摘要：近年来钢结构主要被应用在超高层建筑当中，因此本文主要讲述了超高层钢结构厚板焊接在工程安装施工当中可能会遇到的重难点问题，并对该问题提出了相关的对策。
关键词：超高层；钢结构；安装施工；厚板焊接；对策
一、关于超高层建筑的发展趋势
世界经济的不断发展，加快了城市化的发展步伐。在城市当中到处可见超高层建筑，究其原因是因为超高层建筑占地面积小，可以节省大量的土地资源并且可以承载大量的人口，因此超高层建筑在城市当中非常受欢迎。但是事物都有两面性，超高层建筑虽然具有一系列优势，但是超高层建筑在建设的过程当中，采用了钢筋混凝土结构，这种混凝土结构耗时费力，并且还会限制建筑的高度，因此制约了超高层建筑的发展。目前，我国工业当中的钢铁冶炼以及机械制造技术得到了有效的发展与提升，促进了我国工业化的发展，不仅制造出了高性能的钢材而且还创造出了一些运输安装设备。受其发展的影响，也衍生出了一系列的先进设计软件[1]，高性能钢材运输安装设备以及先进设计软件的出现，为钢结构在超高层建筑当中的应用提供了坚实的基础。这种新型的钢结构重量轻、强度高、具有优越的抗震性能以及施工速度快等优点，因此将其应用在超高层建筑建设当中，可以节省大量的时间以及经济成本。最开始应用钢结构的国家为美国，其在1885年建立的美国芝加哥家庭人寿保险大楼便是运用的钢结构，该建筑高度为55米，这也是世界上第一座运用钢结构所建设的高层建筑。因此自1885年开始到迄今为止，钢结构已经具有100多年的发展历史。在2010年，迪拜建立了一座高为828米的迪拜哈利法塔，这也是迄今为止世界上最高的钢结构建筑。而目前在我国钢结构的发展当中，我国已经建筑了十几座高度超过400米的钢结构高层建筑，因此不管是现在还是将来，钢结构与超高层建筑将是最完美的配合。
二、厚板焊接重难点及对策
（一）关于厚板焊接的重难点
超高层钢结构当中存在着大量的内部构件，构建主要是以厚板为主，如果是整个超高层建筑的结构比较大的话，所采用的钢板厚度至少约为60~100毫米。例如，我国所建设的CCTV央视大楼结构当中所使用的板材的厚度达到了135毫米。除此之外，钢结构厚板与厚板之间的连接，主要是运用焊接的方式。因为利用焊接可以使厚板的焊缝数量多，焊接量便会增大，因此也会加大焊接的变形程度。
1.构件焊接残余应力与变形大
100毫米以上厚度的钢材，钢材的截面占整个构件截面的比重比较大。如果运用外侧单面坡口施工工艺对焊缝进行处理，那么将会有残余的应力存在于焊接的结构当中。如果一旦遇到外在的应力与残余的应力进行了有效结合，超过屈服点之后，就会产生变形现象。因此材料就无法承受外在能力，截面积就会得到有效的缩小。整个结构的刚度便会有效降低，构件就会发生残余变形现象。在超厚钢板焊接结构当中，如果不能对焊接缝进行有效的控制，那么会直接导致构件质量不合格，对施工造成麻烦。
2.易产生焊缝裂纹
厚钢板在焊接过程当中，由于施工作业时间比较长，导致焊接形成了比较大的残余应力，并且其节点还比较复杂，因此如果不能对温度进行有效的控制，那么便会产生热裂纹和冷裂纹，当然有的纹路并不是当时产生的[1]，也会出现延迟裂纹出现的现象。
（二）关于厚板焊接的相关对策
1.层状撕裂控制措施
在以往的焊接当中，主要使用的是单面坡口非对称的焊接工艺，为了能够对层状撕裂纹进行有效的控制，我们需要改用双面坡口对称焊接工艺。首先需要运用低强度焊条在坡口内母材板面上先堆焊塑性过渡层，所选用的焊条主要是低氢型或是超低氢型焊条。与此同时，还可以运用气体保护电弧焊进行相应的施焊工艺，在施焊之前需要将木材进行预热。
2.焊接裂纹相关预防措施
首先我们需要做的是对焊缝坡口进行清洁，以此来将有害物质进行清除。除此之外，还需要对焊前预热的温度进行有效的控制和加强；烘烤坡口根部，将一切水分潮气去除，以此来使焊缝中的氢含量得到有效降低。
除此之外，还需要对熔合比进行严格的控制；主要控制的是母材熔敷金属在焊接缝当中所占的比例，以免有害物质影响焊接缝的性能。
3.焊接变形控制措施
