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超高层建筑中钢结构加工和安装技术的应用探讨

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：梁庆庆朱恩

[导读] 摘要：在超高层建筑施工过程中，钢结构的加工与安装绝对是其中非常重要的一个环节。

        柳州铁道职业技术学院广西柳州 545000
        摘要：在超高层建筑施工过程中，钢结构的加工与安装绝对是其中非常重要的一个环节。超高层建筑已经成为建筑行业的发展主流，钢结构的广泛应用，能够整体提升超高层建筑的施工质量，同时还能够保障超高层建筑的施工安全与效率。因此，在超高层建筑施工过程中，应该运用科学的钢结构施工技术，同时全面加强施工管理，以此来综合性优化超高层建筑的施工质量与安全。
        关键词：超高层；钢结构；加工
        1 超高层建筑钢结构的发展现状
        伴随着城市经济的快速发展，城市人口的不断增多，城市可用地面积日益减少，超高层建筑可以能够在单位面积内容纳更多的人口，成为建筑行业的发展主流。在传统阶段，超高层建筑往往采用钢筋混凝土结构，这虽然也能够保障超高层建筑的稳定性与安全可靠性，但往往在建筑过程中可能产生比较大的能源消耗以及环境污染。在建筑施工技术快速发展的今天，钢结构成为超高层建筑的主体结构。但总体来讲，钢结构在应用过程中具有显著的特点，但也存在阶段性的局限。现阶段超高层建筑钢结构的整体发展水平并不高，在实践应用过程中还存在着一定的短板。如相比传统的混凝土结构，钢结构的造价相对比较高昂，这使得我国超高层建筑的钢结构利用率并不高，部分超高层建筑仍采用传统的混凝土结构。
        2 超高层建筑钢结构施工技术分析
        伴随着超高层建筑的数量不断增加，稳定性强、安全性高、施工效率快的钢结构得到了较为广泛的应用。在超高层建筑施工过程中，充分优化钢结构的应用成效，不断提升钢结构的应用水平，应该积极运用科学的钢结构施工技术。
        2.1 常用技术体系分析
        超高层钢结构施工技术体系在当前应用中主要分为框架-支撑结构、框架-核心筒结构、筒中筒及成束筒结构以及巨型支撑结构、交叉网筒结构。第一，钢框架支撑钢结构，在超高层建筑的应用过程中，能够为整个结构提供安全可靠的保障，它以双层防护的方式优化超高层建筑的安全成效。同时，依托于这一钢结构应用，还提升整体框架的抗弯能力，促使结构侧向刚度提升，降低了结构位移。第二，巨型支撑体系也是超高层建筑建设过程中主要建筑体系。在超高层建筑的开展过程中，依托于这样的钢结构技术体系，能够在很大程度上优化超高层建筑的建设安全与稳定性，同时还能够与其他钢结构体系形成相互配合的能力，以便整体提升超高层建筑钢结构的稳定性。第三，巨型钢框架体系。在超高层建筑建设过程中，这一钢结构体系同样是非常关键的技术内容。在实践过程中，积极应用这一技术内容，能够整体优化超高层建筑的整体架构，以便充分保障超高层建筑的施工质量与安全。同时，依托于这一技术，还能够科学提升超高层建筑的建设效率，保障超高层建筑尽快投入使用。
        2.2 BIM技术在钢结构施工应用
        伴随着建筑行业的全面快速发展，超高层建筑的施工规模不断扩大，施工速度也全面加快，整体优化钢结构的施工质量与安全，应该在钢结构施工过程中，积极采用BIM技术，依托于信息化模型，全面明确钢结构施工过程中的技术难点以及施工重点。在超高层建筑施工过程中，钢结构施工技术的应用具有非常重要的作用。但为整体保障超高层建筑的施工质量与安全，在钢结构施工技术的应用过程中，往往存在一定的技术交叉或者多种钢结构体系的综合应用，若缺乏一个系统全面的施工方案，或者缺乏精准科学的计算与测量等，无疑会在某种程度上增加施工难度，滋生安全隐患。因此，在超高层建筑钢结构的开展过程中，应该积极利用BIM技术，以此来实现精准的测量，保障各个环节的施工安全以及施工质量。BIM技术是一种以信息化为载体的科学技术，能够整体优化钢结构的施工质量，同时还能够保障不同钢结构施工技术的综合应用。

