超高层建筑幕墙钢结构安装施工技术研究

摘要：在现代建筑领域中，超高层建筑的实现解决了城市人们生活居住的需求问题。为了确保超高 层建筑结构的稳定性，在具体施工中采取了钢结构安装施工技术，以此提高超高层建筑结构质量以及结构 强度。结合某工程案例，探索钢结构安装施工技术的应用细节以及要点，确保达到超高层建筑钢结构施工 的质量要求，为建筑工程领域进一步发展提供借鉴。

关键词：超高层建筑；钢结构；安装施工；焊接施工

1.超高层建筑中钢结构施工技术的应用优势

超高层建筑因其独特的建筑高度和复杂的结构，对施工技术和材料选择提出了更严格的要求。特别是在钢结构的应用方面，适当的施工技术不仅能够保证建筑的结构安全性和稳定性，而且能够提高施工效率，增加经济性。结合“内筒外框”形的型钢混凝土框架与钢筋混凝土核心筒结构的超高层建筑案例，深入探讨超高层建筑中钢结构施工技术的应用优势。（1）型钢混凝土框架与钢筋混凝土核心筒结构的组合设计，为其提供了出色的抗侧刚度和整体稳定性。这种结构方式在超高层建筑中的应用，确保了建筑在面对外部荷载，如风荷载、地震荷载时，能维持其稳定性，减少因为外部荷载导致的振动和位移。（2）钢结构施工具有高效性和灵活性。相较于传统的混凝土结构，钢结构的组装和拆卸更便捷，可大幅缩短施工周期。尤其在使用H型钢骨柱和十字形钢骨柱时，其预制化的优势能够在保证施工质量的同时，减少现场作业的复杂性。（3）钢结构由于其独特的材料特性提供了更好的塑性和延性，这使建筑在遭受外部冲击如地震时，能够有足够的变形能力，避免突然的结构断裂。与此同时，超高层建筑的钢结构施工中，精细的焊接技术和螺栓连接技术的应用，进一步保障了连接部位的强度和耐久性。（4）钢结构表现出了较好的耐腐蚀性和耐火性。考虑到超高层建筑的持久性和维护要求，在钢结构经过表面处理，如镀锌、喷涂防护涂层等技术后，钢结构的使用寿命可得到显著延长，建筑结构使用年限也会得到延长。

2.超高层建筑幕墙钢结构安装施工

2.1测量放线

由于超高层建筑幕墙结构安装施工工艺较为复杂，所以在正式施工前需要做好施工准备工作。首先在现代化、专业化的工厂流水线上加工制作本工程使用的钢结构构件，并在严格的质量管理与控制下完成钢材进场工作，在检查完到场的钢材后，开始进行测量放线工作。由于本工程中幕墙造型为不规则结构，所以测量放线工作是关键环节，对整体钢结构安装施工质量控制至关重要。本文主要采取平面测量控制网结合极坐标测量定位的方法完成钢结构安装测量放线工作，即在逐级建立符合施工要求的安装控制网后，通过极坐标法进行测量定位，在进行测量放线施工过程中，需要严格控制每一个环节的测量误差，只有测量精度符合要求后才能进行下一道工序。一般情况下，在布设幕墙钢结构测控网时，需要将其与建筑工程原始测量控制网相交，以防止幕墙钢结构测控网收口位置发生交叉冲突，在建立测区控制网时，需要确定测量控制点。

2.2钢构件吊装

由于本工程中应用的钢结构整体规模较大，所以本次施工中将钢结构分为多个部分，进行分次吊装，吊装至指定位置后再将构件节点连接在一起，以避免钢结构体系在吊装过程中发生安全事故。在进行幕墙钢构件吊装施工时，需要在设计图纸与工程精准测量数据的基础上展开，由于幕墙钢构件重量较大，本次施工采用 100 t 汽车吊进行吊装施工。由于钢管柱的刚性较好，本次施工采用两点起吊法，即在钢管柱的两端设置吊点，便于起吊与校正。

