超高层建筑钢结构施工技术与管理是什么？ 钢结构,施工,高层

一、“光辉的历程”——我局超高层钢结构施工历史回顾 
　　同发达国家相比，超高层钢结构建筑在我国起步较晚，老练及可借鉴的经验未几。改革开放以来，许多“高、大、新、尖”的现代化建筑如雨后春笋般耸立，成为国民经济高速成长的重要标记。而钢结构因其自重轻、施工周期短、抗震能力强等优势和特点被人们广泛应用于高层尤其是超高层建筑中。中建三局以其“敢为天下先，争创最高级”的企业精神和勇于承接“高、大、新、尖”工程的胆魄和实力，瞄准了这块尚待开垦的沃土，发挥大型企业的技术和设备优势，于1986年率先承建了其时全同第一座超高层钢结构的建筑——高165.3m的深圳成长中心大厦，仅10个月便完成了主体11000吨钢结构施工任务，笔直最大偏差 25mm，提高了美国AISC规范水平的准则，并首先运用CO2气体守卫半自动焊用于超厚钢板焊接的新工艺，刻苦钻研、重复攻关，终于乐成地解决了 130mm超厚钢板的焊接技术。填补厂国内超厚钢板焊接的空白，整个工程的焊接质量10O％超声波探伤，100％合格，到达了国际一流水平。该工程成套施工技术的乐成应用，使在我国起步较晚的超高层钢结构安置施工技术向前跨进了一大步，深圳成长中心大厦钢结组成套安置技术因此分别获1988年、1989年度中建总公司科技进取一等奖和国家科技进取三等奖。 
　　由于在深圳成长中心大厦超高层钢结构安置中取得的重大乐成，1987年又中标承建了我国第一座全钢结构超高层建筑，高146.5米的上海国际贸易中心大厦，仅用7.5个月的工期便“安定、优质、高速”地完成了主体10470吨钢结构的施工任务。钢结构主体笔直度偏差仅为17mm.提高了日本JASS规范准则，焊接100％探伤，100％合格，受到业主及各界的高度赞誉，该工程荣获上海建筑质量最高奖——“白玉兰”奖和国家建筑业最高奖——鲁班金像奖。今后我们又承建了上海太平样大饭店、新金桥大厦及①界广场等国内具有较大声望的钢结构工程，特别是1995年6月9日封顶的高383.95m的深圳地王大厦，我局仅用1年零12天（比合同工期提前两个多月）便安定、优质、高速地完成了24500 吨主楼钢结构的施工任务，主体笔直度总偏差向外17mm，向内25mm，提高了精度，仅是美国AISC规范允许误差的1／3（向外51mm，向内 76mm）；焊缝延长米60万（其中立焊、斜立焊缝占1／7）100％探伤，100％合格，优良率达94％，并创造了施工全过程中构件无一坠落，人员无一伤亡的奇迹和两天半一层楼的九十年度“深圳新速度”。罕见的工期、一流的质量和安定 
　　得到业主、总包及社会各界的高度赞誉。
　　去年8月，深圳地王大厦主楼超高层钢结构安置施工技术通过了国家级鉴定。与会专家一致认为：地王大厦是我国近十年才起步的超高层钢结构工程的代表作，证明我国高层钢结构施工技术在以往乐成基础上又取得了重大的进取，地王大厦超高层钢结构安置施工技术到达了国内领先及国际水平。 
　　从深圳成长中心到上侮国贸、从上海国贸到深圳地王大厦是我国在超高层钢结构安置成长史上从无到有、施工技术由弱到强的里程碑，代表着三局在近十年超高层钢结组成长史上的光辉历程。 
　　二、超高层钢结构自装施工技术 
　　因有幸加入了在我国钢结组成长史上具有划时代意义的三个主要超高层钢结构工程：深创成长中心大厦、上海国际贸易中心和深圳地王商业大厦的施工组织与管理，结合高层钢结构的工艺流程与特点：（构件验收→吊装→量控制→高强螺栓→焊接及其检测→压型钢板与熔焊栓钉）。超高层钢结构安置施工技术主要体现在以下七个方面： 
　　1、构件进场，验收与堆放 
　　2、塔吊的选择、安排及装拆 
　　3、吊装 
　　4、丈量控制 
　　5、焊接 
　　6、工期及质量控制 
　　7、安定施工
　　下面我结合深圳地王大厦主楼超高层钢结构的施工情况就这些问题同列位专家和同仁交流一下超高层钢结构施工经验和体会。 
　　1、构件的进场、验收与堆放 
　　园地狭小、施工条件差是当前施工工程普遍存在的困难，对越高层钢结构工程而言，相对紧张的工期内构件堆场要求更高更严，这个问题不处理好必将对吊装及整个工程施工造成严重影响。地王大厦施工初期，由于构件堆场较多，钢结构进场量大，需堆叠2－3层，如没有周密的进场计划，势必造成现场构件进场顺序的混乱，其结果是：需要的构件压在下面，不消的构件放在上面，不但验收劳动无法进行，并且存在着大量的翻料、找料等重复劳动。后来在强化现场管理及构件进场计划的基础上，着重抓了堆场安排、构件的堆放顺序等劳动，除凭据吊装需要周密的进场构件外，还凭据吊装顺序和堆场规划特点将进场构件进行有序排列，既包管了验收劳动的正常进行，也为吊装创造了良好的外部条件。来源：考试大
