[摘要] 一般来说，超高层建筑都是自重要的，对地基稳定性要求较高，地下室基坑较深，结构相对复杂。在地下室施工过程中，有限的空房间不足以满足大型施工设备的正常运行，钢结构构件的施工难度也会相应增加。结合具体工程实例，对超高层地下室钢结构施工的关键技术进行分析和探讨。
【关键词】超高层地下室；钢结构；技术
1简介
随着我国城市化进程的不断加快，城市人地矛盾使得高层建筑和超高层建筑成为城市建筑发展的主流方向，这也对地下室建设提出了更严格的要求。在超高层地下室钢结构施工中，技术人员应明确关键施工技术，做好有效的施工管理，确保钢结构施工的质量和效果。
2项目概述
某超高层建筑高度为309m，地下部分分为四层，标准层高为4.5m，楼层标高为-15.2m，为保证地下室结构的稳定性和承载力，钢管柱采用Q345GJB材料，其厚度可满足Z25(钢板厚度方向性能等级)，最大吊装重量接近300N(30t)。钢剪力墙最大厚度为60mm，南北两侧钢柱与基坑边缘最小距离为15m，施工现场基坑与围护结构距离为16.5m，基坑边缘2m范围内应避开土方或材料[1]。
3超高层地下室钢结构施工关键技术
3.1明确吊装方案
根据现场实际情况分析，3号塔吊为平臂式，最大起重量为100kN(10t)，70m吊臂末端15kN(1.5t)，65m吊臂末端100kN(10t)，65m吊臂末端17kN(1.7t)。两台塔吊可以完全覆盖地下室施工面积，但不能满足要求。为保证施工顺利进行，新设置了一台吊臂长35m，最大起重量320kN(32t)的塔吊，能很好地满足钢结构构件的吊装要求。但模拟分析表明，吊装方案需要花费大量时间安装塔吊，会导致工期延长。基于此，经过相应方案的比选，决定采用汽车吊和80t履带吊的方法合理分配吊装任务，既能提高吊装效率，又能缩短工期。设置在基坑内的履带吊受基坑空限制，行走路线宽度仅为5m，场内转弯半径为12m。经现场调查计算，基坑边缘的施工位置会引起基坑的大变形。为保证维护结构的安全，选用500t汽车吊，设置在施工场地西侧的市政道路上。拆除部分围护，使汽车吊的支腿能进入基坑边缘约9.5m[2]。
3.2做好测量控制。
从保证施工质量的角度出发，在超高层地下室钢结构施工中，应做好测量控制，建立平面控制网和高程控制网，并在基坑四周设置相应的轴线控制桩，用外控法控制基坑内各结构的轴线和高程位置。轴线可放在底板上检查结构预埋件的安装位置，水准点可在已完成初凝的混凝土结构上测量。在构件安装过程中，监理人员需要随时检查轴线和标高[3]。
3.3重视变形控制
3.3.1吊装变形控制由于单排顺列钢板剪力墙本身长度和宽度较大，在吊装过程中容易出现变形问题。结合相关软件对剪力墙翻转时的变形分析，明确其变形以弹性变形为主，变形量为80mm，吊装至垂直位置时会自动恢复。但为了保证钢板剪力墙的安装精度，吊装时应安装HW300mm×300mm的钢梁，以减少吊装变形。3.3.2焊接变形控制地下室钢板剪力墙常规厚度为40mm，局部厚度为60mm。板间水平对接长度为2.65米，垂直对接长度为8.75米，钢板本身焊接量大，焊接环节容易发生变形。为了保证钢板剪力墙的焊接效果，施工人员在焊接过程中应坚持以下基本原则:1)分段焊接，先立焊后横焊，从中间向两端焊接。2)单极双焊和双极单焊。3)多层多道焊。在实践中，可以用来控制焊接变形的方法有[4]: (1)刚性固定法。操作人员需要沿垂直焊缝方向设置加强筋，间距1m。同时，竖向加劲肋应沿钢板墙构件的长度方向布置，水平加劲肋应沿钢板剪力墙构件的宽度方向布置。对于一些约束相对较弱的区域，比如门洞，要设置相应的钢梁进行加固。(2)残余应力释放法。在应力相对集中的区域，应事先设置直径为100mm的应力释放孔，调整孔周围的应力，以减轻参与应力引起的变形。(3)减少热量输入。在钢板剪力墙的焊接过程中，可以采用双对称的K形坡口，保证焊缝截面减小时残余应力会降低。结合工程实际情况，选用二氧化碳气体保护焊，多名施工人员采用多层多道，结合打底焊和跳焊的方法。(4)选择具体的焊接工艺。地下室焊接钢板剪力墙时，应先焊接剪力墙的连梁，以保证其能起到加劲作用。然后，钢板壁之间的相对焊缝区域应分段焊接，然后焊接层间钢板壁上的横向焊缝。在水平方向，应强调从中间向两侧退焊，对称焊接，以保证焊接效果。
3.4钢柱焊接控制
本工程所用钢柱直径大，焊缝长，可焊性差，焊接热影响区和焊缝根部容易产生冷裂纹。从保证施工质量的角度出发，施工人员应对粗钢管柱的焊接进行控制。1)焊接钢管柱时，可采用电加热技术进行焊前预热，焊接过程中必须保证层间温度。焊接完成后，应采取相应的保温措施，以保证焊缝质量。同时。可选择间接热输入密度集中、熔池保护和脱氢效果好的二氧化碳气体保护焊。可采用多层多道交错焊接工艺，严格控制焊接环境，设置防雨保温棚，保证焊接作业的顺利实施。2)明确日照和焊接变形对钢柱垂直度偏差的影响，计算钢柱偏斜的方向和角度，确保施工效果。3)做好焊接收缩变形的预控。骑马板可沿钢柱四个面的对接接头焊接，骑马板的尺寸和间距应根据百分表的尺寸设定[5]。百分表对称放置在立柱两侧焊接的马板上，保证钢针压在马板上。旋钮固定后，即可进行焊接。要求操作人员观察百分表的读数，比较读数的差异，然后根据相关公式确定不对称焊接下钢柱的焊接变形，并进行预控。
4结论
总而言之，在本工程中，在500t汽车吊和80t履带吊的配合下，可以方便地下室钢结构的吊装施工，合理安排吊装顺序可以有效提高施工效率。从施工人员的角度出发，通过应力计算可以保证地下室钢结构的施工安全，通过科学的焊接工艺和可靠的变形控制可以有效保证超高层地下室钢结构的施工效果。
[引用]
[1]程炯。超高层钢结构不同施工阶段的关键安装技术[J].安装，2022(7):53-55。
颜团红。复杂场地大跨度钢结构穹顶吊装技术[J].居舍，2022(19):78-79。
[3]高建军，郭庆生，邢桂国等.大型公共建筑钢结构施工对地下室结构的影响分析[C]//建筑技术杂志，亚太建筑科技信息研究所有限公司. 2022年全国建筑新技术会议论文集.北京:2022。
[4]程长虹，令狐炎，黄硕。超高层建筑地下室顶板荷载设计与施工研究[J].建筑施工，2022(9):161-163。
[5]宗立阳，孙，，李珍。浅谈“逆作法”钢结构安装技术[J]。钢结构(中英文)，2022(8):82-86。
