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關鍵詞 超高層建筑；公共安全；智能化設計

中圖分類號TU97 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）91-0028-02

1 火災報警系統(tǒng)與聯(lián)動控制系統(tǒng)

超高層建筑作為地標建筑或重要建筑，其政治性，影響力遠大于自身經(jīng)濟價值；因此保持超高層建筑自身安全性顯得尤其重要。針對超高層建筑火災撲救難度較大，火災結(jié)果嚴重，因此將火災預防和火災處理作為火災報警系統(tǒng)中重要組成部分。應采取智能化設計確保火災自動預警系統(tǒng)科學性，從報警和消防措施兩方面遏制火勢蔓延，保障人身財產(chǎn)安全。

1.1火災預警系統(tǒng)智能化設計

1.1.1報警系統(tǒng)

針對超高層建筑特殊性和安全性，在火災預警系統(tǒng)內(nèi)部，一般采取全智能火災預警系統(tǒng)。當發(fā)生火災或溫度異常時，系統(tǒng)根據(jù)探測器回路傳送的火災探測系數(shù)上傳至云終端并進行分析運算加以判斷，溫度異常即會發(fā)出火災報警。

同時，控制器針對歷史火災可以智能存儲火災參數(shù)特點變化規(guī)律的功能，并與建筑自身現(xiàn)場傳輸回來的火災探測器作比較，確定是否進行預警。

1.1.2聯(lián)動系統(tǒng)

當發(fā)生火災預警時，針對超高層建筑火災影響嚴重情況，需對活在系統(tǒng)外部進行系統(tǒng)聯(lián)動；通過火災預警與保安監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動效應，在火災預發(fā)初期，通過預警系統(tǒng)和現(xiàn)場監(jiān)控設備將現(xiàn)場火災畫面及時傳到中央系統(tǒng)監(jiān)控制，利用現(xiàn)場畫面便于現(xiàn)場工作人員確認是火災還是檢測器誤報。如果確認火災，則立即采取切斷電源，噴淋，排煙，廣播，報警等一系列預警措施，在火災初期進行廣播，門禁系統(tǒng)，樓層控制等系統(tǒng)聯(lián)動，將損失降至最小，完善整體火災預警與聯(lián)動系統(tǒng)穩(wěn)定性和及時性。

1.2提升火災預警及聯(lián)動控制系統(tǒng)科學性與可靠性

火災預警和相關聯(lián)動系統(tǒng)在火災處理中具有重要影響作用，系統(tǒng)可靠性決定火災是否能得到及時控制。

1.2.1 在超高層建筑設計時火災預警系統(tǒng)科學性和可靠性

主要體現(xiàn)在：1）預警器具有自檢功能；2）預警系統(tǒng)可根據(jù)現(xiàn)場溫度異常進行判斷分析；3）采取集控中心報警系統(tǒng)；4）預警回路采取環(huán)形總線設計；5）關鍵設備采取雙主機熱備份系統(tǒng)；6）每10～15個預警探測器裝設一個短路隔離模塊，采用預警探測器與模塊回路分開設置。

1.2.2 聯(lián)動系統(tǒng)科學性和可靠性措施

聯(lián)動系統(tǒng)在整個火災系統(tǒng)占據(jù)核心地位；關系到火災及時撲救和降低財產(chǎn)損失。因此提升聯(lián)動系統(tǒng)可靠性應在以下幾方面做好設計要點。

1）火災預警系統(tǒng)與門禁，119報警臺，高層建筑消防中心，中心控制臺，電力配送中心進行聯(lián)動效應，當一旦發(fā)出火災警報，各聯(lián)動系統(tǒng)在第一時間采取相應應急方案，確保人員和財產(chǎn)損失最小化；

2）對于噴淋泵，排煙扇，消防栓等重要滅火設備，為確保在火災發(fā)生時可緊急使用，應考慮手動控制和多地聯(lián)動等方式；在滅火時即可就地控制也可遠程控制，自動和手動相結(jié)合使用，確?；馂募皶r撲滅，減少人員和經(jīng)濟損失；

3）在進行線路設計時，應合理設計管線，線路走向，在預警及聯(lián)動系統(tǒng)線路走向設計時應避開對線路造成損傷的熱源或地，確保消防設備和預警系統(tǒng)線路處于絕對安全環(huán)境中。

2 通信系統(tǒng)

超高層建筑因其建筑建設規(guī)模龐大，內(nèi)部系統(tǒng)線路集成復雜，因此，超高層建筑通信系統(tǒng)一般由當?shù)氐碾娦胚\營商承建，為超高層或地標性建筑提供諸如：語音，視屏，數(shù)據(jù)圖像等多媒體綜合業(yè)務。在進行安全智能化設計時，應注重通信系統(tǒng)安全性設計，考慮用預留物理分開的雙通信設備接入系統(tǒng)，滿足同步數(shù)字光纖傳輸應用需求。

超高層建筑應根據(jù)職能分區(qū)不同和豎向分區(qū)特點，采取分級和分區(qū)設計形式。

1）根據(jù)職能不同，建筑內(nèi)部應建立兩級網(wǎng)絡通信系統(tǒng)。為滿足各類業(yè)務需求，提供便捷服務；一級通信網(wǎng)絡系統(tǒng)由遠程中心交換機等設備組成，為建筑物整體提供通訊業(yè)務。在酒店，商業(yè)，辦公等區(qū)域應采用網(wǎng)絡程控交換機的二級通信網(wǎng)絡系統(tǒng)；

