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摘要：在超高层建筑施工中，钢结构是一种非常重要的建筑材料，为了保证超高层建筑的施工，对钢结构的施工操作是保证其稳定性的关键，由于钢结构本身具有良好的抗震性能和较高的强度，因此在我国建筑业中得到了非常广泛的应用。本文简要分析了超高层建筑钢结构施工的各种关键技术，探讨了相应的优化措施，以期为我国超高层建筑施工提供借鉴。
关键词：超高层建筑；钢结构；关键技术；优化方案
引 言
钢结构在超高层建筑中有着优势性应用条件，可以在发挥自身材料优势的同时，适应超高层建筑空间的需要，保证自身的技术应用合理性。而从城市化发展的角度出发，越来越多的超高层建筑项目，也对其具体工程技术提出了更加具体的技术要求，需要在关键技术节点上进行优化，以此保证超高层建筑在经济效益与社会效益内容上的发展条件。
一、超高层建筑钢结构建设的优点
在超高层建筑项目建设的过程中，钢结构具有非常明显的优点，下面作者就会对其进行细致的分析：首先，钢结构本身拥有非常优质的承载能力，相同的工程使用钢结构能够产生拥有更安全的效果。在空间利用方面来说，钢结构本身拥有极强的延展性，在相同的截面下能够产生更大的使用空间，扩大房屋的实用面积，减少环境空间的浪费。和传统的建筑用材相比较，传统建筑材料的密度小，而钢材料因为密度大能够保护材料内部不受环境压迫，产生的破坏较小。其次，钢结构还有另外的一个显著的特性，就是刚才本身的重量轻。当我们身边发生自然灾害的时候，钢结构就能够发挥自重轻的优势，增加内部弹性，保证建筑不受到破坏，使其获得良好的保护，从而增加房屋本身的抗震性能。再次，钢材料本身还存在一种基本的特性，就是可再生性。钢结构不会危害环境，当不再使用时能够被再次改造，项目建设人员能够将它们收集起来，在以后项目建造的过程中提供可需要的帮助，这恰恰也符合当代社会勤俭节约、可持续发展的理念，不断提升社会环境对节能、环保的重视程度。不仅如此，还能够降低工程建设的成本，提升整体项目的经济效益。最后，因为钢的可塑性较强，在制成钢板的过程中，制作流程非常容易、一次成型，不再需要相关人员进行二次改造，对建造人员的要求也少，能够从根本上减少项目搭建的时间，降低工程的时间成本，提升经济效益。
二、超高层建筑钢结构施工技术
2.1H型钢梁加工技术
超高层建筑钢结构加工技术之一是H型钢梁加工技术。在H型钢梁加工过程中，钢板加工前要进行矫正和平整，在钢板矫平机上进行加工。进行钢板矫正的目的是消除钢板的轧制应力，而且可以增强其表面致密度。然后进行放样和排版，根据相关技术规范，控制钢梁翼腹板的焊接缝错开200mm左右，翼缘焊缝与加劲板、腹板都应相距200mm以上。在放样时，零件的焊接加工应预留一定收缩量。由于H型钢为直条式构件，在下料时可以采用NC直条切割机，并控制好切割余量。坡口加工可采用自动或板启动切割方式，然后进行边缘打磨。完成H型钢组立和焊接后，要对其进行校正，控制每次矫平量在3mm以内，经多次矫正达到质量要求。
2.2焊接施工
超高层建筑钢结构加工技术之二是焊接施工。钢结构焊接施工包括内腔同步对称焊接，采用钢结构内腔竖向焊接，以5人同步快速对钢结构体连接部位进行焊接，焊接时应注意排气设施及保障内腔空气清新；其次是外腔超长横向焊接，以8人采取同步的对称焊接，长边安排6人，短边安排2人，分段对钢结构件进行跳焊，同时在焊接时临时加设反变形约束装置以保障焊接精度。焊接完成后，采用超声波探伤技术对焊接部位进行检测。
2.3绿色施工技术
超高层建筑钢结构加工技术之三是绿色施工技术。建筑行业对绿色施工理念严格的要求，促使绿色施工技术发展为人们注重的焦点，高层建筑绿色施工技术存在一定环保特征，适应绿色施工工艺发展的过程中可以节约建筑施工的成本费用，取得最大化的装配式施工效益。另外绿色施工主张策划和设计以及施工的结合，将三者进行细致的融合，装配式施工条件便是将设计赋予标准化特征，把构建制作赋予工厂化特征，绿色协调项目工程的每一个环节，产生绿色环保的作业效果。
2.4构件分段技术与定位
