上海泰墨钢结构有限公司
摘要：本文将从超高层建筑的概述角度出发，通过对超高层建筑的施工特点、难点以及类型进行介绍，进而结合实例分析超高层钢结构安装技术的要点，以期为相关施工人员提供参考。
关键词：超高层；钢结构安装；技术；要点
引言：伴随我国整体社会经济的飞速发展，以及民众日常生活水平的不断提升，人们对于土地资源利用的关注度与日俱增，这也推动我国的建筑行业获得了质的飞跃。超高层钢结构建筑不仅可以最大限度地缓解土地资源利用压力，也能极大提升人们的生活水平，此项技术对于整个建筑行业以及社会都意义深远。
1超高层建筑概述
1.1超高层建筑的施工特点
由于超高层建筑设计专业范围极广，因此在实际施工过程中，超高层建筑具有以下五方面的特点：
（1）超高层建筑安装施工的施工量较大，涉及的系统极多，且功能繁复、精确度的要求极高。
（2）一般情况下，超高层建筑的样式通常是“混合型”，比如钢钢砼结构、型钢砼结构、全钢结构以及钢管砼结构等。上述结构工期较短、施工相对更方便，且结构的整体性能较良好，能够最大限度地使建筑材料得到节约，是如今我国最常用的超高层建筑结构。
（3）超高层建筑的地下室具有较大面积，且层数较多、深度较大，因此在实际施工中，有关人员必须确保建筑结构的抗浮问题能够被及时解决，且能够满足设计标准以及功能需求。
（4）超高层建筑一般体量极大，高度极高，其地基需要具备充足的强度才能够支撑建筑高度，因此，一般会进行深基坑施工。
（5）对于超高层建筑的装饰施工而言，其技术要求较高，施工量巨大，因此需要极高的安全性能[1]。
1.2超高层建筑的施工难点
在实际超高层建筑的施工过程中，有关人员需要注意以下两大施工难点：
（1）施工管理层面：安全控制以及项目管理。
（2）施工技术层面：施工测量、深基坑、核心筒爬模、幕墙、机电安装、塔吊爬升、高支模施工、超高层泵送混凝土以及钢结构安装。
1.3超高层建筑的类型
通常情况下，如今超高层建筑主要的结构是“框架核心筒”，按照高度一般区分为以下两种类型：
（1）外筒巨柱+内筒是钢混核心筒，核心筒和巨柱间用钢混梁进行连接，而楼板是普通的钢混楼板，此类结构的通常高度高达200-400m。
（2）外筒巨柱+内筒是钢混核心筒，核心筒和巨柱间用钢梁进行连接，外筒的楼板形式主要是组合楼板，此类结构的通常高度超过400m。
2工程概况
某工程总占地面积为35140.08㎡，总建筑面积为131456.56㎡，主楼地下2层，地上17层，建筑标高92.4m，结构主要是钢筋混凝土框筒，主要涉及的构件为十字型钢柱以及H型钢柱等，如图1、图2所示。
图1十字型钢柱
图2H型钢柱
3超高层钢结构安装技术的要点
3.1安装之前的准备
3.1.1现场准备
正式施工前，现场人员必须做好以下现场准备：施工团队、相关设备、堆放的构件、对建好基础进行复测、运输用构件、测量仪器、丈量器具，以及对钢结构的构件及其配套连接件与零部件进行验收等[2]。
3.1.2技术准备
为了确保能够在正式施工中提供相应的施工技术，相关人员需要评定工艺并对工艺进行试验。与此同时，有关人员还需要严格遵循相关市场、设计的要求、规则等，制定合理的施组计划以及验收标准等。
3.1.3吊装准备
当前我国超高层钢结构安装过程中，通常运用的吊装器械主要为以下两种：
（1）外附式自升式塔式起重机。
（2）内爬式自升式塔式起重机。
本文工程采用的是内爬式自升式塔式起重机。
3.2预埋螺栓
在实际超高层钢结构建筑施工过程中，预埋地脚螺栓的位置和强度是确保整体施工质量的核心要素之一。通常情况下，定位钢板一般选取6-10㎝钢板定位地脚螺栓，与此同时，现场施工人员需要掌握钢柱底垫板具体尺寸以及定位钢板具体的尺寸等。除此之外，现场预埋人员还需要将可以止退以及调节的螺栓设置到钢板的底部，且对可以进行固定调节的螺母进行科学安置，并于钢板的上部预留直径150㎜浇捣孔，以便确保能够顺利完成绑扎下方梁内钢结构的相应工作，进而使刚度达标。
3.3钢结构安装
在实际超高层钢结构安装过程中，主要划分成以下两大阶段：
（1）划分流水段：通常情况下，施工人员需要按照钢柱的分段划分节点，之后便可以根据相应单体特点以及结构需求等开始安装施工。需要注意的是，现场施工人员必须在确保所有框架的刚度基础上，保障起重机在吊起框架过程中的稳定性，防止因为起重机破坏框架的整体刚度而对钢结构强度造成严重影响，降低整体施工质量。