　　把好构件的验收关是我们在以往施工的超高层钢结构工程中的经验体会。深圳地王大厦主楼共有钢构件14860件，制造及运输过程中难免会出现这样或那样的问题，这些问题如不在地面加以消除，吊装到上面势必增加安置的进度，对整个工种质量控制也将孕育产生严重影响。
　　2、塔吊的选择、安排与装拆 
　　塔吊是超高层钢结构工程施工的核心设备，其选择与安排要凭据建筑物的安排、现场条件及钢结构的重量等因素综合考虑，并包管装拆的安定、方便、可靠。 
　　我们凭据地王大厦的地理位置、结构形状及大量的特殊构件（如重47.5t的大型“A”字斜柱和37t／节的箱形柱等）选择二台澳大利亚产 M440D大型内爬式塔吊并将其安排在核心墙#1和#5井道内，不但满足了所有构件的笔直运输，并且为大量超重、超高及偏心构件的双机抬吊创造了条件。 
　　M440型内爬式塔吊在国内尚属首次使用，老练可借鉴的经验未几。施工中我们一改传统的塔吊互吊的爬升方案，接纳了一套“卷扬机＋扁担”帮助系统较好地解决了二部塔吊的爬升难题，大大提高了塔吊的使用效率，加快了提升速度，为工期提前起了决定性作用；而大型内爬塔吊的破除是一项技术纷乱、施工难度大的劳动，我们接纳了“以大化小、化整为零”的要领，较好地解决了在国内视为难题的大型内爬塔吊的破除难题，为国内同类工程运用内爬式塔吊提供了典范。 
　　3、吊装 
　　吊装是钢结构施工的龙头工序，吊装的速度与质量对整个工程起举足轻重的作用。在深圳的地王大厦主体超高层钢结构施工中，通过接纳“区域吊装”及“一机多吊”技术解决了工期紧与工程量大的矛盾。 
　　通过接纳“双机抬吊”及门型架不但解决了高53.79m、长63.20m跨度为32.1m、重达232t的大型“A”斜吊的吊装难题，而同解决了主楼两根长85.61m、重85.51t并处于超重、偏心、超高状态下大型桅杆的吊装难题。 
　　4、丈量控制
　　在超高层钢结构施工中，笔直度、轴线和标高的偏差是衡量工程质量的重要指标，丈量作为工程质量的控制阶段，务必为施工检查提供依据。 
　　从钢结构施工流程可以看出，各工序间既相互联系又相互制约，选择何种丈量控制要领直接影响到工程的进度与丈量。在深圳地王大厦钢结构施工初期，总包单位的丈量监理工程师提出接纳“整体校正”的要领，即在柱子安置后再跟踪纠偏，梁装不上去时临时挂或搭在上面，待整节柱、梁、斜撑全部安置后再整体校正。由于构件的制作及核心的施工都存在着一定的误差，接纳这种校正要领具有很大的盲目性，不但造成大量的二次安置，并且柱梁安置后结构自己已具有一定的刚度，大大增加了校正的难度。后来我们及时将“整体校正”改为“跟踪校正”，即在柱梁框架形成前将柱子开端校正并及时纠偏，大大减轻了校正难度，每节校正时间由原来 10d左右缩短为2－3d，即可交给下道工序作业，并实现了区域施工各工序间良性循环的目标。 
　　为了使地王大厦主楼钢结构施工到达世界一流水平，项目还制订了比美同AISC规范准则更严格的质量控制指标：内向 25mm、外向 20mm，并摸索出一整套接纳激光铅直议进行“双系统复核控制”的新要领，为包管项目质量控制目标实现起了十分重要的作用。 
　　5、焊接
　　高层钢结构具有工期紧、结构纷乱、工程量大、质量要求高的特点，而焊接作为钢结构施工的重要工序，其工序的选择与施焊水平对工程的“安定、优质、高速”的完成影响重大。 
　　深圳地王大厦因其罕见的高宽比达1：9，所以设计中接纳了大量的斜撑及大型“A”字斜柱。在总计60万m延长缝中，立焊、斜立焊约有8.6万延长米，共 848组接头，占整个焊接工程量的1／7.此类结构不但处于结构的重要部位，并且多数处于外向、斜向及悬空部位，安定操纵与施工防护都比较困难。尤其是相对紧迫的工期与浩大的焊接工程量之间的矛盾，使我们一开始就面临着严峻的考验。尽管在深圳成长中心大厦，上海国贸中心大厦等钢结构工程施工中，我们接纳 CO2气体守卫半自动焊应用于立焊、斜立焊和俯角焊的新工艺，才华从基础上解决焊接施工的需要。 
