超高层商业办公建筑钢结构安装施工技术探析

超高层商业办公建筑钢结构安装施工技术探析

刘静 

江苏省泰州市    江苏现代建筑设计有限公司    邮编： 225300  

摘    要：钢结构具备施工速度快、工业化水平高、绿色环保等优点，在高层建筑、超高层建筑中广泛应用。钢结构具有较好的导热性，一旦遭遇火灾，将对整个钢结构建筑造成毁灭性影响。因此，在钢结构建筑施工过程中，需要进行防火施工，以减小火灾带来的损失。另外，钢结构非常重，在没有大型塔吊设备的帮助下很难完成安装。因此，我们需要使用大型塔吊设备，将组装好的钢结构吊运到施工地点，并通过焊接或螺栓连接的方式将其组装成一个稳定的建筑结构。钢结构安装施工现场条件复杂，同时涉及多个工序。若在任何一道工序中出现控制不当，将直接影响整个施工进度和最终质量。因此，在钢结构安装施工过程中，必须严格把控每道工序的质量，并加强工序之间的协调管理，以确保安装施工任务能够高质量、安全、有序地完成。

关键词：超高层；商业办公；建筑钢结构；安装施工

为了研究超高层商业办公建筑的钢结构安装施工技术，以中国电建西部科创中心项目为例，我们从钢柱、钢梁的安装、测量控制、焊接施工、高强度螺栓的安装以及防腐和防火喷涂等方面分析了钢结构安装施工技术的关键点。此外，我们还解决了钢结构安装施工中的重要问题。根据分析结果显示，钢结构的安装施工具有相当大的难度，影响施工质量的因素较为复杂。因此，在施工过程中需要综合考虑工程特点，明确施工的重点与难点，并加强施工控制，严格把握每个施工细节，以最大限度地确保施工质量。

1 钢结构安装施工重难点和解决措施

1.1 变截面柱和树杈桩的制作精度、安装质量及安全控制

为了满足施工要求，钢结构在加工厂生产前，需按照设计要求搭设好拼装胎架，并在其上进行钢结构加工生产，以确保各构件的质量和精度。然而，由于变截面柱空间狭小的问题，为了保证钢结构安装施工的安全性和质量，必须在柱内筋板上进行焊接操作。为此，需要采取通风措施，并在专门的操作平台上进行现场拼接。

1.2 屋顶天幕钢结构安装的安全及质量控制

该项目屋顶天幕面积较大，但重量轻，安装位置较高。需采用地面拼装、分块吊装的方法进行施工，以减少高空作业，提升安全性。在施工前，应运用专业计算机软件对屋顶天幕钢结构进行力学分析，查找薄弱位置并进行增强处理。在实际施工中，对结构的位移、变形等必须进行跟踪监测，一旦超出允许范围，须立即停工，并确保施工人员转移到安全地带。随后，专业人员将对问题的成因进行调查，并采取有效措施加以处理，以便继续施工。

1.3 超高层的测量控制

钢结构安装施工的测量控制是一个重要和困难的环节。为了解决这个问题，我们需要使用全站仪、经纬仪、GPS等多种测量方法的组合，以获得准确的测量数据。尤其是在每个施工工序开始前，必须进行测量的复核和调整，并在施工过程中进行跟踪测量，及时发现并纠正偏差。

2 钢结构安装施工技术的应用要点

2.1 钢柱结构安装施工

钢柱结构安装施工之前，应根据钢柱重量和吊点情况，提前准备多种长度和规格不同的钢丝绳和卡环。钢柱制作完毕后，将其分段运输至施工现场，然后利用单机回转法进行吊装。在正式吊装之前，需要将钢爬梯悬挂在柱顶上方，并使用绳索将其固定在钢柱的顶部。为了绑扎它，我们采用了两点绑扎法，将其绑扎在卡环连接的耳板上。同时，我们需要将两根短头挂在两个基本处于水平面上的吊耳上，以避免在吊装过程中因受力不均而导致钢柱倾覆的问题。吊装前，应将钢柱横放在枕木上，起吊时禁止拖拉钢柱。只有当钢柱离地2米以上后方可开始回转操作。在钢柱升至就位位置后，必须通过连接板固定柱段端头耳板。钢柱就位后，操作人员要借助钢爬梯爬到钢柱顶端进行摘钩，摘钩人员的安全带应牢牢系在钢柱耳板上，绝不允许不系安全带冒险操作。