2）伴隨網(wǎng)絡信息化逐漸在超高層建筑中的應用，在現(xiàn)階段高層建筑中逐步使用無源光通信網(wǎng)絡接入技術。在建筑安全智能化設計過程中可將ONU（光網(wǎng)絡單元）部署于避難室或地下室電信室內(nèi)，管理接入各級層之間數(shù)據(jù)，語音業(yè)務傳輸。

3 安全技術預防系統(tǒng)

3.1人員管理系統(tǒng)

1）對高層建筑?？瓦M行IC卡資料入庫管理，常客持卡登乘各電梯，需IC卡通過數(shù)據(jù)庫提供的基本信息進行圖像和相關信息比對，禁止陌生面孔隨意通行；2）加強來訪人員身份登記管理，保安或前臺人員 通過對講機與被訪單位進行確認。在安全敏感時期，可于大廳進行強制安檢，防止非法人員入內(nèi)。

3.2車庫安檢系統(tǒng)

從結(jié)構上來說，地下室是各機房設備所在地，也是高層建筑薄弱環(huán)節(jié)，因此加強地下室車庫安全檢測系統(tǒng)，并且車輛安檢應同時匹配自動升降路障，防止車輛強行穿越，車輛安檢系統(tǒng)可適用不同車輛，具備較高可靠性以及檢測效率。車庫安檢系統(tǒng)可保證以電力為主要動力來源的消防設備和供電系統(tǒng)癱瘓造成的建筑物損壞。鑒于超高層建筑的重要性和影響力，加強地下室車輛安檢力度是延長建筑壽命的有效保證。

3.3安防末端設施配置

為加強超高層建筑敏感部位安全建設，應考慮如下方面：

1）超高層建筑大型宴會廳，電影院，劇場的通風空調(diào)機房應安裝門禁設施；2）針對洗手間安全盲點建設區(qū)域，可在門外走廊裝置攝像預警探測器，門內(nèi)裝置傳聲器和報警系統(tǒng)按鈕，敏感時期必要時進行強制檢查；3）開水間，消防設施房，電力中心，鍋爐房，發(fā)電機房等場所應裝置門禁，明確進出人員身份，僅允許特許的相關職業(yè)工作人員進出，加強薄弱環(huán)節(jié)針對性管理；4）在疏散樓梯口處設置傳聲器和攝像頭，并與監(jiān)控中心聯(lián)動，便于在發(fā)生安全事故時針對各層樓梯實際損壞程度進行人員緊急疏散，確保人員損失最小化。

參考文獻

[1]朱杰，霍然，付永勝.超高層建筑火災及安全系統(tǒng)設計研究[J].消防科學與技術，2007（1）.

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【關鍵詞】超高層建筑；燃氣管道；設計；安全

中圖分類號：TU208文獻標識碼： A

一、前言

我國《民用建筑設計通則》GB50352―2005規(guī)定：建筑高度超過100m時，不論住宅及公共建筑均為超高層建筑。超高層建筑燃氣管道設計工作比較復雜，由于超高層建筑設計存在一定的難度，具有一定的危險性，所以，必須要進一步的探討超高層建筑燃氣管道的設計和安全問題。

二、影響超高層建筑燃氣設計的因素

1.超高層建筑因體積和自重等因素，會遠遠大于普通建筑，其地基下沉對燃氣引入管的影響較大。超高層建筑由于建筑以及設計的復雜性和特殊性，自然用到的材料就要多一些，這樣就導致了其體積和建筑重量的增加，使得地基承受的壓力自然加大，甚至會引起地基下沉，可能會使燃氣管線受到一定程度的影響，造成彎曲現(xiàn)象，甚至會發(fā)生泄漏，這對于城市建筑物的影響是非常大的。

2.由于超高層建筑的高度較高，可能會造成燃氣比重與空氣比重的差異所產(chǎn)生的附加壓頭不足，這樣就會使燃氣難以得到有效的供給，影響燃氣具的使用，影響城市人們的生產(chǎn)生活，因此，必須要進行合理設計和規(guī)劃，克服高度障礙，保障燃氣能夠有效供應，提高人們生活質(zhì)量。

3.由于超高層建筑燃氣立管的自重所引起的壓縮應力，這會減少管道的供給能力。同時由于內(nèi)外環(huán)境的變化也會使管道伸縮，影響供給能力。

4、燃氣管道管材選用。經(jīng)過對各個地區(qū)的燃氣公司的調(diào)查，高層燃氣管材宜采用無縫鋼管，連接方式焊接連接。高層建筑非常重視防火，鍍鋅鋼管接性能不佳，螺紋連接易腐蝕，不宜作為高層建筑燃氣管道管材。僅當樓層在15層以下時，可考慮用鍍鋅鋼管螺紋連接。根據(jù)《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》GB50028-2006第10.2.4條，“在屋面上的燃氣管道和高層建筑沿外墻架設的燃氣管道，在避雷范圍以外時，采用焊接鋼管或無縫鋼管時其管道壁厚均不得小于4mm?！币虼嗽谠O計人員設計時，首先確認燃氣管道是否在避雷范圍內(nèi)。

三、超高層建筑燃氣管道設計

1、超高層建筑的附加壓力

民用燃氣管線系統(tǒng)多采用樓棟調(diào)壓箱后低壓入戶，在計算低壓燃氣管道阻力時，對超高層建筑立管應考慮因高程差而引起的燃氣附加壓力燃氣的附加壓力按下式計算：