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        2.3 钢结构传统施工操作
        在超高层建筑施工过程中，钢结构属于技术密集型的综合性技术体系，在保障各项施工技术应用的基础上，还应该完善基础部分的操作，以此来提升钢结构的整体施工质量与安全。在传统施工操作过程中，应该按照不同的施工区域以及施工特点等，落实科学的施工作业。一方面，在钢结构施工技术的应用过程中，应该做好地下部分的安装与质量把控。施工人员应该对地下区域以及环境进行全面的分析与考量，充分明确地下施工区域的开展特点，通过做好机械设备以及关键施工材料的准备工作。在需要进行吊装作业时，还应该选择吊装设备，同时科学控制施工现场。在地下部分应该做好钢柱的安装，当确定钢柱的位置以及明确钢柱的整体结构后，再进行混凝土的浇筑作业，以此来保障整个地下部分的安装质量。由于超高层建筑的整体荷载量比较大，为整体保障它的稳定与安全，应该在浇筑作业中，科学优化混凝土的搅拌比例，整体优化混凝土材料标准。
        2.4 整体安装技术
        整体安装技术包括钢结构构件的整体提升、整体顶升、整体吊装。由于施工中机械设备及吊装位置的不同，可分为提升安装技术和顶升安装技术。所谓提升安装技术是指将起重设备放在结构顶部和屋顶上进行起重过程，而顶升安装技术是指采用能承受较大载荷的地面起重设备，如千斤顶、液压支杆等，将其放在屋顶下和结构内部，进行顶升安装的过程。提升安装技术更适用于屋面面积小、重量轻的装配式钢结构建筑施工，而顶升安装技术主要用于大型装配式钢结构施工，该施工技术减少了高空安装多个部件的高空作业工作量和由此造成的各种安全隐患。更重要的是，它能保证下部主体结构的施工，同时实施主屋面的拼装，加快工程进度，降低工程造价，保证工程的施工周期。由于钢结构构件在地面组装完成，减少了临时支架的使用，避免了设置临时支架而增加工作量的问题，同时也节省了这方面的成本。由此可见，这种施工技术不仅优化了工程造价，节省了时间，而且降低了能耗。在具体的施工过程中，应该合理控制所有吊装设备或顶升设备的垂直度和上升速度，减少施工和安装误差，使屋面受力点分布均匀，从而保证钢结构构件在提升时更加平衡。
        3 超高层建筑钢结构施工技术管理
        在超高层建筑施工过程中，钢结构作为技术密集型的综合性工程，整体提升技术应用成效，需要做好科学的施工技术管理工作。一方面，在超高层建筑钢结构的施工技术应用过程中，应该优化技术监测以及监控系统。钢结构施工技术相对比较复杂，若缺乏科学的技术管理体系，不仅难以发挥技术应用成效，同时还影响着钢结构的整体施工质量。因此，在钢结构施工技术的应用过程中，应该科学优化施工技术管理，积极采用施工技术监测以及监控体系，积极引入先进的监测设备，科学采用BIM技术，确保各类关键技术都能够严格按照标准来实施与应用。另一方面，在超高层建筑钢结构施工技术的应用过程中，整体优化技术应用成效，还应该科学优化安全操作系统。结合超高层建筑钢结构的施工特点以及技术应用方向等，建构完善的技术安全体系，明确不同技术的安全标准，同时将各项技术纳入安全操作系统，不断提升技术应用成效。
        4 结语
        在建筑行业全面快速发展的今天，超高层建筑得到了迅猛发展。在超高层建筑钢结构的建设过程中，应该积极应用科学的施工技术，同时全面强化施工技术管理，综合性提升超高层建筑钢结构的施工质量与安全。
        参考文献：
        [1]杜鹏.超高层建筑钢结构施工关键技术研究[J].住宅与房地产，2018(33):157.
        [2]张珊珊，韩蕾.超高层建筑钢结构埋入式柱脚及其支撑体系施工的分析[J].住宅与房地产，2018(31):122.