超高层建筑钢结构加工技术之四是构件分段技术与定位。构件分段技术作为装配式施工一项基础技术，在应用期间要关注现场塔吊具备的起重能力设置，将起重极限设置在标准范围内。构件运输期间要结合具体的运输条件加以设置，如果构件分段长度比较大，大于12m，且宽度大于2.8m，高度大于4.5m，要引进分段处理技术，由此做好装配式建筑施工的准备。对于场内制作分段过程，相关人员要参考建筑图纸的设计标准以及塔吊不同范围的起重能力，设置分段加工方案，围绕钢结构施工具体情况科学进行厂内制作。另外在构件定位上，相关人员应该在吊装操作之前清理预制构件拼缝部位，调整硬质垫片满足设计标高，科学放置橡胶条，按照墙体和立柱平面分布图和吊装流程图，设置墙体和柱的具体位置。接下来安装定位支持，每一个构件需要大于等于两组斜支撑加以固定，定位支撑设置在墙体的相同侧面上，柱子两个侧面保持垂直，支持点和板底的距离应大于等于构件整体高度的2/3，以微调的形式准确定位构件，促使其和对应标准要求一致。
2.5钢屋架吊装施工技术
超高层建筑钢结构加工技术之五是钢屋架吊装施工技术。（1）钢构件的吊装前的检查。
钢构件的几何外形尺寸、连接板所在的位置和角度、螺栓孔所具有的直径以及它们之间的孔距、焊缝的坡口、附件的数目多少及其规格、高强度的螺栓，连接时摩擦面的质量都是在钢结构在进场或者所有构件拼装完成后必须对钢构件进行严格检查的项目。（2）构件拼装。在进行吊装操作之前，需要做的工作是将运送到现场的分段钢梁进行拼装并成为整体。而且需要按照制造单位提供的详图使用不同的连接方法，在钢柱的分段处使用的是焊接的方法，在钢梁的分段处使用的是高强度的螺栓连接。进场后，钢柱首先要检查的是钢柱的编号、钢柱的外型尺寸、钢柱上螺栓孔的质量以及焊缝坡口，而且要校正和修补由于运输而造成的构件的变形和涂层的破坏。
2.6核心筒安装施工
超高层建筑钢结构加工技术之六是核心筒安装施工。在核心筒安装施工中，某工程的核心筒结构由9根焊接矩形钢柱及桁架支撑体系、水平支持体系组成，采用塔吊分段和分片吊装施工技术，按照先柱后梁的顺序进行施工。为确保内外框架支撑体系的稳定性，在核心筒主要钢构件安装完成后，要及时进行外框架钢构件安装。在某工程中，核心筒钢构件安装均在塔吊吊装能力范围内，钢柱分块的最大质量为17.4t，钢桁架分块的最大质量为5.8t，采用的塔吊设备最大吊装质量为20t，可确保施工的顺利进行。在转换桁架钢构件吊装施工中，由于其分块质量小于塔吊最大吊装质量，可直接采用塔吊设备完成外框架转换桁架钢构件吊装施工，确保内外结构施工的同步性。
三、超高层建筑钢结构施工管理措施
超高层建筑钢结构施工技术中，为保障施工安全和质量，必须采取相应的技术管理措施，结合最新的信息技术运用，确保结构体施工过程的合理有效；通过对施工数据的监控，保障结构体施工过程中建筑主体达到设计要求；通过对现场安全设施的管理，保障施工现场人员及设备的安全；最后通过对施工地点气象进行监控，确保施工环境的安全。
3.1BIM技术的应用
传统的超高层建筑钢结构施工中，避免不了与其他工种存在结构碰撞的现象，现阶段BIM技术的应用，可以有效地避免结构体碰撞情况的发生。超高层建筑的排水、电气、暖通等设备管线与结构梁柱之间的位置关系可以通过BIM建模，在主体结构施工前判断出来，并进行及时有效调整，以确保钢结构与建筑其他系统之间不会发生碰撞，同时通过BIM技术的应用，可以更加合理有效对建筑物内部空间进行规划，提升建筑物整体的使用效果。
3.2施工数据监控
超高层建筑钢结构施工中，由于施工结构复杂，视线条件较差以及钢结构技术水平要求较高，在施工过程中，必须对整个施工数据进行实时监控，通过完备的仪器，确保结构体与施工图设计基准线一致，通过系统科学的分析，对钢结构安装过程中容易出现偏差的部位反复核查，以确保超高层建筑的整体安全。
3.3安全施工管理
钢结构施工过程中，对施工安全的管理也是十分重要的，主要包括以下措施，首先是设立高层防护生命线，高度在建筑物每层的1.2m左右并搭建临边防护设施，以确保高层施工安全；其次是设置安全网及水平悬挑防护棚，以预防高处坠落危险；再者是在焊接施工时，以接火盆作为预防焊接火星的防护措施；最后对焊接采用的气瓶等采用推车移动，防止气瓶倾倒。
3.4气象条件监测
超高层建筑钢结构施工受施工地点气候条件的影响较大，特别是雷击、暴雨、狂风的气象因素极大影响了超高层建筑钢结构的施工，因此在进行施工时，必须委托气象部门对施工所在地的条件进行实时监控，并及时提醒相关项目的施工单位，同时在施工现场必须做好防雷、防风及防雨措施。
结束语
总之，超高层建筑工程钢结构施工技术应用及相应的施工内容是一项较为复杂且工艺实施过程选择难度较大的项目工程，根据钢结构体系的结构特点及对应的施工环境及因素等，在施工企业资源利用及相应的技术路线的准备及实施的过程中都具有一定的复杂性，且对于可行性分析的过程及相应的关键工艺的应用都需要进行有效验证或实验，以实现施工技术难点的突破。
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