H=9.8×（Pk-Pm）×h

式中：H――燃氣的附加壓力（Pa）；

Pk；Pm――分別為空氣燃氣密度（kg/m3）；

H――燃氣管道起點至終點高程差（m）。

通過上式取Pk；Pm分別為1.205和0.7134可計算出H=4.818h，即高度上升一米，管道附加壓力增加4.818Pa。我國一般民用燃灶具額定壓力Pn為2000Pa，按GB50028-2006《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》要求，燃氣設備前的燃氣壓力應在0.75-1.5Pn范圍內(nèi)，即1500Pa-3000Pa范圍內(nèi)波動，仍能達到灶具燃燒的要求若超出此范圍，則會出現(xiàn)燃燒不穩(wěn)定，出現(xiàn)脫火、回火或不完全燃料產(chǎn)生CO氣體，導致發(fā)生安全事故。按廣東地區(qū)一般調(diào)壓箱后壓力為2200-2500Pa，取最不利因素，沿途管線無用氣單位，管阻接近于0，壓力表取100Pa計算，則最高用氣點高程差在124米范圍內(nèi)灶具前壓力仍小于3000Pa，故在超高層建筑（高>100米）中，不計燃氣附加壓力作用仍能滿足供氣要求，但為減少用戶灶前壓力波動范圍，平穩(wěn)供氣，仍需采用分層變徑，增加管道阻力來減少附加壓力的影響。

2、超高層建筑地基沉降的影響

對于高層住宅的燃氣引入管除了按《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》進行設計外，還應該結(jié)合當?shù)氐刭|(zhì)情況重點考慮超高層建筑沉降所引起的燃氣引入管補償問題，以防止燃氣引人管由于建筑物的沉降而被擠壓變形、斷裂從而產(chǎn)生安全事故燃氣引入管一般和建筑物成垂直布置并穿越建筑物的墻體，受力情況主要是由于建筑物沉降對管道所產(chǎn)生的橫向剪切力。對于普通的民用建筑（10層以下、沉降量在50mm以下），一般采用大直徑套管來抵消建筑物沉降對燃氣引入管所產(chǎn)生的影響。而隨著建筑物高度的增加，顯然，一味地用增大套管直徑的方法來消除建筑物沉降對燃氣引入管的影響是不現(xiàn)實的。

3、超高層建筑燃氣立管的溫差影響

超高層建筑立管的自重和熱脹冷縮產(chǎn)生有推力，在管道的固定支架和活動支架管道補償?shù)仍O計上是必須考慮的，否則燃氣管道可能出現(xiàn)變形或拆斷等安全問題。同時因為超高層建筑的燃氣立管長，其伸縮量絕對值受溫差影響也較大。管道的伸縮量按下式計算：

L=103×aL（t2-t1）

式中：L――為管道伸縮量（mm）；

a――為管材結(jié)膨脹系數(shù)；

L――為管道長度（M）；

（t2-t1）――為安裝時與最冷或最熱時溫差。

四、超高層建筑的沉降安全問題的措施

超高層建筑一般整體較大，建筑基礎所承受的靜動載荷十分大，由此超高層建筑在某個層面上而言容易導致整體的沉降，超高層建筑的竣工后三年，建筑的沉降速度較大，大約可達到5~10cm。超高層建筑的沉降將導致燃氣管道遭到破壞，最主要的由于建筑物內(nèi)的燃氣管道隨著建筑物整體沉降，然而建筑物外部埋地或者架空管道則靜止不動，由此在管道的引入處產(chǎn)生了阻止建筑物下沉的力。隨著建筑物沉降的增加，燃氣引入管受到的抗力增加，沉降達到一定的數(shù)值后，燃氣管道將產(chǎn)生形變和斷裂，最終導致燃氣泄露，導致燃氣供應中的事故。

超高層建筑沉降所帶來的對燃氣管道的不良影響，在超高層建筑的燃氣管道設計中應綜合考慮，并根據(jù)超高層建筑狀況調(diào)整燃氣管道工藝設計，從而實現(xiàn)更為優(yōu)化的設計。也可在燃氣引入管位置安裝伸縮補償管或者金屬軟管抵消超高層建筑沉降所帶來的不良影響，由此超高層建筑的沉降過程中由于伸縮補償管吸收相應的抗力，有效防止了燃氣管道的斷裂等破壞。同時對金屬軟管的引入，利用波紋管隨著外力變化而撓變的特點，減少了燃氣引入管位置所遭受的應力，由此實現(xiàn)了超高層建筑沉降力度的補償，由此保護了燃氣管道。金屬波紋管補償量較大、耐腐蝕、抗震、抗疲勞，具有良好的密封性、耐溫性，同時使用時間較長等特點，由此在各行各業(yè)中實現(xiàn)了廣泛的應用。

五、超高層建筑燃氣管道設計的消防安全措施

1、防雷、防靜電及防腐

超高層建筑燃氣管道防雷設計必須針對直接雷擊、雷電感應和雷電波侵入采取防護措施。設計中一般要求樓頂（包括轉(zhuǎn)換層）燃氣管道及閥門箱應與樓頂避雷帶連接，其中樓頂管道與避雷帶連接不得小于兩處。避雷連接須采用不小于DN8mm的圓鋼雙面焊接，焊接長度大于圓鋼直徑的六倍以上，凡焊接處均須防腐。防雷接地裝置的沖擊接地電阻應小于10Ω燃氣管道靜電接地電阻應小于100Ω，管道及設備法蘭連接一般采用銅片跨接，螺紋連接采用不小于DN8mm的圓鋼作跨接，其間電阻值不應小于0.03Ω。

