超高层建筑钢结构伸臂桁架的施工技术浅析曹菲

超高层建筑钢结构伸臂桁架的施工技术浅析曹菲

曹菲

天津市金万方钢结构有限公司天津市301713

摘要：在超高层建筑的施工建设过程中，钢结构是比较常见的结构形式，在钢结构施工中伸臂桁架的施工处理是重要的环节之一，对施工质量有重要影响，本文主要对钢结构高层建筑中的伸臂桁架的施工技术进行分析，以供参考。

关键词：超高层建筑；钢结构；伸臂桁架的施工

引言

自20世纪80年代以来，伸臂桁架就开始在国内超高层项目中应用，首先用在超高层钢结构，然后是超高层钢筋混凝土和型钢混凝土结构中。近年来，随着中国经济的高速发展，众多高度超过300m的超高层建筑如雨后春笋般拔地而起。其中，很多工程采用了带伸臂的框架-核心筒结构体系，在设计有伸臂的高层建筑时，有必要加强对伸臂作用的了解和把握，以选取安全、经济、合理结构体系，从而显著提高建设水准。

1钢结构伸臂桁架施工技术的应用优势

伸臂是指刚度很大的、连接内筒和外柱的实腹梁或桁架，通常是沿高度选择一至几层布置伸臂构件，主要应用在高层建筑的钢结构中，更是为了使得外框架柱的轴力大大增加，从而使得外框架的抗倾覆力矩得以增大，并且使得结构的抗侧刚度增大，减小侧移所设置的，其是钢结构的重要组成形式。钢结构伸臂桁架施工技术，通过字面上的意思就可以看出，其主要的材料是钢材，在结构当中主要是由钢板、型钢等制成的钢柱、钢梁以及钢桁架等一系列构件所组成，在各个构件或者是部件之间大多数时候都采用的是螺栓、焊缝以及铆钉进行连接的方式。在钢结构伸臂桁架施工技术当中，改变了以往钢结构施工技术中不稳固的质量问题，承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，减少由于各种力影响的变形现象，不仅提高了超高层建筑的坚固性能与安全防护能力，还实现了生态环境保护的绿色理念，在一定程度上使得建筑工程的工期得以缩短，对于促进建筑行业的可持续发展奠定了良好的基础。

提升超高层建筑结构抗压性，在超高层建筑工程的钢结构伸臂桁架施工过程中，需要根据实际需要选择相应型号的钢筋材料，然后再选择合适的钢筋组合连接方式，进而形成完整的钢结构，这种钢结构类型不仅能够充分发挥钢筋材料的特性，而且还可以采用坚固的连接方式，在最大程度上提升高层建筑工程的防护性以及抗压性。

提升超高层建筑结构稳定性与安全性，超高层建筑工程施工要求比较高，不仅要求满足较高的施工标准，同时还必须有效抵御各类其他力的作用。通过将钢结构应用于超高层建筑工程施工中，有利于提升建筑结构的安全性，改善建筑工程美学价值，提升建筑工程施工水平，延长建筑工程使用年限，保证建筑工程使用者的安全。

提升超高层建筑生态性、经济性、社会性，在超高层建筑工程施工中，需要应用大量的施工原材料，同时在建筑工程养护过程中，还需要耗费大量成本。另外，在对施工原材料进行回收和利用过程中，不仅会造成严重的浪费问题，而且还会对建筑工程所处区域生态环境造成不良影响，导致企业成本投入增加，同时还会造成社会负面效应，影响企业市场竞争力。现如今，超高层建筑工程钢结构伸臂桁架施工技术日渐完善，并逐渐得到推广和应用，不仅结构稳固性比较高，而且技术先进，同时还能够满足对于环境保护的实际需要，降低施工企业生产成本，促进超高层建筑工程施工经济效益、社会效益和生态效益的提升，对于超高层建筑工程企业而言，具有较高的经济价值。

