落或飞出造成安全事故，需

铺设安全网。安全网分平网和竖网。安全平网设置在梁面以上2m处，在建筑平面范围内满铺。当楼层高度小于4.5m时，可隔层设置。安全竖网铺设在建筑物外围，高度一般为两节柱的高度。

高层钢结构的梁的用钢量约占结构总用钢量的65%，其中主梁约占35～40%。因比梁的布置力求合理，连接简单，规格少。以利于简化施工和节省钢材。采用最多的梁是工字截面，受力小时也可采用槽钢，受力很大时则采用箱形截面，但其连接非常复杂。

八、施工组织新思维

超高层建筑的竖向跨度非常大，在施工组织中首要解决垂直运输效率的问题。利用有限的机械设备解决庞大的人员、材料的上下，怎么样才能做到有序并且有效？目前考虑的有：合理配置大型机械设备。要核算现场人员流量，在施工高峰期有多少人需要乘电梯到达现场，全部输送完需要多少时间。结合工期计划，核算和分析需要使用人货电梯运输的原材料、周转材料、成品、半成品的总用量以及周转率要求，核算工作时间。在此基础上，合理确定塔吊、人货电梯的规格型号和数量。超过150m的建筑应考虑布置一台高速施工电梯和一台普通施工电梯，分别服务不同的施工区域。选择混凝土输送泵的性能和数量。应选用一次泵送到位的混凝土输送泵，油泵和电泵均要配备。

九、高强度螺栓安装

高强度螺栓的连接和固定的质量控制：扭剪型高强度螺栓在供货、装运、保管过程中应轻装轻放，防止螺栓损伤与沾污。安装时要确保穿孔的自由通过，严禁锤击穿孔，穿孔方向要保持一致，垫圈位于螺母一侧，确保高强度螺栓连接板接触面的平整。

十、质量保证措施

强度极高的工程施工，使用的螺栓强度都是十点九级别的扭剪类型，型号为M24，总共个数大致100000SET。在起初安装强度高的螺栓的时候，需要全方位检查构件的摩擦面，这些构件都是用于工程建设现场的，所以必须严格检查。高强度地进行螺栓连接，另外还要进行相关配套措施，这些工作都在构件吊装前实施好。将帆布口袋挂在吊装的构件节点部位，将高强度螺栓连接副按件数、规格放入布袋中随构件吊装至安装部位。施工质量要求高。以建筑总高度允许偏差值来说，超高层建筑的质量要求已经与普通建筑有了差别，特别体现在结构的安全性能和建筑功能要求上。超高层建筑承受的风压非常大，对气密性、水密性有很高要求，玻璃或幕墙的三性检验报告不可缺少。装饰工程中，外墙粘贴砖的施工质量关系到建筑的使用安全，必须引起足够重视，应从技术、工艺上加以控制。

检查螺栓垂直度是否超差，超过规定必须矫正，矫正方法可用冷校法或火焰热校法；检查螺纹有否损坏，检查合格后在螺纹部分涂上油，盖好帽盖加以保护；

检查螺栓间距，实测独立柱地脚螺栓组间距的偏差值，绘制平面图表明偏差数值和偏差方向。再检查地脚螺栓相对应的钢柱安装孔，根据螺栓的检查结果进行调查，如有问题，应事先扩孔，以保证钢柱的顺利安装。

十

一、结束语

通过以上详细的分析，我们得知超高层建筑钢结构施工对于超高层建筑起着很大的作用，所以超高层建筑钢结构施工的关键技术还需要不断的完善以及发展。