目前室外中壓無縫鋼管一般采用如下防腐程序：先進行徹底除銹，要求管表面呈金屬光澤。先刷一道P207防腐底漆，再刷一道P205防腐底漆，再刷兩道銀粉漆，并刷黃色標志以示區(qū)別（5～8m）。室外低壓鍍鋅鋼管刷兩遍銀粉漆；室內(nèi)低壓鍍鋅鋼管刷一遍銀粉，低壓也可以按具體情況選用無縫管。

2、燃氣設計中安全設施的配備

燃氣是一種易燃易爆的氣體，燃氣管道一旦發(fā)生泄漏、出現(xiàn)事故，尤其是超高層建筑人員密集，其傷亡和損失都很大，社會影響很深。因此在高層燃氣設計中，對安全防火問題國家有著明確嚴格的規(guī)定。故在設計中應嚴格執(zhí)行《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》GB50028-2006和《高層民用建筑設計防火規(guī)范》GB50045-95（2008）的有關規(guī)定。采取安全措施如下：在引入管室外設置燃氣快速切斷閥門。在室內(nèi)管道上設置快速切斷閥門及自動切斷閥；在各用氣點及管道經(jīng)過的房間設置燃氣泄漏安全報警裝置，且自動報警系統(tǒng)與自動切斷系統(tǒng)聯(lián)動，并集中監(jiān)控。其工作原理為：當空氣中可燃氣體達到一定濃度時，探測器即發(fā)出與可燃性氣體在空氣中濃度成比例的電信號，該電信號傳送給報警控制器，報警控制器即顯示該可燃氣體濃度，當被測可燃氣體濃度達到或超過設定的報警濃度時，報警控制器即發(fā)出報警并啟動有關開關控制信號，提示監(jiān)控人員采取安全措施或啟動自動控制裝置，切斷氣源，從而起到保障安全作用，避免重大火災爆炸事故的發(fā)生。

六、結(jié)束語

總而言之，我國超高層建筑燃氣管道設計工作一定要考慮到超高層建筑的特殊性，針對超高層建筑的特點展開分析，由此提高超高層建筑燃氣管道的設計效果和安全性能。

【參考文獻】

[1]嚴銘卿等.燃氣工程設計手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社，2009.

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關鍵詞： 超高層建筑結(jié)構；經(jīng)濟性；安全性

中圖分類號：TU97文獻標識碼： A

最近幾年來，我國的經(jīng)濟建設取得了舉世矚目成績，各地超高層建筑層出不窮。據(jù)相關部門統(tǒng)計，我國每5天就有一座超高層建筑封頂，按照這個速度，我國未來10年內(nèi)，將以1318座超高樓的成績超越美國，成為全球第一。

超高建筑的特征為樓層高、建筑面積大、由于施工周期長，投資大，而這其中的結(jié)構造價往往就占了30%-35%，因此，針對超高建筑的結(jié)構造價，有利于降低投資成本。同時，也有助于推動全球可持續(xù)發(fā)展和綠色建筑的發(fā)展。本論文將從結(jié)構設計角度，對超高層建筑結(jié)構造價及安全性進行研究。

一、各種超高層建筑體型的安全性和經(jīng)濟性研究

1、高寬比型

在其它條件相同的情況下，超高建筑于風荷載作用下的建筑物基底傾覆力矩和建筑高度的平方成正比例，同時，其頂產(chǎn)的側(cè)向位移和高度的四次方也成正比。超高層建筑的高寬比比普通建筑多出許多，其面臨的最大問題便是抵抗水平力和側(cè)移能力，因此，在超高層建筑的設計中，適當?shù)卦黾訉挾鹊姆椒芴岣咂浒踩浴?/p>

2、錐形化體型

錐形化體型的超高建筑，可通過截面在伸高過程中的收縮來降低風荷載作用下的漩渦脫落及橫風向效果，同時提高結(jié)構抵抗水平力效率，從而有效地抵抗傾覆力矩和提升結(jié)構抗側(cè)力的剛度。因此，錐形化體型的設計本身便具有抗風荷載力的安全性，屬于具有較強安全性的設計，巴黎埃菲爾鐵塔和上海東方明珠電視臺都要是這樣的結(jié)構，實現(xiàn)了建筑的美觀性和安全性。

3、抗風體型

超過150m的建筑，都會受到風力的影響，因此，風荷載是超高層建筑主要的安全控制因素。在設計的過程中，可以采取“御風”體型或者“扭轉(zhuǎn)”體型的設計來增加風荷載。

（1）“御風”體型

可通過建筑物高區(qū)立面開設洞口的方式來降低迎風面面積，將有助于降低基底風荷載和傾覆力矩，從而提升建筑的安全性。上海環(huán)球金融中心和大連綠地中心便采取了這個設計方案。這種“開瓶器”造型的“御風”型的設計，有效地提升了超高建筑的安全性。

（2）扭轉(zhuǎn)體型

沿高度采取不斷扭轉(zhuǎn)的建筑體型有助于降低橫風向引起的風荷載，同時還能降低渦洲脫落間的相關性和橫風向動力響應。比如芝加哥螺旋塔便有效地令頂部加速度降低了80%；上海中心大廈的120°體型，有效地降低了60%的風荷載。而且這樣的設計本身還能降低建筑結(jié)構的造價，上海中心大廈便合理地節(jié)省了6000萬美元的結(jié)構造價。屬于同時具有安全性和經(jīng)濟性的完美設計。

4、其它設計方案

除了以上設計方案，還可以通過流線形平面、鈍化建筑角部以及沿高度逐步退臺或者立面設置導流槽等的優(yōu)化措施降低風載橫風作用，在取得安全性的同時，獲得較好的經(jīng)濟收益。

