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超高层建筑钢结构制作施工重点、难点分析及控制措施

发表时间：2020/11/24 来源：《基层建设》2020年第22期作者：罗刚刘鹏

[导读] 摘要：近些年我国城市化发展的速度呈快速上升趋势，也为我国的可建筑面积带来了巨大的压力，为了缓和这种现象，超高层建筑成为了绝大多数城市的建筑主要类型之一。

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        摘要：近些年我国城市化发展的速度呈快速上升趋势，也为我国的可建筑面积带来了巨大的压力，为了缓和这种现象，超高层建筑成为了绝大多数城市的建筑主要类型之一。钢结构制作的运用，可以进一步促进超高层建筑的发展。但在进行钢结构的制作施工过程中仍存在一些施工方面的问题，本文将重点对这种结构在制作施工中的重点和难点进行分析，并提出相应的解决措施。
        关键词：超高层建筑；钢结构制作；施工重、难点；控制措施
        引言：
        随着建筑科学技术的发展和革新，钢结构越来越普遍的被应用到建筑施工中，尤其是超高层建筑的大量出现，因为这种结构可以更好的适用于超高层建筑中，因此使用频率也较前有所增加[1]。在制作施工中存在的问题更应该引起重视，以及难点也要进行系统的研究，使其和中国的超高层建筑相辅相成的发展，实现该建筑类型技术上的新突破和长久发展的方向和目标。
        一、超高层钢结构建筑施工难点分析
        （一）总体应用要求高
        超高层建筑背景下，工程项目的建设所需要应用的总体的钢原材料的用量有显著提升[1]。这与超高层建筑的层高要求和建筑结构的框架的复杂性有直接关系，由于整体建筑层高要求，对钢结构的材质等级也提出了较高的要求，需要应用的钢材料在质量水平上必须达到较高的水平。板材厚度也要达到一定的厚度要求，整体建设施工中应用厚板材的比例必须针对性提升。
        （二）稳定性要求高
        这一点与超高层建筑的安全保障要求是相互挂钩的，对于超高层建设项目而言，楼层高度的提升意味着对于项目建设的安全系数提出了更高的要求[2]。因此整体楼层建设的过程中，需要保证楼层主体的抗震性能，在衔接环节的焊接工作开展过程中注重质量水平。只有关键的衔接化解焊接质量得到全面的保障，具体的施工建设稳定性才能得到同步的保障。
        （三）焊接环节质量要求高
        对于超高层建筑来讲，焊接工作的开展不仅整体的工作量大，对焊缝焊接的质量也提出了较高的要求。这也是钢结构背景下焊接环节重要性的典型体现。施工人员必须严格掌握不同焊接区域的技术类型，并保证焊接施工的质量，从而为提升焊接环节的施工建设质量提供保障。对焊接工作的质量要求较高，也是由于焊接施工环节可能发生的焊接变形问题频率较高。由于核心筒钢板墙的用量大，在焊接施工中，对变形问题的控制也存在较大的难度。为了预防焊接施工建设中的焊接变形问题，也需要从技术层面提高施工建设的质量。
        二、针对钢结构在施工制作中存在的重难点提出的措施
        （一）对施工现场进行实时监控
        在钢结构应用到超高层建筑施工中时，因为其难度高，工程量大和工期长等特点，进一步对于施工现场的实施监控系统的完善有了进一步的要求，并且该结构建筑施工中易受多种外来因素的影响并且会对工程的工期和安全质量也带来影响，施工现场的实时监控可以及时的发现施工中存在的一些问题，并且采取有效的手段加以改进，防止安全意外发生的同时也是对工程质量的保证。其次，实时监控还可以对外在的因素进行监控管理，并且将收集到的有效信息进行实时的传递，使得在施工中，将外界因素带来的影响降到最低，例如外界温度气候的变化都可能影响到钢结构的制作，但是在事先了解到天气温度变化时，可以对工程的安排做调整，对时间进行合理的规划，保证预期工期尽可能的不超时[3]。

