超高层商业大跨度采光顶钢结构施工技术探究

超高层商业大跨度采光顶钢结构施工技术探究

冷苏苏伍俊戴苏敏王刚苏志伟

中国建筑一局（集团）有限公司  广东深圳  518000

摘要：在城市化进程加速的背景下，超高层商业大跨度采光顶钢结构在建筑领域中得到了广泛的应用。本文通过对超高层商业大跨度采光顶钢结构的施工技术进行探究，从钢结构设计、施工过程中的安全措施以及质量控制等方面进行研究，旨在为该领域的工程施工提供技术支持和指导。通过对相关文献的综述和实际案例的分析，本文总结并归纳了超高层商业大跨度采光顶钢结构施工中的关键技术。

关键词：超高层建筑；大跨度；施工工艺

目前，超高层建筑在现代城市中呈现出越来越重要的地位。作为超高层建筑的一个重要组成部分，超高层商业大跨度采光顶钢结构在城市建设中发挥着重要的作用。超高层商业大跨度采光顶的特点是其巨大的跨度和复杂的结构形式，因此其施工技术相比传统建筑结构更为复杂。本文旨在通过深入研究超高层商业大跨度采光顶钢结构的施工技术，为相关领域的工程施工提供技术支持和指导。

一、工程概况

深圳市罗湖区某个更新单元项目（以下简称“该城市更新单元”）位于华丽路西南侧，爱国路西北侧，拆除用地面积77026.8平方米，开发建设用地面积64269.2平方米。该城市更新单元拆除范围内涉及预H218-0109、H218-0040、H218-0009、H218-0010、H218-0011宗地。

二、超高层商业大跨度采光顶钢结构施工技术的特点

1.复杂的施工程序：超高层商业大跨度采光顶钢结构的施工程序通常比传统建筑结构更为复杂。该结构的施工过程涉及多道工序和联动环节，并需要高度的协调和管理。例如，施工人员需要根据设计要求和结构形式进行结构的搭设和拼装，而这往往需要耗费大量的时间和人力[1]。2.高空作业和起吊难题：由于超高层商业大跨度采光顶钢结构的建筑高度较高，施工人员需要在高空中进行作业和起吊操作，这给施工过程带来了困难和风险。3.结构形状和精度要求：超高层商业大跨度采光顶钢结构的施工需要根据设计要求准确地安装和连接各个构件，以保证整个结构的稳定性和安全性。

三、施工工艺

（一）技术参数

本工程主体结构材料材质为Q235B和Q355B，焊材选用焊条型号E43和E50系列，气保焊丝选用ER50系列，自动埋弧焊选用10Mn2+HJ431；所有板材和杆件的对接熔透焊缝，质量等级为二级；其余焊缝为角焊缝（具体参数如表1）。

表1主要原材料参数

（二）工艺流程

1.大采光顶施工

（1）在施工现场，施工人员需要根据施工图纸进行测量放线，确定结构的准确位置和尺寸。同时还需清理预埋件表面混凝土层，以确保预埋件的质量和连接稳定性。（2）针对大采光顶的施工，施工人员需要测量埋件顶面的标高，以确保支座的安装高度符合标准要求，保证结构的水平和稳定。同时，如有需要，还需要调整支座耳板的尺寸，以适应不同的安装要求。（3）在确定好支座位置和高度后，施工人员进行支座的安装和焊接[2]。这一步需要施工人员具备一定的焊接技术和经验，以确保焊接质量和结构的稳定性。（4）在支座安装完成后，施工人员进行结构圈梁的安装。这涉及梁体的起吊、定位和连接等工作。（5）弧形梁安装：对于弧形梁的安装，施工人员需要根据弧形的形态进行精确的测量和控制。安装过程中需要注重梁体的起吊和支撑，同时结合施工图纸和设计要求，保证安装位置的精确性和稳定性。

2.小采光顶施工

（1）施工人员根据设计图纸进行现场测量放线工作，确保小采光顶的尺寸和位置准确无误。同时，清理预埋件表面的混凝土层，确保预埋件的质量和连接稳定性。（2）短立柱施工安装：根据施工图纸和设计要求，施工人员进行短立柱的组装和安装。需要注意的是，对于每个立柱的安装位置和垂直度要进行精确测量和调整，以确保立柱的稳定性和结构的整体平衡[3]。（3）在短立柱安装完成后，现场进行钢框架梁的地面整体拼装。施工人员按照设计要求，根据梁的形状和尺寸进行拼装，确保梁体的承载能力和连接稳定性。（4）当地面拼装完成后，施工人员将整体的钢框架梁进行吊装安装。这需要施工人员合理选择合适的起重设备和吊装工具，确保梁体的安全和稳定。同时，在梁体吊装过程中要进行严格的协调和配合，以确保各个部位的连接准确和牢固。（5）小采光顶的施工完成后，最后一步是进行防火防腐涂装。施工人员需要根据设计要求和施工规范进行防火防腐涂装工作，确保金属结构的耐久性和安全性。

（三）施工平台

在本次工程中大采光顶位于裙楼中庭上空，结构基础为钢筋混凝土梁，梁高为距结构楼面往上1600，梁宽600，局部宽度200。采光顶安装不考虑搭设脚手架体。为使满足现场施工安装条件，采用钢索软平台作为施工操作平台。钢索软平台安装示意图如下图1所示。

图1钢索软平台安装示意图

平台安装：因之前未提前在采光顶结构反梁上设置钢丝绳预留孔，需在原结构圈梁梁顶向下200位置处打孔（φ24），沿结构横向张拉钢丝绳（φ16），穿过孔洞用锁扣固定，形成钢丝绳平台，最大跨度20m。钢丝绳沿结构纵向均匀分布，拉设间距0.8m。钢丝绳张拉完成后，在其上方密铺大眼兜网，兜网在结构四周用钢钉固定，最后在大眼兜网上方沿垂直钢丝绳方向满铺20厚木板，木板与钢丝绳交叉位置用铁丝进行绑扎。木板尺寸0.9x1.8m，木板铺设时双向搭接，木板长边搭接100，短边搭接200，搭接位置用钢钉固定，即形成钢索软平台。在平台上设置一副门式架即可进行采光顶施工安装（安装最高点位2.4m）[4]。

平台拆除：平台拆除时，采光顶基本完成施工。拆除时，先将平台上的门式架及其他杂物清理运出，再拆除木模板和兜网，并将其搬离平台，最后松开钢丝绳锁扣，将钢丝绳从结构另一侧逐步抽出，完成平台拆除工作。

结语

本文对超高层商业大跨度采光顶钢结构施工技术进行了深入探究，通过对相关文献的综述和实际案例的分析，总结了超高层商业大跨度采光顶钢结构施工中的关键技术。这些研究成果对于提高超高层商业大跨度采光顶钢结构施工质量和效率具有重要的指导意义。希望今后的研究者能够深入研究超高层商业大跨度采光顶钢结构施工技术，不断完善和优化相关的工程施工实践。

参考文献：

[1]安振山.铁路客站金属屋面的设计及施工技术[J].建筑施工,2021,43(4):587-589.

[2]石瑛莉."温州之花"不规则网格结构采光顶选型及屈曲分析研究[J].结构工程师,2021,37(4):188-193.

[3]张志凯,钱海滨,于海泽,等.关于城市更新工程屋面采光顶钢结构滑移的施工关键技术研究[J].工程管理,2022,3(12):29-31.

[4]杨健.台风高发地区复杂幕墙工程防水设计策略与实践——以泉州公共文化中心工程为例[J].中国建筑防水,2021(11):27-33.