二、合理結(jié)構體系有助于提升超高建筑的安全性

1、抗側(cè)力結(jié)構體系

超高層建筑水平荷載作用下傾覆力矩和高度關系證明：結(jié)構材料將隨建筑的高度非線性劇增。這就需要提升上抗側(cè)車結(jié)構體系效率，從而有效地降低結(jié)構造價。

西爾斯大廈起初的設計方案為框筒結(jié)構體系的效率值為61%，在引進建筑內(nèi)部密柱深梁框架成為束筒體系后，達到了78%的效率值，大大降低了結(jié)構造價。上海金茂大廈則通過巨柱伸臂抗側(cè)力結(jié)構體系，也達到了70%，都比框筒體系要優(yōu)化。

2、樓蓋體系

超高層建筑的樓蓋體系結(jié)構高度也會極大影響結(jié)構造價。比如說50層的建筑，如果每層樓蓋結(jié)構的厚度增加30CM，那么總樓層的高度就增加了18M，從而有效地增加了風荷載作用和抗震力。不過，樓蓋跨度也會影響承重結(jié)構材料用量，從而增加建筑成本。因此，對樓蓋結(jié)構高度必須經(jīng)過精心的計算，從而滿足安全性和經(jīng)濟性的共同需要。

三、優(yōu)化施工方案降低施工周期

超高建筑的施工周期也是影響造價的一個關鍵因素，因此在施工的設計中，也要充分考慮這個因素。在天津津塔的設計中，塔樓結(jié)構體系為“鋼管混凝土柱框架＋核心鋼板剪力墻體系 (SPSW) ＋外伸剛臂抗側(cè)力體系”。起初的設計由框架柱承擔中豎向荷載，由于SPSW不承擔豎向荷載，因此，必須要在主結(jié)構封頂后才能安裝，這樣的話，將讓整個施工周期延長半年，與業(yè)主的預期相差太遠，后來通過施工順序的調(diào)整，采取了SPSW延遲主體結(jié)構15層，也就是當主體結(jié)構中的混凝土澆鑄到16層后，便同步進行1層的SPSW。這個過程中為避免SPSW于豎向荷載時產(chǎn)生屈曲，加強了鋼板剪力墻的方案，即增加用鋼500噸，盡管這樣令施工費用增加了600萬元，但是卻有效縮短了施工周期，節(jié)省了高達千萬元的利息，總投資成本不升反降，安全性能更強，滿足了業(yè)主的要求。

四、結(jié)語

在超高層建筑的總投資中，結(jié)構造價占了較大比例，因此，我們在對超高層的結(jié)構設計中，應該由概念設計著手，對建筑體型、結(jié)構體系、材料及施工方案等多方面預以綜合的考慮，從而提升其經(jīng)濟性和安全性。通過以上分析，我們發(fā)現(xiàn)，建筑形體的優(yōu)化往往能對結(jié)構的經(jīng)濟性起到重大的作用。

在對超高層建筑的結(jié)構設計時，我們應該充分重視風洞試驗，從而改變國內(nèi)超高樓設計中“重震輕風”的傾向。而風洞試驗作為復雜體型建筑設計中對風荷載的重要依據(jù)，是十分重要的環(huán)節(jié)，能幫助我們確定橫風向荷載及交應，從而提升超高層建筑的安全性。

參考文獻：

[1]黃 艷.實現(xiàn)視覺與文化的可持續(xù)發(fā)展――淺談北京高層建筑對城市景觀的沖擊及應對[J].城市規(guī)劃，2014（4）P92-P96

[2]蔡詠梅.摩天大樓難逃“勞倫斯魔咒”[J].現(xiàn)代企業(yè)文化，2012（34），P46-P47

[3]呂 楊.高層建筑結(jié)構設計及結(jié)構選型探討[J].城市建設，2012（34）

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【關鍵詞】配電系統(tǒng)；設計；公共建筑

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，建筑用地越來越多，超高層建筑更是人員密集，結(jié)構復雜。配電設計是影響建筑安全和性能的重要因素，所以在供配電的安全性以及可靠性方面有著嚴格的要求。超高層建筑的可靠性以及消防報警及控制等的要求也比普通的高層建筑高，存在的安全隱患也更多，因此需要不斷優(yōu)化現(xiàn)有的配電系統(tǒng)設計，明確超高層建筑對供配電系統(tǒng)設計的要求，并找到適合高建筑配電設計的方案。

一、超高層公共建筑的配電設計的特點

1、眾所周知，超高層建筑具有高的特點，所以不管是供電的功率還是變壓器都要進行考慮。供電半徑的問題是超高層建筑的用電需要考慮的首要因素。不同容量的變壓器對于其能夠供電的高度負荷能力不一樣，所以超高層公共建筑大樓里面的功能多容易導致了電路和用電設備的復雜化以及負荷的密度變化量比較大。另外超高層建筑里面大量使用電梯，并且對于電梯進行分區(qū)管理，這樣容易使電梯的電力機房集中分布在大樓的中部位置。變壓器的設置要盡量的靠近用電負荷的中心這是超高層建筑的設計關鍵性的原則，這樣就可以更好的利用變壓器的特點來帶動電力的負荷作用。

