楊建超

摘 要：由于鋼結(jié)構(gòu)建筑具有工期較短和抗震能力強(qiáng)以及可以回收利用等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工程建設(shè)中，而鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)質(zhì)量的高與低不僅對工程建設(shè)有直接影響，同時(shí)也會影響到工程后期的居住安全。因此，主要闡述了建筑鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)，并針對鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制對策進(jìn)行分析，可為類似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：高層建筑;鋼結(jié)構(gòu)施工;關(guān)鍵技術(shù)

引言

鋼結(jié)構(gòu)就是由鋼制材料組合的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)是由型鋼、鋼板制成的鋼柱鋼梁構(gòu)成的，各部件之間一般采用焊縫和螺栓和柳釘來進(jìn)行連接。由于鋼結(jié)構(gòu)自重輕，施工簡便，所以被廣泛應(yīng)用。

一、超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的概念及優(yōu)勢

根據(jù)我國民用建筑通用準(zhǔn)則，總體高度超過100m或者在40層以上的建筑物，定義為超高層建筑;采用鋼結(jié)構(gòu)作為結(jié)構(gòu)體的建筑，稱之為鋼結(jié)構(gòu)建筑。鋼結(jié)構(gòu)在作為超高層建筑結(jié)構(gòu)主體時(shí)，較傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)材料有著非常明顯的優(yōu)勢，首先在材料重量上，由于傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)，在同等抗壓條件下，鋼結(jié)構(gòu)材料有著較小的構(gòu)件截面，能夠有效節(jié)約建筑物空間，同時(shí)利于超高層的建筑施工，極大提高了建筑結(jié)構(gòu)的施工效率;其次鋼結(jié)構(gòu)材料相較于傳統(tǒng)的混凝土材料，在建筑節(jié)能、綠色以及環(huán)保效果上都有著較強(qiáng)的優(yōu)勢，在滿足超高層建筑質(zhì)量安全的前提下，鋼結(jié)構(gòu)材料更能滿足國家節(jié)能建設(shè)、綠色發(fā)展的要求，同時(shí)對建筑美觀的提升效果，要大大優(yōu)于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)材料。

二、鋼結(jié)構(gòu)施工前期準(zhǔn)備

超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工前，必須做好充足的施工前準(zhǔn)備，以滿足施工過程中施工安全的要求，包括對超高層建筑施工圖進(jìn)行嚴(yán)格的審查，確保沒有違反設(shè)計(jì)強(qiáng)條;對鋼結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行選擇，確保材料抗壓及承載性能滿足設(shè)計(jì)需求;針對超高層鋼結(jié)構(gòu)施工做出詳細(xì)的部署，確保工程施工的安全及進(jìn)度。

（一）嚴(yán)格的施工圖審查

鋼結(jié)構(gòu)施工圖是超高層建筑結(jié)構(gòu)施工最重要的技術(shù)性文件，在施工開始前，必須組織專家對設(shè)計(jì)施工圖作出嚴(yán)格的評審，確保施工圖符合相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，施工工藝的選擇及技術(shù)規(guī)范的選定符合超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)安全施工的要求;同時(shí)在施工圖審查過程中，相關(guān)施工人員也能進(jìn)一步了解設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與施工方式，有利于整體施工的進(jìn)行。

（二）鋼結(jié)構(gòu)材料選擇

鋼結(jié)構(gòu)材料作為超高層建筑主體結(jié)構(gòu)時(shí)，其抗壓強(qiáng)度和承載力都優(yōu)于同等條件下的混凝土材料，但是由于鋼質(zhì)材料存在導(dǎo)熱系數(shù)較大的缺點(diǎn)，其在耐火性能上，存在一定的缺陷，隨著我國材料科學(xué)的進(jìn)步，耐火鋼的發(fā)明填補(bǔ)了鋼結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)，其各種指標(biāo)如化學(xué)指標(biāo)、物理指標(biāo)、抗沖擊指標(biāo)及焊接指標(biāo)都能滿足現(xiàn)代超高層建筑結(jié)構(gòu)需求，為保障超高層建筑的安全，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)主題材料選擇時(shí)，應(yīng)采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的耐火鋼。

（三）鋼結(jié)構(gòu)施工部署

超高層鋼結(jié)構(gòu)主體施工過程中，存在多施工工序與多工種并行施工的情況，因此必須在施工開始前期做好施工部署工作，為多工種配合及多工序并行提供良好的施工計(jì)劃，合理鋼結(jié)構(gòu)的施工時(shí)間，在保障鋼結(jié)構(gòu)主體安全及施工質(zhì)量的前提下，有效地提高結(jié)構(gòu)施工的效率，縮短施工周期。

三、超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)主要包括結(jié)構(gòu)柱施工技術(shù)、結(jié)構(gòu)梁施工技術(shù)、連接件施工技術(shù)、焊接技術(shù)以及除銹與涂裝技術(shù)。在主體進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)施工前，首先要確保樁基的質(zhì)量符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，作為建筑結(jié)構(gòu)體的基礎(chǔ)，樁基的安全性能是超高層鋼結(jié)構(gòu)整體施工的保障，同時(shí)在樁基檢測時(shí)，可以確定立柱的坐標(biāo)及之間的距離，調(diào)整鋼結(jié)構(gòu)體與樁基中心面之間的空間，方便鋼結(jié)構(gòu)體的調(diào)整。

