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【摘要】当前，随着超高层建筑的日益增加，工程规模日益扩大和结构日趋复杂，导致了施工难度不断增加，施工环节增多，同时也促进了超高层建筑的施工技术不断革新。本文将围绕超高层建筑钢结构施工技术进行讨论。
【关键词】超高层建筑钢结构施工技术
中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号：
一、超高层钢结构施工的特点及方法
1、超高层钢结构施工的特点
超高层的钢结构建筑的施工量比较大，其组成的部件很多。同时，用来施工与对方组成部件的场地较小；超高层钢结构公式的另一大特点就是立体交叉施工，而安装的标准也非常高，不允许有任何的错误，对材料的选取上以及测量焊接等施工的工艺要求都非常的严格；起重机的安装、升降以及拆除技术要求很高。这些都是超高层钢结构施工的主要特点，还有一些在建筑施工中需要注意的细节也是保证超高层建筑施工的关键。
2、超高层钢结构施工的方法
（1）逆作法
逆作法的施工原理: 先沿建筑物地下室轴线或周围修建地下连续墙或其他支护结构，同时在建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间在底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑;接着施工地面一层的梁、板、楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑;随后逐层向下开挖土方并浇筑地下各层结构，直至底板封底;由于地面一层的楼面结构已完成，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工;如此地面上部结构和地下结构同时施工，直至工程结束。
(2)整体滑模法
超高层建筑施工中采用整体滑模法，有利于主体结构的整体性;可减少附着、运转、管网敷设等工作; 节省加设工具、模板装置费用;减少高空交叉作业，有利于安全、文明施工; 扩大施工作业面，加快施工速度。武汉国际贸易中心大厦即采用液压整体滑模法。
(3)整体爬模法
超高层建筑的筒体结构，常用整体爬模法施工。先将配备整层高度的大模板经若干个千斤顶通过支架及横梁整体平稳顶升到位后校正，再浇筑混凝土;待模板下口到达上层楼面标高后，即可进行水平结构的施工。上海环球金融中心和北京国贸二期的施工均采用整体爬模法。
二、钢结构的施工技术
1、钢柱钢梁的安装
（1）钢柱吊装
钢柱吊装，钢柱竖直于地面，钢柱影响了建筑高度和层数。对其生产加工需考虑目前行业标准。钢柱在用料制作时要注意焊接过程会导致材料收缩并且将其竖直放置后受力改变后也有可能受向下的压力扭曲，因此翻样、下料时选择材料要比完成长度略长些，大概几毫米的差距。且钢柱上相两截的尺寸即使一样也不能互换。每节钢柱用编号加以区分。准确安装。高层钢结构吊装一般需划分吊装作业区域，吊装按划分的区域，平行顺序同时进行。为了避免钢柱安装的时候撞坏螺栓丝牙部位，要在地脚处安装保护保护装置。钢柱被吊起来等待安全前需做好前期设置工作，在预定位置按好应用于上下的梯子，挂蓝等。起重时用双机还是单机设备的选择根据高柱的轻重和起重機的载重能力来判定。双机抬吊时，钢柱吊离地面后在空中进行回直。单机吊装时需在柱子根部垫以垫木，以回转法起吊，严禁柱根拖地。钢柱就位后，先调整标高，再调整位移，最后调整垂直度。柱子要按规范规定的数值进行校正标准柱子的垂直偏差应校正到零。当上柱与下柱发生扭转错位时，可在连接上下的耳板处加垫板进行调整。为了控制安装误差，对高层钢结构先确定标准柱。正方形框架取4 根转角柱，长方形框架当长边与短边之比大于2 时取6 柱，多边形框架则取转角柱为标准柱。钢柱轴线位移校正，以下节钢柱顶部的实际柱中心线为准，安装钢柱的底部对准下节钢柱的中心线即可。校正位移时应注意钢柱的扭转，钢柱扭转对杠架安装很不利。
（2）钢梁吊装