2、另一方面超高層建筑的特點要進行針對性的設計。由于超高層建筑的火勢蔓延速度很快以及撲救的難度很大，所以在對超高層建筑進行設計的時候，應該有選擇性和針對性的進行設計。在供配電正常的供給電源的前提下，應急電源的實施也是非常關鍵的，在設計過程中不僅需要考慮到建筑的耐火，還要考慮到供配電設備的自動的斷電系統(tǒng)，其中超高層公共建筑中一個最大的特點就是對自備柴油發(fā)電機的配備，它能夠在火災情況下防止建筑物被毀壞，發(fā)揮出它的優(yōu)勢，從而保護到人們的生命安全。

二、超高層建筑對配電系統(tǒng)設計的要求

1、保證供電電源的可靠性

高層公共建筑具有造價高，人員集中的特點，所以供電的可靠性將直接關系到企業(yè)的運作和人員設備的安全。為保證供電的可靠性，往往采取兩個電源同時供電，并設置柴油發(fā)電機組作為應急電源，同時裝設自帶電源型應急照明和疏散標志燈。供電可靠性的問題，不僅僅限于供配電系統(tǒng)的接線方式，而且與設備選型、內(nèi)部元器件的選擇有著重要的聯(lián)系，它們都應與供電可靠性的高性能要求相一致。

2、供配電系統(tǒng)要便于電源切換

要使正常工作電源和應急電源獨立進行配電。當電力與照明分開供電時，電力與照明應分別設有正常工作電源配電系統(tǒng)與事故時的應急電源配電系統(tǒng)。在火災情況下，用來保證供電不被中斷，二類負荷能夠保證兩回路切換供電。低壓配電的級數(shù)不適宜太多，一般情況下，應限制在三級以內(nèi)，重要負荷不超過二級。

三、配電系統(tǒng)設計

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市化進程的速度也逐漸加快，超高層建筑更是得到迅速發(fā)展，但它也給人們特別是設計人員帶來了許多問題，因此，設計人員必須根據(jù)超高層建筑的特點并結(jié)合當?shù)毓╇娤到y(tǒng)的實際情況為其構建安全可靠、技術先進、經(jīng)濟合理的供配電系統(tǒng)。

1、有關配電電源等級的研究

對于超高層建筑的電源等級要求，應急電源系統(tǒng)根據(jù)實際規(guī)模，采用雙電源切換或者柴油發(fā)電機組系統(tǒng)，應急電源系統(tǒng)。柴油發(fā)電機組系統(tǒng)在超高層建筑電源供電方案中是首要選擇，因為受到建筑的使用功能以及使用面積等多方面因素的制約，在方案設計時需要綜合考慮進而優(yōu)化管理。同時，為了達到環(huán)保要求，柴油發(fā)電機排出的廢氣要通過排煙管，經(jīng)過消聲器沿著排煙豎井排出，并且在排煙口處還要安裝二次燃燒過濾網(wǎng)，將廢氣進行二次燃燒，從而降低外排氣體對環(huán)境的污染。另外，我們還可以采用應急電源系統(tǒng)來代替柴油發(fā)電機組，它具有帶感性、阻性負載，增強適應負載的能力，可以解決柴油發(fā)電機進排風以及排煙井等問題。

2、供電系統(tǒng)的可靠性

要想知道設計出來的系統(tǒng)可靠性有多高，不能僅僅看系統(tǒng)的自動化程度，它還與與系統(tǒng)的設備元件、線路和結(jié)線方式等有關。對于一

個系統(tǒng)而言，簡單在一定程度上就是可靠，所以應盡量簡單，但是必須滿足規(guī)范的要求。如果使用過多的線路和聯(lián)絡開關設備，反而會使系統(tǒng)變得更加復雜化，使其可靠性降低。

3、配電運行方式研究

超高層建筑供配電運行方式主要是通過兩路電源的方式連接，這樣既可以使電源分列運行，還可以使兩路互為備用，當一路電源出現(xiàn)故障時在繼電保護作用下，分段斷路器上的電源回路斷路器便自動斷開。這時非故障段母線可以繼續(xù)運行，提高了供電的可靠性以及靈活性得同時還縮小了母線故障的停電范圍。超高層建筑的低壓配電系統(tǒng)要采用放射式與樹干式相結(jié)合的配電方式，其他個別的部分采用鏈接方式進行配電。樹干式供電由變電所將各類電源分別引入各豎井，通過橋架數(shù)值各層。各豎井內(nèi)分別配置有照明、配電、空調(diào)以及應急照明配電箱。另外消防用電設備、應急照明及特殊要求的用電設備均采用雙路供電。一路電源由正常母線配出，另一路電源則由應急母線配出，就是一級負荷與二級負荷均為雙路供電末端自投。還有配電、照明分別放射到各個區(qū)域的配電、照明配電箱，計量表也應該設置在豎井配電箱內(nèi)，空調(diào)配電箱配電至豎井區(qū)域內(nèi)的普通空調(diào)機以及風機盤管。

四、結(jié)束語

近年來，電力系統(tǒng)和設備不斷進步和完善，超高層公共建筑供配電的建設也在快速的發(fā)展，因為高層公共建筑供配電系統(tǒng)的具有特殊性，在供配電系統(tǒng)設計過程中，要合理的采用不同的高壓、低壓接線形式，注意針對建筑物本身的特點和它對供配電系統(tǒng)的要求，以此來滿足建筑物的使用功能并保證供電的可靠性。

參考文獻：

[1] 肖曦彬. 超高層公共建筑供配電系統(tǒng)設計探討[J].科技與企業(yè)，2006（8）

篇5

關鍵字：超高層建筑；設計要點；

中圖分類號：TU208文獻標識碼： A

前 言：經(jīng)濟的發(fā)展，超高層建筑逐漸成為城市的地標性建筑，在一定程度上反應了城市發(fā)展的水平，由于高層建筑的逐漸增多，人們對建筑的設計提出了更高的要求，故提高超高層建筑設計的水平是勢在必行的。

