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超高层建筑钢结构施工技术与管理研究廖炜新

发表时间：2021/4/26 来源：《基层建设》2020年第33期作者：廖炜新1 廖火炜2

[导读] 摘要：伴随着社会经济的全面快速发展，超高层建筑已经成为建筑行业的发展主流。

        浙江大东吴建筑科技有限公司浙江省湖州市 313017
        摘要：伴随着社会经济的全面快速发展，超高层建筑已经成为建筑行业的发展主流。特别是在城市可用地面积不断减少的情况下，超高层建筑的规模和数量都在不断增长。在超高层建筑的开展过程中，钢结构具有非常重要的作用，能够整体保障高层建筑整体结构的稳定性。在钢结构施工过程中，应该运用科学的施工技术，同时强化施工管理，综合性优化超高层建筑的建设质量。
        关键词：超高层建筑、钢结构、施工技术、管理
        一．钢结构特征分析
        钢材料影响着其结构特征，可以凭借较高的强度等级与弹性模量，表现出优于混凝土与木材结构的强度数据。在相同受力条件下，钢结构由于自身构件结构的横截面积相对较小，可以在较轻的自重条件下，适应于大跨度、高强度的承重空间构筑上。同时，钢结构材料有明显的塑性与韧性特征，可在均匀材质特性的支撑下，提高应用可靠性。尤其在拼装、制造的结构应用上，可以保证材料的高度工业化状态。另外，钢结构具有较好的密封效果，可以在焊接等连接技术的支撑下，表现出较高的气密性与水密性。甚至在特殊应用环境中，钢结构也表现出了明显的耐热性，可以承受150℃的高温环境；注意，如果钢结构所处环境的温度上升到了300℃以上，会明显降低其材料的强度与弹性模量。因此，在应用钢材时，需要针对环境的防火等级，对钢材材料的防火等级进行调整，以此保证钢结构应用中的价值属性。防腐性，也是钢结构的缺陷性问题之一，因此需要综合分析环境湿度，并对风险性结构位置的钢材，设置镀锌膜或涂料层，以此提高钢结构的防腐蚀能力。站在环保化的角度出发，钢结构带有明显的环保优势，可以在材料应用中，降低建筑垃圾的产生概率，并实现钢材材料的回收再利用，保证材料的应用合理性。
        二．超高层建筑钢结构施工技术分析
        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.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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        3.钢结构传统施工操作
        超高层钢结构施工操作中，从地下部分和地上部分两个方面进行施工安装。首先，地下部分安装操作。工程团队需要根据工程施工场地选择吊装设备，吊装设备主要进行吊装塔楼部分结构的施工操作，而实际钢结构吊装中，随吊随运，有效控制施工现场；在地下部分钢结构中钢柱安装完成后，需要进行脚锚栓预埋施工，然后进行混凝土浇筑，混凝土强度符合工程标准之后，工程团队选择使用臂外扶平臂式塔吊对地下室结构进行吊装；吊装中，第一节地下钢柱吊装完成后，需要进行检测校正，并且保证柱脚锚栓牢固性，以此在柱脚底板进行混凝土的二次浇筑；在二次浇灌正式施工前期，工程人员需要对柱底做好密封工作，使用模板进行密封，避免混凝土外溢有效控制混凝土浇筑质量。
        三．超高层建筑钢结构施工技术管理分析
        1.完善监控操作系统
        超高层建筑钢结构施工技术管理创新改进中，加强对超高层建筑钢结构施工技术操作应用的监控管理起着非常重要的作用。在钢结构监控操作系统应用中，在前期收集钢结构施工情况基础上，强化现代化动态化、实时性的动态监控设备的应用，尤其是BIM 技术的使用，针对钢结构测量技术、焊接技术和检测技术构件动态化的监控系统，在实时数据收集分析基础上，及时发现问题，进行改正。
        2.加强气候防护措施
        外界大量的因素都会对工程建造造成影响，特别是对超高层工程建造的安全性影响较大。超高层项目在施工建造之前，务必要做好气候的前期预判，如果气候十分的恶劣，需要停止施工，有效的避免恶劣天气对超高层项目建造造成的负面影响，有效的提升施工建造的安全性；怎样结合实际情况构建防风和防电措施，我们需要利用前沿科技创建整体安全监督机制，从根本上确保超高层项目建筑施工能够按部就班的进行
        3.安全操作系统
        超高层建筑安全操作系统对于提升钢结构应用技术管理起着非常重要的作用。一方面，强化对现今设备的安全分析，保证设备应用安全性，定时加强对设备的安全维护和故障检测工作，对设备运行安全状态实时监控，保证操作应用设备的安全性，降低安全隐患出现；另一方面，由于超高层建筑高度的特殊性，在安装和操作应用钢结构的过程中，工程团队需要加强将BIM技术从工程施工前期场地合理布置、有效管控施工进度和施工计划、钢结构制作可视化管理，严格按照工程施工施工规划和安全防护体系进行管理，注重数据信息反馈对安全防护系统创新建设的借鉴作用的发挥。
        4.创新技术操作应用团队
        为了提升技术操作应用水平，创新技术操作应用团队是非常必要的。钢结构施工技术的应用主体是广大施工人员，若他们自身缺乏科学的专业能力以及专业素养，仅仅依靠传统经验来进行施工，无疑会在很大程度上影响钢结构的整体施工质量。突出操作技术人员对计算机信息技术的使用，将信息技术与钢结构操作技术结合在一起，借鉴、尝试新技术、新方法，重点侧重于现代信息控制技术在工程领域的应用；因此，在钢结构施工技术的应用过程中，应该着重优化施工人员的技术素养，不断加强施工人员的技能培训，确保他们掌握科学的新方法、新技术以及新理念。
        结语：
        综上所述，随着我国经济的飞速发展以及现代化建设的逐步完善，建筑物的高度愈加增多。针对目前工程施工在钢结构作业中遇到的各种影响因素，想要降低环境、技术对建筑的影响，就必须结合实际对施工技术进行完善，强化管理方式，从而保证建筑物的稳定性。
        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]王瑞亮超高层建筑钢结构制作施工重点、难点分析及控制措施[J]住宅与房地产2018（36）：141