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摘要：随着科技的进步，社会的发展，城市中的建筑越来越高，并且出现很多超高的建筑物，超高建筑不仅是科技进步的表现，也是人们在不断追求完美与极限的表现，是人们对自我的一种挑战。高层建筑的施工质量以及施工的技术是非常关键的，施工中的每一个步骤都需要经过精确的计算，用的材料都是经过科学的计算而精心设计的。为此，本文分析了超高层建筑钢结构施工的主客观条件、关键技术和措施，仅供参考。
关键词：超高层建筑；钢结构施工；关键技术；措施
随着城市的快速发展，城市土地资源压缩，城市对住房面积和办公空间的需求使得超高层建筑业迅猛发展。由于钢结构具有强度大和质量轻的使得钢结构满足超高层建筑的高要求和施工成本。其施工流程涵盖了结构钢的设计，结构钢的生产，吊装和焊接。钢结构在施工中情况多变，因此施工技术也存在着相当大的考验。
1 超高层建筑钢结构施工技术的主客观条件
在熟悉所施工结构的基础上，确定大型超高层钢结构施工技术路线，同时还要考虑到经济、环境、技术等方面因素。在确定技术总体路线之前必须对周围环境、自身资源以及结构本身充分了解。一般来说优秀的技术路线常常能够充分利用自身优势以及时间空间并满足主客观条件。
首先，对于结构的荷载传递途径以及基本组成要充分理解。弄清楚结构荷载的传递路径，据此做出合理的施工顺序，从而能够按照设计要求保证施工顺利完成。钢梁、钢桁架、钢柱是超高层钢结构的组成部分，同时也是分析的对象。其次，在选择合理的施工设备、进行有效的施工组织与施工之前必须充分熟悉施工现场的周边环境以及条件。施工环境主要包括场外运输条件、业主对施工的要求、设备安装与施工等操作工序对钢结构的制约等。因此，在确定安装路线时应该充分利用施工现场的各种条件，从而做到高效、连续、快速施工。最后还要充分了解现场资源配置以及自身的技术能力。每个施工企业都应该有其独特的技术特长以及环境优势，因此，在确定施工技术路线时必须充分发挥出自身的优势，才能事半功倍。
2 超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施
2.1 机械设备和材料选择
钢筋吊装中最重要的工作是依据实际来选用合理的吊装机械，而其吊装中最重要的机械是塔式起重机。而低空吊装、构件驳运的辅助机械主要有门式起重机与履带吊等。近些年兴起的液压集群千斤顶则主要用于大构件或组件和用于整个结构平移、旋转或提升工作。
钢结构的优点不少，但导热系数却较大，且耐火性应不好。随着冶金技术的发展，耐火钢已投入生产。例如，宝钢生产的B400RNQ与B490RNQ耐火钢，其性能均满足结构钢要求。一般钢材600℃时，承载能力便完全丧失，但上述两个品种在600℃时，仍然有150~220MPa的屈服强度。所以，应选择适合的新型材料。
2.2 测量技术
工程测量的主要要素包括仪器的配置、基准点与基准网的布设、测量方法与数值传递路线的正确选择。而超高层往往因为通视条件差、结构高等缺点加大测量难度。目前选用的测量手段主要是建立双重控制网、选择GPS定位系统来测量基准网，并且辅之以高精度全站仪来完成三维坐标定位工作，
2.3 焊接技术
筑通常采用焊接量大、质量要求高的等强焊接连接。因为高层的结构高，因此多数情况下需要在高空作业，因而缺点是控制安全难度大，受气候影响大。总之，应该根据具体的现场施工条件以及钢材特性来选用合适的焊接工艺、设备以及材料。钢结构现场焊接技术的关键是要依据高空焊接的操作条件大力培训焊接技工，做好防风防雨工作及时进行无损检测等。此外选择焊接技术时还应尽量选择能够保证焊接质量、降低焊接变形、提高焊接效果等的焊接技术。
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目前的焊接技术主要是二氧化碳气体保护半自动焊，辅之以手工焊。焊接过程中不仅要考虑区段、总体间的焊接顺序，而且对于焊接节点也需要考虑对称焊接的焊接顺序，尽量降低焊接变形。