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        （二）针对焊接质量的控制措施
        焊接工作的开展质量需要从技术实施的具体环节入手提出有效地控制措施，具体来讲包括了以下几个方面。①焊接前质量控制。在焊接施工开展前，施工人员需要针对钢板的厚度问题以及钢板本身的材质进行合理的检验和控制，保证基础原材料的实际应用达到施工建设的要求。焊接施工中的节点控制要点在于，对于节点的具体分布和形成形式要进行合理把控，最后在正式的焊接工作开展前，需要针对焊接施工所需要应用的方法进行确认。并且对焊接施工的效果通过工艺评定试验的开展来进行把控。如果焊接板的厚度超过20mm，焊接施工前就需要采取针对性地措施进行预热。而且针对坡口角度的设计也要注重满足整体施工建设的要求，装配的间隙需要控制在0至3mm，如果间隙范围出现超标现象，需要在进行处理后再完成焊接操作。②焊接中质量控制。在焊接操作开展时，需要采取措施进行控制的关键问题在于变形问题。从构件发生变形的主要原因角度分析，可知引起变形的主要原因在于热胀冷缩原理[]。因此针对变形问题的控制本质上来讲是对温度因素的有效控制，焊接开展中变形问题的控制从技术手段的角度上分析主要通过控制焊接顺序和坡口形式的方式来实现。具体来讲，针对超高层建筑，常见的焊接施工方法为对称焊接方法。另外，分阶段应用退焊的方式也是焊接施工常用的施工方式。如果焊接中的钢板厚度达到了30cm以上的厚度，则坡口的控制方面，应当采取双面开口的方式进行设置开放，在焊接施工具体操作时，应用交替施工的方法达到焊接效果。
        （三）钢结构构件精度质量控制
        钢结构构件在施工应用中的精度控制需要通过控制现场的施工安装顺序来达到效果，在具体的实施环节需要注意的问题包括以下几个方面。①针对零件的切割精度控制。为了保证不同类型零部件的应用效果，在对零部件进行切割操作时，应当重视切割工具的合理选用，通常情况下，选用数控设备完成切割操作，对于切割完成的零部件还需要同步对其切割效果从尺寸规格的角度进行复核。②针对箱体结构的构件施工以及十字形构件以及H型构建，在组合建立的过程中要适当结合施工建设的实际需求，并且注意结合实际预留一部分焊接可能产生的收缩余地，这主要是为了保证焊接施工的实际效果中，构件的截面尺寸与施工设计的规范要求相符合。③在箱体内部增加工艺隔板结构的建设，以便提升整个箱体的结构强度。④当整体的施工建设环节完成后，需要针对构件的长度指标、截面尺寸规格以及扭度与弯曲度指标进行严格控制，检验其施工建设的实际效果。⑤针对焊接应力进行有效控制，焊接施工中产生的应力对于整个工程的建设效果和稳定性都会产生直接的影响。尤其是对于厚度较大的板结构，焊接应力可能产生的影响更为突出。在焊接施工完成后要针对性地采取保温措施。减少应力可能带来的不利影响。当遇到关键部位的焊缝或者在设计环节有特殊要求的焊缝时，应当针对性地采取热处理的方式消除应力产生的影响。
        （四）基于防腐的钢结构质量控制
        钢结构本身极易发生腐蚀现象。要针对结构外露的部分采取措施进行防腐处理，常见的方法是涂抹防腐材料，质量控制的重点在于保证防腐材料本身的质量。
        三、结束语
        在未来的发展中，超高层建筑钢结构成为我国主流建筑类型的可能性很大，但是现阶段依旧存在一些在建筑施工中的一些重点和难点，这些要引起我国建筑工程相关部门的重视，对这些问题加以分析，并且提出相应的解决策略。这样才可以使得该工程建筑类型可以在未来实现可持续性的发展方向，实现其自身的真正价值。
        参考文献：
        [1]蔡水灵.钢结构加工和安装技术在超高层建筑中的应用[J].江西建材，2019，（6）：84-84，87.
        [2]毛志兵.高层与超高层建筑技术发展与研究[J].施工技术，2017，41（23）：4-10，22.
        [3]程爱珍.谈超高层型钢柱的施工工艺[J].山西建筑，2018，（34）：97-97，98.
        [4]岑飞.浅析超高层建筑钢结构加工和安装技术应用[J].建材与装饰，2016，（19）：48-49.