钢梁吊装，主梁起吊前期要调查好各项安全设施，梁上安装好辅助工具：扶手干，绳。起吊安装到位后把扶手绳和柱子紧紧挤在一起，确定稳固。这是施工安全的重要组成部分。通常情况下选择梁上边界处打孔使之成为吊点。它的大小和方位反映的是钢梁跨度的大小。如果小梁数量很多也可以用一次多吊的方法节省时间。此外还有一种方法增加施工安全和效率是将梁、柱在地面组合成一个大的整体一次性起吊，但需要保证整体性不会因为高空重力而散架。
2、高强螺栓连接
高强度螺栓连接有三个步骤，分别是节点处理、螺栓安装以及螺栓紧固。在钢结构架设调整完毕后，要对接合件进行矫正，消除接合件的变形、错位和错孔、板束接合摩擦面要贴紧后才能安装。螺栓安装时要按照同一个方向穿进，最好采用由内而外的方向进入螺栓，这样安装时比较方便。安装螺栓时也要掌握一定的尺寸，如果不能顺利组合时不能硬来，可以用浇刀来调整孔的大小。安装完后还要用砂轮打磨掉螺栓上的毛糙部位，使其贴合度高。螺栓紧固时，分为初拧和终拧。如果钢板扭曲和螺栓的切合程度不是很紧实，就需要进行初拧，防止钢板和螺栓相互影响，初拧的轴力一般能达到标准轴力的60%~80%。终拧是对螺栓做的最后的紧固，终拧的轴力值要符合设计要求的标准轴力，终拧时预拉力的损失、根据试验，一般为设计预拉力的5%~10%。终拧扭矩可以根据下面的公式进行计算：
M=（P+ΔP）·k·d
其中：M-终扭矩kNom；P-设计预拉力kN；ΔP-预拉力损失值，一般为设计预拉力的5-10%；k-扭矩系数；d-螺栓公称直径（mm）。
3、钢结构焊接
钢结构的焊接焊缝分为工厂制作焊缝和现场安装焊缝两大类。设计要求分为I、Ⅱ、Ⅲ级，I 级焊缝要求最高，Ⅲ级焊缝要求最低。Ⅲ级焊缝只需要进行外观检查，表面应无气孔、夹渣、弧坑裂纹等缺陷。I、Ⅱ级焊缝应进探伤检验，其检验方法按以下原则确定：①对工厂制作的焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度应不小于200mm。②对现场安装焊缝，应按同一类型，同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm，且应不少于1 条焊缝。Ⅰ级焊缝的探伤比例为100％，Ⅱ级焊缝的探伤比例为20％。施工中钢柱之间的连接常采用坡口电焊连接。主梁与钢柱间的连接，一般上、下翼缘用坡口电焊连接，而腹板用高强螺栓连接。次梁与主梁的连接基本上是在腹板处用高强螺栓连接，少量再在上、下翼缘处用坡口电焊连接，柱与梁的焊接顺序，先焊接顶部柱、梁节点，再焊接底部柱、梁节点，最后焊接中间部分的柱、梁节点。对坡口进行电焊粘贴的前期工作有检测坡口平实度、清理杂物废物使之符合焊接标准、先加温使其适应焊接、两个柱子结合时用两个焊接人员两边同时开工，柱子和梁也采用这种连接方式，这样可以缓解形状不对称或变形。对于厚板的坡口焊，打底层焊多用直径4mm 焊条焊接，中间层可用5mm 或6mm 焊条，盖面层多用直径5mm 焊条。三层应连续施焊，每一层焊完后及时清渣。焊缝余高不超过对接焊体中较薄钢板厚的1/10，但也不应大于3.2mm。焊后当气温低于0℃时，用石棉布保温使焊缝缓慢冷却。焊缝质量检验均按二级检验标准检验。
三、对超高层钢结构施工的几点建议
1、充分理解节点深化图，合理制定施工工艺。
2、根据工程特点合理选用机械设备，特别是塔式起重机的选用，并要考虑其装拆的可行性。
3、根据不同的结构特点、焊接形式及气候条件选用合理的焊接工艺及参数，不能一概而论，盲目照搬。
4、结构构件的加工顺序及进场数量要充分考虑现场堆放条件及吊装设备的吊运能力。
5、严格工厂制作工艺，减少现场处理数量。
6、测量控制要做到分区段、分层次、分阶段进行闭合、校正，防止累计误差的产生。
7、安全防护要及时跟进，措施要严密，检查要到位。
【参考文献】
[1]覃凤 超高层建筑施工技术管理研究[期刊论文]-科技传播2010(21)
[2]崔晓强 超高层建筑结构施工控制技术的探索[期刊论文]-世界科学2009(5)
[3]阿曼姑·买买提 浅论钢结构工程的施工技术[期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》-2011 年23 期