2.4 施工仿真分析技术
钢结构往往会受到施工、自重以及环境的影响而不断发生变形，如果不控制，会带来安装困难、精度不准，甚至会出现安全隐患问题。因此，应该利用施工仿真分析技术提前对各种因素引起的结构变形与内力进行计算分析，依据得到的测算结果来指导具体的施工。目前常用的仿真分析软件主要是MI-DAS，ANSYS等，利用软件可对施工过程进行模拟，可以得出重力作用下的变形规律，同时也可得出温度与风荷载对结构的影响程度，通过仿真分析可为施工提供依据，确保在误差范围内顺利完成施工。
2.5 预应力技术
目前的很多超高层建筑常常出现斜、扭的结构特征，这种结构会发生空间三位变形，如不加以有效控制，则会影响结构功能甚至会影响结构安全。此外，地基不均匀沉降与差异压缩变形也会引起结构变形，而解决这个问题的技术就是预应力技术，这种技术的方法是：通过仿真分析得到结构施工中连续变化、不断积累的节点变形值，然后通过预先调整构件尺寸以及节点变形值的方式，来达到最后施工完成后与初始设计吻合的目的。
2.6 实时监控技术
因为施工过程中什么情况都有可能发生，甚至仿真得到的结果与实际也会有很大的差异，因而就诞生了实时监控技术来确保施工过程的安全与可控。实时监控系统可以通过实时监控施工过程中关键部位位移与应力变化，从而可以实时得到结果，进而与实际施工结果进行比较，确保施工的安全性与准确性。
施工检测系统主要包含四个部分即信息采集、信息收集、信息传输、信息处理。信息采集应根据不同的信息类型来配置；信息收集应该根据收集的频率以及传感器数量来配置；信息传输有有线与无线两种，两者各有优点，前者抗干扰性强，后者适合远距离传输；信息处理主要是通过计算机软件来分析处理，通过分析得出规律来指导施工。
2.7 气象保障措施
风雨雷电以及高温等不可控自然条件始终是超高层建筑施工的一大威胁。目前高层建筑的施工周期长，而超高层建筑极容易受到雷击，因此应做好对不利自然条件的防御工作。具体措施就是施工方可以请求气象站对施工周围的天气情况如空气湿度、温度、风力等进行实时监控并及时汇报，必要时可采用防雨、防雷、防风措施，如此便形成预测为主、时刻防御的双重保障。
2.8 整体结构提升
针对超高层结构中的天线桅杆结构或者高空连体结构，可以将其与地面某个物体组合在一起，然后再通过顶升来安装到目标位置。这样做可以用小起重机代替大起重机来操作，不但降低起重机的作业半径而且便于起重装备落实、加快施工进度。另外，减少节点连接工作的高空作业，尽量在地面来完成，这样利于操作安全同时使施工质量可控，而整体结构平移或提升通常使用计算机控制的液压千斤顶来实现。
3 结语
总之，随着超高层建筑钢结构被越来越广泛地应用，也对设计、施工、监理也提出了越来越高的要求，施工企业应该不断提高自身管理水平与技术，才能创造好的经济与社会效益。当然，我们施工单位也要跟得上时代的步伐，积极有效地提高施工单位人员的素质和跟进单位先进关键科学技术及措施的研究。只有我们高素质的人才和高科技含量的技术装备才能在未来的建筑道路上走的更远，才能打造一流的建筑队伍而和国际建筑公司相竞争。
参考文献
[1]刘继元.超高层建筑主体钢结构的具体施工工艺[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2011，（04）
[2]张晓伟.浅谈超高层钢结构建筑的施工控制要点[J].科技致富向导，2011，（06）.
论文作者:焦鲲
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年3期
论文发表时间:2019/6/5
标签：钢结构论文; 结构论文; 高层建筑论文; 技术论文; 条件论文; 高层论文; 路线论文; 《建筑学研究前沿》2019年3期论文;