刘毅

摘要：进入新世纪以来，超高层钢结构建筑因其功能上的优势受到欢迎，建筑数量不断增加。超高层钢结构建筑施工和普通低楼层的建筑具有很多不同。本文主要是从建筑施工工艺的角度，分析了超高层钢结构建筑的质量控制关键环节，从钢结构特殊的受力控制情况出发，探讨提高施工质量和安全的措施。

关键字：超高层;钢结构;施工;要点

超高层建筑也被称作是摩天大楼，国家标准认定超高层建筑是高度超过一百米，层数超过四十层的建筑物。超高层建筑能有效缓解城市土地紧张的困难，在有限的面积上实现建筑物更多的功能。但是超过从建筑和地层建筑的施工管理控制上具有很大的不同，主要表现就是施工工艺非常复杂，施工过程无法逆向重来。对超高层钢结构建筑的施工控制进行研究，就必须从这些特点出发，进行综合性研究。

1、超高层钢结构建筑施工控制的主要特点

超高层钢结构的建筑施工最主要的特点是工程的复杂性和系统性。系统工程的主要特点一是系统复杂带来的施工管理难度的增加。超高层建筑的建筑工程结构比楼层少的建筑，不仅是层数上增加，更是系统管理难度上的倍数级别的增加。这种复杂还不仅是施工的工作量增大，还有不可控因素的增加导致对施工过程的管理的难度增加。在进行超高层钢结构的施工系统管理中，要引入自动控制、标准控制的理念，采用多目标控制系统来提高对复杂系统的管理效率。二是施工目标的多样化让建筑控制系统的可靠稳定性能受到挑战。这种多目标性的影响因素往往存在相互对立的情况，管理控制指标要合理控制是关键节点，也是提高系统管理水平的重要因素。三是楼层的增加，带来的施工影响因素也在增加。超高层钢结构建筑会随着建筑施工高度的增加而难度加大，影响因素中自然环境的干扰也会增加，温度、风力、天气都会给施工的工艺和质量直接造成影响。

超高层钢结构建筑施工另一个主要特点是无法逆操作。这种不可逆的特点主要体现在，对已经完成的建筑施工部分，无法进行重新推倒型的施工技术调整。超高层建筑具有时间管理的单向性。所以在实际施工过程中，要从这一特点出发，对建筑施工的关键环节超前考虑、制定施工方案，避免出现无法补救的后果。要增加工作预见性，从安全可靠的终极目标出发，避免因工作不严谨细致带来的事故灾害。超高层钢结构建筑施工中人是对其安全质量带来最重要影响的因素。每一项施工都离不开人的参与和执行。所以在施工中首先要加强对人员的教育和培训，并在施工中时刻重视对人员思想动态的掌握，体现出以人为本的工作理念，引导施工人员提高执行力和创新力。

2、超高层钢结构建筑施工控制的工艺流程

超高层钢结构建筑施工工艺的流程主要由钢结构主体框架制作，现场钢结构连接等阶段组成。首先钢结构的施工是要制作建筑需要的钢柱和钢梁。这种H型钢梁、柱的构件必须严格执行相关设计标准。原材料必须符合设计需要，钢材的变形误差、弯曲度等指标都要小于千分之一的误差值，并且在5毫米以下。在进行H型钢梁、柱的焊接时，要采用龙门焊机进行，并对焊口、焊缝进行探伤检验。在对H型钢材进行焊接拼接时，两翼边缘、腹部区域的间距都要大于20厘米。在对H型钢材必须进行变形矫正时，要采用压力和火焰矫正的方法用矫直机矫正。必须对需要使用的H型钢材进行全面的质量检验合格后，才能进行后续的处理操作。

超高层钢结构建筑的现场施工主要是构建的十字柱组装流程。首先要对需要组装的H型钢材构件进行质量检验，合格的才能开始组装，如果发现变形必须矫正合格后使用。在专业的組装架上组装十字型柱，需要采用正规的二氧化碳保护焊接工艺。在组装中要多次检测和矫正十字型柱的扭转指标，让直线度、对角线等技术指标在设计范围内。在组装过程中要设定一个标高线，以此作为基线，进行现场钻孔、焊接连接板等小型构件。如果构件需要进行分段组合安装，要做好记号分段制作，标记清晰，保证组装件的整体技术指标合格。

3、超高层钢结构建筑施工控制的实例分析

本文选取M省的一座总高度为300米以上的金融大厦激进型超高层钢结构建筑施工控制环节的实例分析。该建筑的主体结构是钢筋混凝土和钢骨架结构组成。大楼的结构复杂、安装精度要求高、施工控制的难度高。

在大楼的标高控制中，通过预补偿的方法来进行控制。由于大厦的整体高度和重量巨大，所以竖向变形和楼体的沉降无法避免，而且数值较大。在施工控制管理中，首先要从这一特点出发确定施工的工艺方案。在施工过程中依据施工进度确定每一个时间段的工况。要和实际施工同步进行仿真分析，定期采集楼层和实际标高和实际标高之间的差距，从而从总高度的需要出发，设定后续楼层的补偿高度值。要加强施工过程的检测数据采集，详细掌握第一手施工资料和信息。在整个施工全部完成的过程中，这种对标高的检测、计算、调整工作要持续进行。

在大楼的外部延伸桁架的内力控制中，采用的是二阶段安装的方法。在钢结构安装中，对关键节点采用分步骤安装到位，这样能有效减少外部延伸桁架的刚度，这样可以控制构件的差异变形。在施工到一定步骤后，桁架部位的差异变形全部发生后，在安装上关键节点。这样的施工方式，能让外部延伸的桁架形成整体受力状态，避免在安装时产生新的附加应力，从而对桁架的内力实现了有效的控制。在M大厦的施工中，首先完成基础及其底板，在底板基础强度在28天的抗压强度满足情况下，进行核心筒施工到第10-15层后，开始钢结构的安装。之后会利用巨柱型的混凝土机械进行现场混凝土浇筑，并为现浇混凝土安装上压型钢板。一直采用这种方式进行施工。在第20-25层时进行外伸桁架的施工，暂缓关键节点的最终安装，只实现一个初装状态。在施工到底50层左右时，再完成25层的桁架关键部位的安装。

对超高层钢结构建筑施工进行关键点控制，要从超高层建筑的特点出发，考虑到钢结构的安装优势，避免增大建筑受到额外应力作用，以保障超高层钢结构建筑的质量和安全。

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