[4]贾艳峰 超高层异形钢结构屋面施工技术[期刊论文] 《施工技术》ISTICPKU -2009 年10 期
【关键词】超高层建筑钢结构施工技术
中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号：
一、超高层钢结构施工的特点及方法
1、超高层钢结构施工的特点
超高层的钢结构建筑的施工量比较大，其组成的部件很多。同时，用来施工与对方组成部件的场地较小；超高层钢结构公式的另一大特点就是立体交叉施工，而安装的标准也非常高，不允许有任何的错误，对材料的选取上以及测量焊接等施工的工艺要求都非常的严格；起重机的安装、升降以及拆除技术要求很高。这些都是超高层钢结构施工的主要特点，还有一些在建筑施工中需要注意的细节也是保证超高层建筑施工的关键。
2、超高层钢结构施工的方法
（1）逆作法
逆作法的施工原理: 先沿建筑物地下室轴线或周围修建地下连续墙或其他支护结构，同时在建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间在底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑;接着施工地面一层的梁、板、楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑;随后逐层向下开挖土方并浇筑地下各层结构，直至底板封底;由于地面一层的楼面结构已完成，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工;如此地面上部结构和地下结构同时施工，直至工程结束。
(2)整体滑模法
超高层建筑施工中采用整体滑模法，有利于主体结构的整体性;可减少附着、运转、管网敷设等工作; 节省加设工具、模板装置费用;减少高空交叉作业，有利于安全、文明施工; 扩大施工作业面，加快施工速度。武汉国际贸易中心大厦即采用液压整体滑模法。
(3)整体爬模法
超高层建筑的筒体结构，常用整体爬模法施工。先将配备整层高度的大模板经若干个千斤顶通过支架及横梁整体平稳顶升到位后校正，再浇筑混凝土;待模板下口到达上层楼面标高后，即可进行水平结构的施工。上海环球金融中心和北京国贸二期的施工均采用整体爬模法。
二、钢结构的施工技术
1、钢柱钢梁的安装
（1）钢柱吊装
钢柱吊装，钢柱竖直于地面，钢柱影响了建筑高度和层数。对其生产加工需考虑目前行业标准。钢柱在用料制作时要注意焊接过程会导致材料收缩并且将其竖直放置后受力改变后也有可能受向下的压力扭曲，因此翻样、下料时选择材料要比完成长度略长些，大概几毫米的差距。且钢柱上相两截的尺寸即使一样也不能互换。每节钢柱用编号加以区分。准确安装。高层钢结构吊装一般需划分吊装作业区域，吊装按划分的区域，平行顺序同时进行。为了避免钢柱安装的时候撞坏螺栓丝牙部位，要在地脚处安装保护保护装置。钢柱被吊起来等待安全前需做好前期设置工作，在预定位置按好应用于上下的梯子，挂蓝等。起重时用双机还是单机设备的选择根据高柱的轻重和起重機的载重能力来判定。双机抬吊时，钢柱吊离地面后在空中进行回直。单机吊装时需在柱子根部垫以垫木，以回转法起吊，严禁柱根拖地。钢柱就位后，先调整标高，再调整位移，最后调整垂直度。柱子要按规范规定的数值进行校正标准柱子的垂直偏差应校正到零。当上柱与下柱发生扭转错位时，可在连接上下的耳板处加垫板进行调整。为了控制安装误差，对高层钢结构先确定标准柱。正方形框架取4 根转角柱，长方形框架当长边与短边之比大于2 时取6 柱，多边形框架则取转角柱为标准柱。钢柱轴线位移校正，以下节钢柱顶部的实际柱中心线为准，安装钢柱的底部对准下节钢柱的中心线即可。校正位移时应注意钢柱的扭转，钢柱扭转对杠架安装很不利。
（2）钢梁吊装
钢梁吊装，主梁起吊前期要调查好各项安全设施，梁上安装好辅助工具：扶手干，绳。起吊安装到位后把扶手绳和柱子紧紧挤在一起，确定稳固。这是施工安全的重要组成部分。通常情况下选择梁上边界处打孔使之成为吊点。它的大小和方位反映的是钢梁跨度的大小。如果小梁数量很多也可以用一次多吊的方法节省时间。此外还有一种方法增加施工安全和效率是将梁、柱在地面组合成一个大的整体一次性起吊，但需要保证整体性不会因为高空重力而散架。