在整个焊接过程当中，最容易发生变形的是厚板焊接填充，熔敷金属。因为对其焊接需要输入大量的能量。因此为了能够对此构件进行严格的焊接，我们需要对焊接坡口形式进行科学合理的选择。一般的话主要运用的是双面坡口形式。如果焊缝只能进行单面焊接的话，所选用的坡口形式为窄间隙坡口形式通过这种形式能够有效的减少热输入总量，进而焊接变形的现象就能得到有效的缓解。因此我们需要对焊接的方法以及焊接工艺的参数，进行科学合理的选择，除此之外。对焊接变形现象进行有效降低，还可以采用能量集中和热输入较低的焊接方法。例如我们可以用二氧化碳气保焊，其与焊条电弧焊相比，能够有效的使变形现象得到缓解，可以有效的提高焊板的半机械化程度，并且其焊缝饱满成型，还可以有效的提高熔敷的效率。除此之外，利用这种焊接方式可以使焊接工效提高2~3倍不止，因此可以使焊接的速度得到有效的提升。此外二氧化碳气体具有冷却效应，二氧化碳气体保护焊能够使电弧热量进行有效的集中，会有效的缩小焊接热影响区，因此当最后焊接成型之后，不会轻易产生变形，其变形概率要比手工电弧焊小50%左右。为了防止厚板焊接焊缝出现变形现象，使其能在可控范围之内。我们需要利用多层多道焊接原则，在焊接之前要做好预热工作，在焊接当中做好焊缝层间的温度以及保温工作，采取相应的控制与防范措施，为了进一步以防焊缝变形。
与此同时，在整个焊接当中影响变形的主要因素为热输入量，因此当我们选择合适的焊接方法之后，对于热输入量的控制，可以通过对焊接工艺进行调节来获得。但是前提是必须对熔透进行保证。与此同时，焊缝也不能出现任何的缺陷。进而才可以对热输入进行小的选择。对于焊接顺序和装配的选择，我们主要采用的构件方式为部件装配-焊接法，这种方法能够实现零和整的有效转变，对构建当中的刚性可以进行有效的减少，以此来使部件的对称焊的焊接方式得到有效的实施。与此同时，还能够矫正发生变形的部件，因此从整体上使部件的焊接变形得到有效的调整。如果焊缝需要通过对称施焊的方式，那么我们在施焊时可以采取对称同时同向进行施焊，如果焊缝存在不对称的结构，而恰好焊缝位于构件中性轴两侧的话，为了能够控制其变形，我们可以对焊接热输入进行调节，以此来减少变形现象的发生
4.现场焊接防变形的措施
为了能够有效的保证构件的焊接质量，我们需要对焊接变形和控制焊接应力进行有效的管理。如果在安装完成之后，仍然存在18毫米的焊接口，那我们可以将宽垫板进行加设，同时将补缝焊接在靠近母材钢材的坡口处根部的间隙达到了6~9毫米。同时还可以运用UT设备进行探伤[3]，确认无误之后才可以进行焊接工作。如果焊口小于三毫米我们可以使用氧乙炔火焰做切割处理，从而对坡口进行修正，使其成为标准坡口。间隙符合要求之后，便可以将工艺垫板加设其中，我们在进行焊接时尽量选择比较小的拘束度，通过对称施焊的方式，避免焊接出现变形。
三、复杂构件临时连接固定重难点及对策
（一）关于复杂构件临时连接固定的重难点
目前，在超高层钢结构现场安装过程当中经常会遇到的问题有：首先是由于构建本身具有复杂性，因此在安装的过程当中显得尤为困难；其次是现场安装的场地过于狭小，如果在安装过程当中斜向构件过重过长时，无法使用缆风绳进行找正固定；再次，无法在高空当中对悬臂构件进行定位，因此在构建连接安装的过程当中给施工带来一定的难度[2]。
（二）相关解决对策
相关制作厂在制件构建的过程当中，需要对构件作好定位标记工作。除此之外，还需要在构建当中焊接相应的定位耳板配套、连接板螺栓孔以及定位耳板套钻编号，并且还需要对构建上所做的标记以及焊接的耳板等方面进行相应的荷载验算。因此在实际安装过程当中，就可以根据耳板进行定位，从而能够快速并且准确的对构件进行安装。
三、结论
综上所述，在超高层建筑当中，应用钢结构已经成为必然的趋势。因此在未来的发展当中，我们需要对钢结构技术不断的进行研究与改善，为以后钢结构的发展提供充足的保障，使钢结构朝着更高强度的方向发展。
参考文献：
[1]季选春.超高层顶部塔桅钢结构安装技术研究[J].建筑机械化，2017，
[2]赵阳，刘小刚，穆静波.超高层建筑钢板混凝土组合结构施工技术[J].施工技术，2016.
[3]蒋国明，邱顶宏，岳洪滨.钢-混凝土组合结构中钢结构施工关键技术[A].