当钢柱吊装前期工作准备就绪，需要先进行试吊，即在钢柱吊起 1.5 m 时停止，此时对吊具与钢柱的稳定性进行检测，确保安全后继续进行钢柱吊装。吊装至设计位置时，需要对钢柱进行校正。在钢柱放下后，通过底板螺母来调整钢柱的标高，确保钢柱安装误差控制在 2 mm 以内，同时在吊车不松钩的情况下，调整钢柱底板与控制轴线对齐，并通过缆风绳矫正法，对钢柱垂直度进行校正，确保钢柱吊装无误后，开始进行钢梁的吊装施工[6]。在吊装钢梁之前，需要在地面将钢梁整体结构拼装起来，检验无误后开始空中吊装。本次施工主要采用专用扁担吊装钢梁，采用两点起吊法，在钢梁结构上绑扎钢丝绳，确保钢梁与吊车之间锁死，避免发生施工事故。在钢梁吊装至空中时，以先下层梁后上层梁的顺序进行安装，并在钢梁就位后采用撬棍进行校正，在校正钢梁孔位时，需要确保不会影响钢柱的垂直度。最后，在超高层建筑幕墙钢结构全部吊装完毕后，需要进行整体校验，一是对钢柱垂直度进行校验，要求钢柱垂直度的误差控制在 8 mm 以内，如果垂直度不符合施工要求，需要通过调平螺母的方式对钢柱进行调整，在调平螺母过程中为避免影响钢结构整体的稳定性，调节幅度不可过大；二是对钢梁弯曲度进行校验，钢梁的弯曲度误差需要控制在 5 mm 以内，如果弯曲度不符合施工要求，可以通过倒链的方法进行校正。通过检验钢构件吊装的准确性与紧密性，从而保障超高层建筑幕墙钢结构安装施工的质量。

2.3节点连接

由于本次施工采用的幕墙钢结构由多个钢构件组成，所以在钢构件吊装结束后，需要对整个钢结构进行节点连接，防止后续施工时出现触点钢结构散架等问题，从而影响幕墙施工效果。针对钢结构与建筑主体结构剪力墙的连接，为提升钢结构的连接质量，采用预制构件连接法。

在建筑的主体结构剪力墙中预埋预制构件，通过螺母与钢柱连接在一起，从而将幕墙钢结构所产生的自重荷载均匀传递至主体结构墙上，具有较为稳定的固定效果。针对钢柱之间的连接，每两个分段钢柱之间都设有连接钢柱，与钢筋牢固焊接在一起，所以在钢柱开孔后需要将套筒与钢筋紧密焊接在一起，套接在钢柱上，且控制插入钢柱底座的钢筋长度为 1 cm 左右。在钢柱安装斜梁时，如果斜梁安装位置在钢筋短板区间，需要采用焊接的形式进行牢固连接，如果斜梁截面较小，可以适当调整斜梁的角度，控制其与钢柱之间相互绕开[9]。针对钢结构的各基础结构节点之间的连接，为提升钢结构整体安装效果，需要采用焊接的方式进行连接，本文综合考虑钢结构节点连接效果与经济效益等因素，决定采用手工电弧焊的焊接方式，该焊接方式可以最大限度地缩短幕墙钢结构各基础结构节点之间的距离，进而保障幕墙钢结构节点的连接质量。如果在钢结构节点连接施工过程中发生问题，施工人员必须结合实际情况，及时采取相应措施来优化节点连接技术，从而提升幕墙钢结构安装施工效果。与此同时，在超高层建筑幕墙钢结构节点连接过程中，某些节点需要采用螺栓进行连接，此时需要考虑螺栓的强度与使用性能，选择与幕墙钢结构安装施工相符的高强度螺栓，以提升螺栓的整体作用效果，进而提升超高层建筑幕墙钢结构的整体稳定性。

2.4防腐涂装

在安装固定后，需要对钢结构进行防腐涂装，以延长钢结构体系的使用寿命。在涂装之前，需要对钢结构的安装连接情况进行详细检查，如果钢构件存在铁锈、焊缝药皮、油污等杂物，会影响涂装质量，需要对钢结构外部进行清理。清理后开始正式进行防腐涂装施工，施工采用的防腐材料为奶黄醇酸调和漆，为保障涂装效果，避免防腐材料在后续应用过程中发生脱落等现象，本文采用多次涂刷的方式进行防腐材料的涂装，且每一次的防腐材料黏度与稠度保持均匀一致。防腐涂装过程中，采用喷漆枪进行涂刷施工，便于控制防腐材料的涂刷厚度。在涂刷第一层防腐材料时，采用从上至下的方式进行涂刷，控制涂刷方向保持一致，且接槎整齐。当第一层防腐材料完全干燥后，以同样的方法涂刷第二次防腐材料，避免出现油漆流坠、发皱等现象。在涂刷第二层防腐材料时，其涂刷方向需与第一层方向保持垂直，且涂刷厚度均匀一致。涂刷结束后，需在防腐材料外部对钢构件进行编号，如果是重大构件需要注明重心位置及定位编号，至此本次超高层建筑幕墙钢结构安装施工结束。

参考文献

[1] 许在明. 超高层建筑钢结构施工技术要点探析[J]. 低碳世界，2016（1）： 113–114.

[2] 黄小虎， 左银， 贾兴文. 超高层建筑避难层异型钢结构安装施工关键技术[J]. 建材与装饰， 2022（28）： 18.