曹冬梅

【摘要】超高层钢结构施工具有标准高、场地狭小、立体交叉施工等影响施工因素多的特点，文章分析了超高层建筑钢结构的发展及特点，从高层建筑钢结构施工的基本要求入手，对高层建筑铜结构施工技术进行了分析。

关键词：超高层建筑；钢结构施工；流水段；测量与矫正；施工协调；施工安全

1施工前的準备工作

1.1技术准备

编制施工组织设计，将设计的思想融汇贯通到施工中；确定或完善施工及验收标准，规范市场、规范各方行为；进行工艺试验与工艺评定，为后续施工提供技术保障。

1.2吊装准备

目前国内超高层建筑钢结构施工在选用吊装施工机械主机时，几乎全部采用自升式塔式起重机，自升式塔式起重机可分为内爬式和外附式两种。塔式起重机臂又可分为平衡式与起重臂可起伏两种。塔式起重机的起重性能要满足工程要求，其中包括吊机最大起重量、最大起重力矩、最大半径与最小半径。特别要注意随着起重高度的增大，吊机的实际起重量会减小，因为：①要扣除不断增多的起重钢丝绳自重；②受卷扬机容绳量的限制，到一定高度时经过吊钩滑轮的钢丝绳走数要减少。对内爬式塔式起重机要注意起重卷扬机滚筒内的钢丝绳的容绳量，它将决定起重的极限高度。对外附着式塔式起重机要了解其标准塔身的高度，以判断是否适用工程需要。

1.3现场准备

超高层建筑钢结构工程在施工安装前现场的准备工作有：钢构件（包括零部件、连接件等）的验收、测量仪器及丈量器具的准备、基础复测、构件运输、构件堆放、构件堆场以及安排设备工具材料和组织施工力量等。

2高层建筑钢结构施工技术分析

2.1螺栓预埋技术在螺栓预埋技术中，最重要的一点则是对预埋柱脚螺栓的位置的确定，必须保证此位置的准确性，否则进行钢柱安装时则会有较大的难度，同时安装的质量也很难保证。所以在预埋螺栓位置进行施工时，需要对基础轴线和标高基准点进行严格的控制，必要时需要进行两次复测，首先在埋设定位后进行测量，其次在混凝土浇筑变得坚同后进行复测，二次测量都必须保证位移不能超出范围，其标高偏差控制在正负5毫米以内为宜，而定位轴线的偏差则正负2毫米以内为。2.2吊装技术

2.2.钢柱吊装技术

在钢结构施工中，其主要竖向构件即是钢柱，钢柱与建筑层高和建筑总高度具有直接的关系，所以在施工中不仅要考虑到钢柱在竖向荷载作用下的压缩变形，同时还要考虑到焊缝时的收缩变形，因此在对钢柱进行下料时。其长度要与设计长度有所区别，充分的将这些收缩变形有压缩变形考虑在内，在施工时对于上下两节钢柱截面和长度都完成相等时，也不允许进行互换，要严格按照施工的标准和规范来进行，事前将每节钢柱进行编号记录，从而保证其在安装时的正确性。2.2.2钢梁吊装技术

钢梁在进行吊装前，应在柱子牛腿处检查标高和柱子之间的距离，主梁吊装前，应在梁上装好扶手杆和扶手绳，待主梁吊装就位完成后，将扶手绳与钢柱系牢，以保证施工人员的安全。一般在钢梁上翼缘处开孔，作为吊点。吊点位置取决于钢梁的跨度。为了提高吊装的速度，对重量较小的次梁或者其他的小梁，尽量多利用多头吊索一次吊装数根。有时将粱、柱在地面组装成排架进行整体吊装，这样不仅有利于提高吊装的速度，还有利于减少高空作业，保证工程的质量。