（2）安装每个节点的框架阶段：通常情况下，每节框架包括3-4层，在正式安装时，施工人员必须根据现场实际状况进行安装。安装方式一般有两大类，即：①流水安装法，一般不会设置堆场，每日根据工作量列出供货的清单，吊装时即运输材料，通常在当日内就会完成安装，这就要求管理人员必须对施工现场进行严格管控，并尽量确保交通畅通；②节间综合安装法，即将某节间当作标准间，在将4根相应钢柱进行安装之后，及时将支撑、框架梁以及次梁进行安装，标准件的构成顺序是从下往上，施工人员需要及时对其进行固定以及校正，最后以标准件为基础使框架扩大，需要注意的是，在完成此施工层之前，每当立起2根钢柱时，就要安装一个节间。
除此之外，在整体安装环节里，现场人员必须注意四点：
（1）在安装框架内楼梯以及金属压型板时，应当保持与框架安装同步，从而解决水平与垂直通道的问题，进而确保安装工作安全，便于后续施工；
（2）在对框架梁进行焊接前，技术人员必须及时分析、计算框架柱的垂直度偏差，先焊接偏差相对差的位置，以便降低后续焊接在完成时引起的变形问题，同时对垂直度原本的偏差加以改善。
（3）框架安装过程中，必须由上而下进行梁施工（先顶层，后底层，最后中间层），进一步保障整体施工的质量。
（4）在吊装框架的过程中，现场施工人员应当先组合框架，再吊装整体，随后安装次要构件，如此不仅可以提升框架吊装的稳定性，也能够减少悬挂单柱所需的时间。
3.4安装管柱
在对下层杯口与相应网格线有所偏离的位置信息、数据之后，对管柱倾斜以及偏移的详细数据加以确定，最终按照得出数据安装管柱。在此工程中，每3层必须要进行一次浇筑，高度是12.3m。运用“立式高位抛落无振捣法”使混凝土被振实，在浇捣高度达到8.3m的时候，剩余4m的振实，需要运用相应的振捣器。
3.5吊装钢梁
施工现场管理人员应当在吊装施工开始之前，仔细检查柱子与柱高的间距。与此同时，在主梁吊装之前，技术人员必须将扶手绳以及扶手杆提前安装到梁上，并且在吊装完主梁之后，固定扶手绳以及钢柱，且必须确保安装人员的生命安全。通常情况下，施工人员一般会在钢梁的上翼缘处进行开孔，并将其作为吊点（吊点位置需要按照钢梁整体跨度加以确定）。
3.6栓接以及焊接
在超高层钢结构的安装过程中，通常会采用两类连接方法，即焊接以及连接螺栓：
（1）焊接：此方法的突出难点在于如何确保焊接的质量，因为涉及到焊接应力以及焊接变形。因此，在本文施工案例的焊接过程中，应当始终保持的焊接顺序为由框架的中心逐步扩散至四周，并优先焊接收缩相对更大的焊缝。与此同时，为了减少焊接应力和形变，焊接人员必须采用对称焊接方式，优先焊接梁柱，随后焊接对柱间缝隙。在实际施工过程中，采用的焊接设备为坡口电焊。在对钢柱与主梁进行连接时，一般施工人员会在钢梁上下翼的缘处进行焊接，同时使用高强螺栓连接腹板，以及腹板处的主、次梁。
（2）连接螺栓：连接螺栓重点应用于临时固定，这不仅可以保障安装的强度以及安全性，也可以在施工结束后被顺利地拆除[3]。
3.7预变形技术
当前我国超高层钢结构最为常见的问题包括结构的倾斜、扭曲等，这对整体钢结构施工的质量具有严重的威胁。所以，现场施工人员必须重视此类问题，并对其进行科学管控，以便增加钢结构的整体稳定性以及安全性。变形的原因还包括差异变形以及不均匀的沉降等，有关人员必须对此问题的产生原因进行全面分析。随着我国建筑水平以及科学技术水平的不断提升，为了解决上述问题，有关技术人员已经开发出了预变形技术。在对整体施工进行仿真分析时，有关人员必须掌握施工环节中连续变化且逐渐累积的变形值，以便在构件加工时合理调整构件预先反向节点的变形值及其长度，进而在完成整体施工后保证结构位置符合设计的标准、要求。
结论：总体而言，超高层钢结构建筑在整体安装过程中，由于涉及专业范围较广，参与施工人员数量以及专业也较多，因此在一定程度上加大了施工管控难度。因此，为了确保施工安全、按期完成、提升安装质量，有关人员必须严格遵循相关标准、要求，深入分析各项安装要点，从而确保整体施工质量以及效率全面提升。
参考文献：
[1]刘瑛瑛,李燕.超高层建筑钢结构施工技术要点探析[J].居舍,2018(31):52.
[2]张宏勇,年全军,张福川,等.超高层建筑钢结构快捷式辅助安全措施施工技术[J].施工技术,2017,46(04):87-89+123.
[3]路芳.津塔项目关键施工技术控制与质量监督要点研究[D].天津大学,2016.