一、概述

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，自上世紀80年代中期我國開始建造超高層建筑以來，我國各大中城市如雨后春筍般的相繼建成大量的超高層建筑。除香港以外，以上海市最多。目前我國已建成投入使用最高的是上海環(huán)球金融中心，房屋高度492m,101層；而在建的國內(nèi)最高的是上海中心大廈，房屋高度達 574.6m,124層。目前世界上最高的摩天大樓是阿拉伯聯(lián)合奠長國的迪拜塔，房屋高度為828m，有 160多層。我國上海中心大廈建成之后，其將是世界高樓的前幾位。據(jù)有關資料介紹，英國倫敦設想建造300層的摩天塔樓，即所謂的倫敦通天塔，房屋高度1524m，而且不是最終的高度，只是第一階段建筑計劃中的高度，未來它還能繼續(xù)的長高。

超高層建筑的建造，其之所以發(fā)展的如此之快，除了有的城市為了有一個高大的形象建筑之外，主要還是超高層建筑能在有效面積的土地上，得以發(fā)揮最大的使用效益。雖然建造超高層需要的費用比一般高層建筑高出很多，但在我國的城市建設中，隨著日益快速發(fā)展的需要，為土地使用率的提高，必然會使超高層建筑以更快的速度發(fā)展。

二、重視概念設計，確定合理結(jié)構設計方案結(jié)構設計是保證復雜高層、超高層建筑安全性和經(jīng)濟性的主要部分。超高層建筑設計之初就需要有結(jié)構專業(yè)方案進行密切配合，保證結(jié)構方案實施的可行性。結(jié)構工程師加強和建筑設計師之間的溝通，向建筑設計師表達真實的建筑效果和空間需求，提出建筑理念和功能相適應的結(jié)構體系，建筑整體設計和結(jié)構設計的合理統(tǒng)一能夠減少不必要的結(jié)構轉(zhuǎn)換，增大使用空間，提高結(jié)構安全性和經(jīng)濟性，降低設計難度。復雜高層、超高層建筑的結(jié)構體系一般分為框架結(jié)構體系、剪力墻結(jié)構體系、框架-剪力墻結(jié)構體系、框-筒結(jié)構體系、筒中筒結(jié)構體系、束筒結(jié)構體系六類。復雜高層、超高層建筑通常外在條件各異，不能形成統(tǒng)一要求，這就需要概念設計來根據(jù)建筑使用功能要求、建筑高度、抗震設防烈度等進行安全、經(jīng)濟、合理設計。在結(jié)構方案中要重視概念設計，采取針對性的技術措施，力求做到有所創(chuàng)新。

三、保證結(jié)構分析計算的準確性和設計指標的合理性

1、荷載計算

建筑物的高度不斷增加，重力荷載呈直線上升，繼而對豎向構建柱、墻上軸壓力相應增加，對基礎承載力的要求也相應提高。建筑設計的安全性主要集中在結(jié)構設計的荷載選取。高層建筑荷載要根據(jù)計算規(guī)范和建筑的影響因素來進行確定!

（1）地震荷載

地震荷載是復雜高層、超高層經(jīng)常計算的結(jié)構分析值。超高層建筑結(jié)構自振周期經(jīng)常在6.0-9.0s之間。而抗震規(guī)范中地震影響系數(shù)曲線通常只到6.0s，地震荷載可以將直線傾斜下降段從6.0s延伸至10.0s取用。

（2）風荷載

建筑高度增加，風載標準值也增大，在90m的高空，風速有15m/s，300-400m高空，風速可達到15m/s,所以樓層越高，風力對大樓產(chǎn)生的風荷載越大。所以要對維護結(jié)構進行抗風設計，比如用結(jié)構玻璃來玻璃幕墻圍護，滿足強度要求。有些高層建筑的主要影響因素就是風荷載。風荷載計算經(jīng)常采用100年重現(xiàn)期的風荷載對構件承載力進行設計，采用50重現(xiàn)期的風荷載對構件承載力進行控制。對于200m以上的高層建筑要進行風洞試驗。比如臺北101大樓，委托加拿大設計師設計一個1:500比例模型在半徑為600m的風場環(huán)境中進行風洞試驗，提高建筑的抗風載能力。

2、自振周期計算

我國超高層建筑發(fā)展迅速，以前的結(jié)構自振周期和建筑物層數(shù)掛鉤的經(jīng)驗公式不適用于當前的超高層建筑。自振周期首先根據(jù)抗震防烈度、建筑高度進行拋物線擬合計算，再結(jié)合其他因素來綜合計算。

四、抗震措施

超高層建筑加強抗震除了準確計算地震荷載也要從結(jié)構、構件、抗震防線等多方面來重視中震和大震的結(jié)構安全性能。因為地震作用方向具有隨機性，所以選擇對稱性、多向同性布置的抗側(cè)力結(jié)構體系有利于形心和剛心的重合，比如圓形、正多邊形、正方形等平面形狀；豎向構件很容易側(cè)力荷載形成薄弱部位，減弱抗震強度。所以要加強構件的強度。設置多道抗震防線，能夠滿足“大震不倒”的設防要求；采用鋼結(jié)構、混凝土結(jié)構、型鋼混凝土結(jié)構提高抗震性能和變形能力。