　　工艺选定后，体例出一整套切实可行的适用本工程特点的CO2气体守卫半自动焊接工艺及要领便成了当务之急。焊接QC小组在项目组的发动下进行了艰难的实验，开展了一系列卓有效果的劳动。 
　　首先我们确定了攻关目标，运用关联图找出影响质量的原因，并应用01剖析法进行系列剖析，针对这些问题找出相应的对策办法；并建立了有效的质量包管体系，制定了完善的工艺指导书，经过重复实验，确定了运用于立焊、斜立焊的工艺参数；通过对焊丝的伸出长度、焊缝层间清理，焊枪施焊角度重复摸索，形成了一整套“挑压拖带转”的操纵要领；为使焊接环境处于相对稳定状态，加强了施工防护办法和帮助办法。经过项目组和焊接QC小组全体人员的不懈努力，经过半月之久的失败、总结，小有效果研究；大有效果、稳固，到比较老练、重复焊验，终于乐成地解决了CO2气体守卫焊应用在超厚件立向、斜立向焊接头上的施焊工艺课题（已获得国家专利）。通过技术攻关、工艺的改革，焊接质量得到了逐步提高，工期大大提前，受到总包及业主的好评，孕育产生了良好的社会效益和经济效益，并在社会上孕育产生了良好的声誉。 
　　6、质量与工期控制 
　　超高层钢结构差别于一般混凝土建筑的显著特点是：质量高、工期紧。质量与工期的包管依赖于科学的管理、严格的施工组织和新技术、新工艺、新设备的大胆应用。 
　　深圳地王大厦主体钢结构14860件，重24500t，压型钢板14万平米，熔焊栓钉50万套，焊缝总计60万延长米。而业主规定的工期仅14.5个月，并且工程按美国规范准则进行验收，工期短、工程量大、施工难度高国内外罕见。 
　　建立科学管理的组织体系，严格按项目管理法施工是包管工程“安定、优质、高速”进行的关键。为此，我们组建了地王项目经理部，实行项目经理认真制和全员合同管理。在组织形式上，实行定编定员、定岗亭、定职责，提倡一专多能、一人多职、工段长与工人一道上前线。既起到了楷模作用，又便于现场管理。从项目经理到劳资、安定、技术等职能部分到现场办公，及时了解、掌握工程的进度情况，解决有关的技术、质量、安定等问题，在整个项目管理形成了以项目经理为核心，集施工组织网络的安定质量包管体系及新技术攻关应用和QC小组为一体的短小精悍的施工步队。同时各工段均实行了项日承包，明确了责、权、利并实行危害抵押制度，最大限度地变动了一线工人的积极性和责任感，为工程的大干快干奠定了基础。为把为中国人自己施工的第一座世界级摩天大厦建设成跨世纪的经典之作，项目不但制作了比美国规范准则更严格的质量控制目标，并且积极配合吊装、丈量、焊接QC小组进行了攻关，“四新”技术在地王大厦主楼超高层钢结构安置施工中得到了富裕的应用。在项目的领导下，吊装QC小组改革了传统的“一机多吊”和“双机抬吊”技术，大大加快了吊装的进度；丈量QC小组将传统的“整体丈量” 技术进行了改革，创新了“跟踪丈量”和“双系统复核控制”技术，乐成地将主楼笔直度总偏差控制为向外17mm，向内25mm，仅是美国规范准则1／3；焊接QC小组经过艰苦的实验，终于乐成地突破了CO2气体守卫半自动焊应用于立焊、斜立悍的禁区，不但提高了工效、包管了工期，并且所有焊缝经权威的第三方 100％探伤，100％合格，优良率达94％。 
　　在钢结构工程中区型钢板铺设是一道劳动量大及危险性大的工序其铺设的快慢不但直接影响工程的进度，并经过吊装舰慢校正、高强螺栓及焊接等一系列工序的施工安定带来严重影响。为此我们从日本进D了两台国际先进水平的Co.点焊机，不但操纵简单加间短而己焊点光洁平滑、质量好工效是手工焊的五倍。地工大厦主楼超高层钢结构L程中所引进的澳大利亚M44OD大型内爬吊、日本产CO.气体守卫半自动焊机及熔焊杜钉机等先进设将都在本工程施中发挥了重要作用。 
　　7、安定施工
　　安定施工是钢结构施工中的重要环节，超高层钢结构施工的特点是高空、悬空作业点多。地王大厦施工过程中，仅高强螺栓就有50万颗，这些东西虽小，但如果从几百米高的地方掉下去，后果可想而知。为了杜绝安定事故，项目建立了安定监督小组，设立了专职安定员，严格管理，制定了周密完善的安定生产条例，对职工进行定期的安定教育，树立“安定第一”的思想。在严格管理的基础上，项目不吝花大量的人力、物力、财力进行严密的防护。接纳搭设双层安定网及压型钢板提前铺设等新工艺，创造了地王大厦主体超高层钢结构施工379天，人员无一伤亡，构件无一坠落的奇迹。