（一）鋼結(jié)構(gòu)柱施工

鋼結(jié)構(gòu)柱采用吊裝施工，吊裝時(shí)首先應(yīng)確立柱體定位軸線，并且以地面控制網(wǎng)為基準(zhǔn)在軸點(diǎn)放樣;吊裝過程中不能使結(jié)構(gòu)柱拖地，到達(dá)結(jié)構(gòu)柱安裝位置時(shí)，按照先垂直再水平的順序，對鋼結(jié)構(gòu)住的高程及位移進(jìn)行調(diào)整，最后進(jìn)行垂直度調(diào)整。

（二）鋼結(jié)構(gòu)梁施工

結(jié)構(gòu)梁吊裝前，首先要確定柱間距以及結(jié)構(gòu)柱高度是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，主梁吊裝時(shí)利用扶手繩等工具確定梁體安裝位置;梁體到達(dá)指定位置后，采用扶手索對梁柱之間進(jìn)行固定，以保障結(jié)構(gòu)梁后續(xù)施工安全;吊裝施工過程中，梁體吊裝點(diǎn)的選擇必須根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)梁的總跨度來確定。

（三）焊接施工

鋼結(jié)構(gòu)焊接施工包括內(nèi)腔同步對稱焊接，采用鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)腔豎向焊接，以5人同步快速對鋼結(jié)構(gòu)體連接部位進(jìn)行焊接，焊接時(shí)應(yīng)注意排氣設(shè)施及保障內(nèi)腔空氣清新;其次是外腔超長橫向焊接，以8人采取同步的對稱焊接，長邊安排6人，短邊安排2人，分段對鋼結(jié)構(gòu)件進(jìn)行跳焊，同時(shí)在焊接時(shí)臨時(shí)加設(shè)反變形約束裝置以保障焊接精度。焊接完成后，采用超聲波探傷技術(shù)對焊接部位進(jìn)行檢測。

（四）除銹與涂裝

鋼結(jié)構(gòu)材料在進(jìn)行施工前，已進(jìn)行防銹處理，在焊接安裝施工后，必須針對焊接部位及連接部位的螺栓進(jìn)行再次防銹處理，同時(shí)對在吊裝過程中鋼結(jié)構(gòu)材料的受損部位，也必須再次進(jìn)行除銹處理;同時(shí)對鋼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行清洗，并涂裝防火涂料，以確保鋼結(jié)構(gòu)整體耐火性能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

四、超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工管理措施

超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)中，為保障施工安全和質(zhì)量，必須采取相應(yīng)的技術(shù)管理措施，結(jié)合最新的信息技術(shù)運(yùn)用，確保結(jié)構(gòu)體施工過程的合理有效;通過對施工數(shù)據(jù)的監(jiān)控，保障結(jié)構(gòu)體施工過程中建筑主體達(dá)到設(shè)計(jì)要求;通過對現(xiàn)場安全設(shè)施的管理，保障施工現(xiàn)場人員及設(shè)備的安全;最后通過對施工地點(diǎn)氣象進(jìn)行監(jiān)控，確保施工環(huán)境的安全。

（一）BIM技術(shù)的應(yīng)用

傳統(tǒng)的超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中，避免不了與其他工種存在結(jié)構(gòu)碰撞的現(xiàn)象，現(xiàn)階段BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以有效地避免結(jié)構(gòu)體碰撞情況的發(fā)生。超高層建筑的排水、電氣、暖通等設(shè)備管線與結(jié)構(gòu)梁柱之間的位置關(guān)系可以通過BIM建模，在主體結(jié)構(gòu)施工前判斷出來，并進(jìn)行及時(shí)有效調(diào)整，以確保鋼結(jié)構(gòu)與建筑其他系統(tǒng)之間不會發(fā)生碰撞，同時(shí)通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以更加合理有效對建筑物內(nèi)部空間進(jìn)行規(guī)劃，提升建筑物整體的使用效果。

（二）施工數(shù)據(jù)監(jiān)控

超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中，由于施工結(jié)構(gòu)復(fù)雜，視線條件較差以及鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)水平要求較高，在施工過程中，必須對整個(gè)施工數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過完備的儀器，確保結(jié)構(gòu)體與施工圖設(shè)計(jì)基準(zhǔn)線一致，通過系統(tǒng)科學(xué)的分析，對鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中容易出現(xiàn)偏差的部位反復(fù)核查，以確保超高層建筑的整體安全。

（三）安全施工管理

鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，對施工安全的管理也是十分重要的，主要包括以下措施，首先是設(shè)立高層防護(hù)生命線，高度在建筑物每層的1.2m左右并搭建臨邊防護(hù)設(shè)施，以確保高層施工安全;其次是設(shè)置安全網(wǎng)及水平懸挑防護(hù)棚，以預(yù)防高處墜落危險(xiǎn);再者是在焊接施工時(shí)，以接火盆作為預(yù)防焊接火星的防護(hù)措施;最后對焊接采用的氣瓶等采用推車移動，防止氣瓶傾倒。

（四）氣象條件監(jiān)測

超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工受施工地點(diǎn)氣候條件的影響較大，特別是雷擊、暴雨、狂風(fēng)的氣象因素極大影響了超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工，因此在進(jìn)行施工時(shí)，必須委托氣象部門對施工所在地的條件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并及時(shí)提醒相關(guān)項(xiàng)目的施工單位，同時(shí)在施工現(xiàn)場必須做好防雷、防風(fēng)及防雨措施。

五、結(jié)束語

高層建筑的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了建筑技術(shù)的高度集中和發(fā)展，既要求了規(guī)模和高度，又限制了占地和重量，為建筑施工技術(shù)提出了更高要求。上文介紹了鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)要點(diǎn)，在施工時(shí)要嚴(yán)格按照規(guī)范施工，這樣才能夠保證施工質(zhì)量。

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