2.3施工仿真分析技术

在施工（焊接、施工荷载等）和自重作用影响下，以及在环境条件（风、温度、日照等）的影响下，结构会不断发生变形，如果不加以控制，会造成安装的困难和精度的不可控制，甚至留有安全隐患。因此需要事先对各种因素引起的结构变形和内力进行计算分析，并结合现场实测数据掌握结构在各个施工阶段和各种环境条件下的变形规律，指导结构施工。以计算机模拟施工阶段结构验算为先导，进行施工工艺设计和施工控制是一项重要的施工技术措施。利用MIDAS、ANSYS等软件，可以对施工全过程的工况进行仿真分析，了解结构在重力作用下的变形规律，同时也可以对温度以及风荷载对施工各阶段的影响进行评价和分析，为确定关键的工艺过程和方案提供依据，并确保最后施工完毕时，达到变形不超差，内力不超限的要求。

2.4焊接施工技术

2.4.1 CO2气体保护焊操作工艺

施工操作中要注意的有：焊接参数的选择，焊丝的选择和焊接电弧电压与电流的选择，电流要根据工件的厚度、施焊位置和焊丝直径和熔滴过渡形式来选择，电弧电压的选择要与电流恰好配合；不同位置选择不同的焊接方式，平焊多选择左向焊法，能清楚地看到焊缝和熔池，便于控制焊缝的成型，横焊大多采用右向焊法，立焊分为向上立焊和向下立焊，中厚板的细丝焊接使用向上立焊，薄板可使用向下立焊.

2.4.2电渣焊的操作工艺

电渣焊是一种自动焊，用户高强度结构钢在竖直位置上的对接焊接。在进行操作时首先要选择焊接的电流和电压，根据计算公式选择计算出的电流，电压与熔缝的熔宽成正比，起弧阶段电压会高一点，在焊透的请款下，电压尽可能低，焊接过程随时注意调整电压；其次要适当掌握好焊接的速度（1.5-3m/h范围内），送丝速度在200—300m/h的范围以内，造渣过程中最好选择200m/h；还有就是要随时检查焊件的炽热状态，适当调整焊接工艺参数，当翼缘板较薄时，相应的焊接部位要安装水冷却装置。

2.4.3自自动埋弧焊操作工艺

在施工操作中要注意的有：首先是焊丝的选择，可参照《钢结构高层建筑设计与施工规程》进行选择；其次是焊丝的数目，可选择双丝焊，可一次得到大量的熔敷金属，焊接变形小同时也能提高焊接速度；其次对于无法使用衬热的焊缝，可先用手工焊封底，再用埋弧焊，对于较厚钢板可采用多层焊，在塔接接头和T形接头中，可以采用斜角焊接和船型焊接的形式。

2.5预变形技术

目前超高层钢结构中，呈现出斜、扭等结构特征的建筑物不在少数，而这些结构在施工过程中必然会发生不可忽略的空间三维变形，必须加以控制，否则会影响到结构的功能，严重的会危及到结构的安全。同时，差异压缩变形、不均匀沉降也会引起结构较大变形，必须进行综合考虑。预变形技术是解决这个难题的有效方法。预变形技术即在施工全过程仿真分析的基础上，得到结构施工过程中连续变化的、不断积累的节点变形值，通过加工调整构件长度和施工中预先反向节点变形值的手段，来最终达到施工完成时结构处于设计的初始几何位置的方法。需要说明的是，由于风荷载、温度荷载等为可变和随机荷载，影响可恢复，因此预变形补偿通常只考虑恒载作用（一般是结构自重）。

3结语

超高层钢结构的施工过程是一项错综复杂的系统工程，必须慎之又慎，在施工前必须制定周密、详细的施工组织方案和施工计划。在制定方案时既要考虑现场施工条件、各专业间的施工协调和影响；同时必须结合本工程的特点深入细致地研究各状态下的施工工况的分析，提前做好预案。通过周密的计划、系统的安排、灵活的协调，并在施工过程中不断调整和完善施工方案，确保高质、高效、安全进行施工。

参考文献

[1]何战宇.高层建筑钢结构施工技术[J].企业科技与发展，2010（12）.

[2]王培成.高层建筑铜结构施工技术与管理[J].科技资讯，201l（9）.

[3]焦民顺.浅谈高层建筑钢结构的应用[J].中国建设信息，2009（12）.