2、高强螺栓连接
高强度螺栓连接有三个步骤，分别是节点处理、螺栓安装以及螺栓紧固。在钢结构架设调整完毕后，要对接合件进行矫正，消除接合件的变形、错位和错孔、板束接合摩擦面要贴紧后才能安装。螺栓安装时要按照同一个方向穿进，最好采用由内而外的方向进入螺栓，这样安装时比较方便。安装螺栓时也要掌握一定的尺寸，如果不能顺利组合时不能硬来，可以用浇刀来调整孔的大小。安装完后还要用砂轮打磨掉螺栓上的毛糙部位，使其贴合度高。螺栓紧固时，分为初拧和终拧。如果钢板扭曲和螺栓的切合程度不是很紧实，就需要进行初拧，防止钢板和螺栓相互影响，初拧的轴力一般能达到标准轴力的60%~80%。终拧是对螺栓做的最后的紧固，终拧的轴力值要符合设计要求的标准轴力，终拧时预拉力的损失、根据试验，一般为设计预拉力的5%~10%。终拧扭矩可以根据下面的公式进行计算：
M=（P+ΔP）·k·d
其中：M-终扭矩kNom；P-设计预拉力kN；ΔP-预拉力损失值，一般为设计预拉力的5-10%；k-扭矩系数；d-螺栓公称直径（mm）。
3、钢结构焊接
钢结构的焊接焊缝分为工厂制作焊缝和现场安装焊缝两大类。设计要求分为I、Ⅱ、Ⅲ级，I 级焊缝要求最高，Ⅲ级焊缝要求最低。Ⅲ级焊缝只需要进行外观检查，表面应无气孔、夹渣、弧坑裂纹等缺陷。I、Ⅱ级焊缝应进探伤检验，其检验方法按以下原则确定：①对工厂制作的焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度应不小于200mm。②对现场安装焊缝，应按同一类型，同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm，且应不少于1 条焊缝。Ⅰ级焊缝的探伤比例为100％，Ⅱ级焊缝的探伤比例为20％。施工中钢柱之间的连接常采用坡口电焊连接。主梁与钢柱间的连接，一般上、下翼缘用坡口电焊连接，而腹板用高强螺栓连接。次梁与主梁的连接基本上是在腹板处用高强螺栓连接，少量再在上、下翼缘处用坡口电焊连接，柱与梁的焊接顺序，先焊接顶部柱、梁节点，再焊接底部柱、梁节点，最后焊接中间部分的柱、梁节点。对坡口进行电焊粘贴的前期工作有检测坡口平实度、清理杂物废物使之符合焊接标准、先加温使其适应焊接、两个柱子结合时用两个焊接人员两边同时开工，柱子和梁也采用这种连接方式，这样可以缓解形状不对称或变形。对于厚板的坡口焊，打底层焊多用直径4mm 焊条焊接，中间层可用5mm 或6mm 焊条，盖面层多用直径5mm 焊条。三层应连续施焊，每一层焊完后及时清渣。焊缝余高不超过对接焊体中较薄钢板厚的1/10，但也不应大于3.2mm。焊后当气温低于0℃时，用石棉布保温使焊缝缓慢冷却。焊缝质量检验均按二级检验标准检验。
三、对超高层钢结构施工的几点建议
1、充分理解节点深化图，合理制定施工工艺。
2、根据工程特点合理选用机械设备，特别是塔式起重机的选用，并要考虑其装拆的可行性。
3、根据不同的结构特点、焊接形式及气候条件选用合理的焊接工艺及参数，不能一概而论，盲目照搬。
4、结构构件的加工顺序及进场数量要充分考虑现场堆放条件及吊装设备的吊运能力。
5、严格工厂制作工艺，减少现场处理数量。
6、测量控制要做到分区段、分层次、分阶段进行闭合、校正，防止累计误差的产生。
7、安全防护要及时跟进，措施要严密，检查要到位。
【参考文献】
[1]覃凤 超高层建筑施工技术管理研究[期刊论文]-科技传播2010(21)
[2]崔晓强 超高层建筑结构施工控制技术的探索[期刊论文]-世界科学2009(5)
[3]阿曼姑·买买提 浅论钢结构工程的施工技术[期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》-2011 年23 期
[4]贾艳峰 超高层异形钢结构屋面施工技术[期刊论文] 《施工技术》ISTICPKU -2009 年10 期