2钢结构伸臂桁架施工技术在超高层建筑中的应用

2.1结构件加工

结构件加工尽可能地在加工厂进行，这样可以充分利用加工厂的机械设备优势，对调直、切割、焊接、除锈等工序进行工厂化管理，确保构件的加工精度和质量。①加强对钢结构加工企业的资质管理：对于大多数建筑工程总包企业而言，钢结构结构件的加工一般都采取专业分包的形式对外委托加工。因此，根据工程体量，选择具备相应资质的钢结构加工企业就显得尤为重要。加工企业只有具备相应的技术力量、机械设备、完善的管理制度，才能保证结构件的加工质量，保证供应进度，满足总承包企业对工程质量和工期进度的要求。②根据工程需要，在满足运输、吊装负荷的前提下，合理地划分结构件的形式、批次进行加工。除了主要的承重构件（如：主框架柱、梁等单件重量较大的构件），次要构件在保证尺寸精度的前提下，在工厂内尽可能地采取组合的形式进行加工（如：楼梯、栏杆、隔墙钢骨架等），这样能尽量地减少现场的拼接工作量。③加强工序质量检查：按照检验批的要求，对结构件的加工质量进行检查。检查构件用钢的合格证明文件，检查结构件焊接焊缝的高度、密实性，检查防腐、防火涂层的厚度等，确保满足设计的要求。

2.2伸臂桁架安装

伸臂桁架的安装分为两部分:核心筒内伸臂桁架构件安装和核心筒外伸臂桁架构件安装。由于核心筒领先于外框施工，因此先安装核心筒内伸臂桁架构件，待外框施工至伸臂桁架层时，再安装外框伸臂桁架构件。伸臂桁架安装顺序按照钢柱(核心筒内伸臂桁架层劲性柱和外框伸臂桁架层钢柱)→伸臂桁架下弦→伸臂桁架上弦→伸臂桁架腹杆进行安装。核心筒内伸臂桁架层劲性柱吊装就位后，用缆风绳拉紧固定，缆风绳另一端可拉结于劲性柱附近墙体纵筋上。在超高层建筑工程钢结构伸臂桁架安装施工中，需要综合考虑结构整体性、施工便捷性进行安装施工，在此过程中，应该注意尽量缩短伸臂桁架的连接时间。在确定伸臂桁架的安装时序时，应该综合考虑结构的变形差异以及附加应力等因素，并注意预留一定的富余空间，这样不仅能够满足应力实际需要，而且还能够尽快完成伸臂桁架结构连接施工。在安装时序的选择方面，可以忽略伸臂桁架之间有利作用的影响，直接将单个伸臂附加应力的发展规律作为选择依据。

2.3质量控制措施

加强施工工艺管理，保证工艺过程的先进、合理和相对稳定性，以预防质量事故、次品的发生。坚持质量检查与验收制度，严格执行“三检制”，上道工序不合格坚决不能进入下道工序施工。对于容易产生质量通病或对工程质量影响比较大的部位和环节，加强预检、中间检和技术复核工作，以保证工程质量。做好各工序或成品保护，下道工序的操作者即为上道工序的成品保护者，后续工序不得以任何借口损坏前一道工序的产品。及时准确地收集质量保证原始资源，并做好资料归档工作，为整个工程积累原始准确的质量档案，各类资料的整理与施工进度同步。安装前，应按构件明细表核对进场的构件，查验产品合格证和设计文件；预拼装过的构件在现场组装时，应根据预拼装记录进行。管桁架构件进入现场后应进行质量检验，以确认在运输过程中有无变形、损坏和缺损，并会同有关名部门及时处理。拼装前施工小组应检查构件几何尺寸、焊缝坡口、起拱度、油漆等是否符合设计图规定，发现问题应报请有关部门，原则上必须在吊装前处理完毕。

结语

在今后的超高层建筑钢结构伸臂桁架施工技术中，建筑企业应通过不断的实践摸索，利用先进的科学技术解决施工中遇到的问题，并通过技术要点的掌握与质量的有效控制，来实现超高层建筑更快、更好地发展，为社会经济发展以及人们生活质量的提高做出更大贡献。

参考文献

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[3]倪志刚,NIZhigang.600米级超高层钢结构节点可实施性设计重点探讨[J].建筑钢结构进展,2016,18(1):66-74.