在开始进行第一节钢柱的安装之前，需要提前对定位轴线、平面封闭角以及底层柱的位置线等进行测量放线，并进行多次复核。只有在现场监理人员检验合格之后，才能开始正式的安装工作。为了确保钢柱的垂直度符合要求，本工程采用了"固位找直"的方法进行校正。具体的做法是先进行标高，然后进行位移，最后再进行垂直度的校正调整。只有当第一节钢柱的安装标准全部达到设计要求之后，可以通过缆风绳进行固定。

在进行上层钢柱安装之前，需要对各项安全措施进行分析和调整，以确保全部到位后再进行钢柱起吊。在钢柱吊装就位之前，需要先使用螺栓进行对称紧固，并拉设至少3道缆风绳。当钢柱的标高和平面位置完全校正后，必须立即安装与之相连的钢梁，以形成一个稳定的框架结构体系，并对钢柱的垂直度进行校正和检验，合格后进行焊接紧固。

2.2 钢梁结构安装施工

该工程施工中涉及大量钢梁类型，包括钢框梁、次钢梁、悬挑梁等，钢梁种类不同，起到的作用不同，安装方法也有差异。因此，在钢梁安装中应予以重视。例如，在每个区域外框钢柱安装时，应及时安装上柱顶楼层的钢框梁，以迅速形成稳定的结构体系。而其余钢梁可在钢柱完成整体校正后再进行安装。每安装完一个区域，必须先完成楼层梁的安装，然后才能继续进行下一个区域的安装。在钢梁的安装过程中，必须严格按照主梁、次梁和悬挑梁的顺序进行安装。为了减少现场加工工作并提高钢梁的安装效率，所有使用的钢梁都是在工厂按照安装设计图纸进行加工制作的，并在加工过程中预留出吊装孔位作为吊点。

到达施工现场后，必须在吊装之前对钢梁编号进行复核并清理表面污物。如果发现锈迹，需要提前除锈处理。在准备吊装钢梁时，需要提前配置连接板，并将螺栓用工具包装好，用绳索绑好。然后，启动吊装设备，将回转大臂调整到适当位置。一旦钢梁被吊装到位，必须立即安装螺栓，并使用焊接方法将其与已有的钢结构连接成一个稳定的整体。

钢梁吊装完成后，应迅速夹紧连接板，对于有偏差的连接头孔洞，需采用冲钉来调整跨间距，并紧固安装螺栓。安装螺栓的数量必须按照规范要求严格确定，至少不能少于该节点螺栓总数的10%，且不得少于4颗。

2.3 高强度螺栓安装

当钢结构吊装到位后，并形成一个稳定的框架单元后，及时开展高强度螺栓安装。在进行扭剪型高强度螺栓安装中，要把控好安装的方向，螺栓的垫圈需要安装在螺母的一侧，垫圈孔有倒角的一侧需要和螺母相互接触。螺栓穿入方向要以后续拧紧操作方便为主，每个节点都要整齐摆放，临时螺栓需要等高强螺栓紧固后才能卸下。在进行高强度螺栓紧固中，必须分两次进行，首次为初拧，拧到设计预紧力的50%即可；二次为终拧，拧紧到设计预紧力的100%。高强度螺栓完成初凝后，要做好标记，以免发生终拧漏拧问题，当天安装的高强度螺栓，需要在当天全部拧紧。

3 结束语

综上所述，钢结构安装施工是钢结构建筑工程施工的核心环节，本文结合实际案例，分析超高层商业办公建筑钢结构安装施工技术。由于钢结构具有跨度大、重量大等特点，安装难度比较大，任何一个细节把控不当，都会影响最终的施工质量。这就要求在实际施工中，能够充分结合钢结构建筑的特点，以及钢结构安装施工中存在的重难点，从钢柱安装、钢梁安装、测量控制、焊接施工、高强度螺栓安装、防腐防火喷涂等方面加强施工控制，才能创建出高质量的钢结构建筑工程，促进我国钢结构建筑事业持续健康的发展。