五、消防設計

采用全鋼、幕墻圍護等高強輕質(zhì)材料來減輕自重，從而減小地震作用。但是全鋼結(jié)構導熱系數(shù)大、耐火性差，很容易引起火災!再加上建筑結(jié)構復雜，建筑內(nèi)管線設備多，很容易埋下安全隱患。建筑樓層較高，內(nèi)部空氣抽力大，一旦發(fā)生火災事故，還容易造成火災快速蔓延。超高層的消防難點有火災荷載大、火勢蔓延迅速、人員疏散困難、救援難度大等!所以在超高層建筑設計的過程中一定要注意防火、防災設計!采用不然、難燃性建筑材料，增加安全通道數(shù)量，增設火災自動報警器，保證消防通道密封性，增加消防專用電梯數(shù)量，提高消防專用電梯安全性能，重視危險系數(shù)較高的樓層和單元的消防設計。

六、垂直交通設計

高層建筑也普通高層建筑之間一個最大的區(qū)別是垂直交通和管道設備集中在一起，又稱做“核心筒”。核心筒的設計要平衡采光、節(jié)能、易于維護等多方面的要求，所以設計難度較大!隨著建筑技術的飛躍發(fā)展，超高層建筑逐步演化出中央核心筒的空間構成模式。不僅能夠?qū)㈦娞?、樓梯、衛(wèi)生間等服務區(qū)域向平面中央集中，節(jié)省空間，還能試功能區(qū)域有良好的采光、視線范圍、交通環(huán)境。核心筒的承受剪力和抗剪力較大，需要一個剛度來支撐這些強度。中央核心筒處于建筑的幾何中央位置，建筑的質(zhì)量重心、剛度重心、型體核心三心重合，有利于結(jié)構受力和抗震。當然，不同條件的超高層建筑需要不同的布局方式，針對于“內(nèi)核式布局”的是“外核式布局”，也能夠適應某些條件下的空間構成。

超高層建筑高、體量大，支撐高層的地基要有足夠的強度，大多采用深地基。

七、供電穩(wěn)定性

為超高層建筑，安全性必然是供電系統(tǒng)設計所需要格外注意的地方，其次是供電可靠性。配電系統(tǒng)的設計上，需考慮多回路供電及備用發(fā)電機組的配置。因超高建筑的高度，變配電房可以考慮設置在塔樓中部的樓層，以減少低壓配電的損耗。備用柴油發(fā)電機設置于地庫層，供電電壓采用10kv輸出，再經(jīng)變壓器降壓至低壓配電，保證配電至塔樓的高層。

八、其他要點

（1）加強端部構件，提高抗扭剛度，減少結(jié)構扭轉(zhuǎn)效應。

（2）超高層建筑高度高，側(cè)向力引起的傾覆力矩也大，所以要選擇適當?shù)慕Y(jié)構抗側(cè)力體系，提高抗傾覆要求，合理設置伸臂桁架和腰桁架。

（3）超高層建筑后期維護費用較高，在設計時要考慮經(jīng)濟性。采用高品質(zhì)優(yōu)良材料，采用節(jié)能工藝、設備等，優(yōu)化建筑位置及朝向設計，優(yōu)化圍護結(jié)構墻體設計來降低能耗。

（4）現(xiàn)代計算機信息計算技術應用普遍。在超高層建筑設計的時候可采用多個軟件程序進行計算比較，比如SATWE/TATA等，能夠驗證薄弱部位，還能對重要構件補充有限元分析計算，使計算結(jié)果更為可靠。

（5）采用智能化設計，提高結(jié)構可控性。應用傳感器、質(zhì)量驅(qū)動裝置、可調(diào)剛度體系和計算機組成主動控制體系，提供可變側(cè)向剛度，控制地震反應等。

（6）選擇質(zhì)量輕“強度高”延性強的材料。圍護多采用玻璃幕墻、鋁合金幕墻等；內(nèi)部多采用輕質(zhì)隔斷；樓屋面多選用壓型鋼板加混凝土層面。

總之，經(jīng)濟的發(fā)展，城市化進程的加快，高層建筑、超高層建筑勢必會成為未來發(fā)展的必然趨勢，這就要求我們不斷提高高層建筑施工技術的水平，從而滿足日益發(fā)展的社會經(jīng)濟的需要。促進建筑工程行業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻：

[1]汪源浩,沈小璞,王建國. 超高層建筑結(jié)構的減震控制技術與抗震設計要點[J]. 合肥工業(yè)大學學報(自然科學版),2006,（3）.

[2]黃鶴. 復雜高層與超高層建筑結(jié)構設計要點探討[J]. 才智,2012,（2）.

篇6

關鍵詞：消防措施；超高層民用建筑；滅火救援技術；立體式燃燒

我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，使民用建筑發(fā)展也不斷加快，特別是與國際接軌后，建筑技術得到了突飛猛進式的發(fā)展，超高層民用建筑的建設施工項目在城市中占比例越來越重，城市進程中的建筑變化與消防工作發(fā)展形成了不可預見的矛盾，如何協(xié)調(diào)好超高層建筑與消防的矛盾，成為當前管理部門需要重視的主要課題。超高層民用建筑在城市化進程中有許多優(yōu)勢，但這種優(yōu)勢往往也會變成劣勢，正因為其越來越高，給消防工作帶來了難度。如果發(fā)生火災事故，就會對人們的財產(chǎn)和生命造成威脅，嚴重的則會出現(xiàn)重大責任事故，后果不可想象，只有通過先進的防火措施和滅火技術，才能確保人們生命財產(chǎn)安全。

1 超高層民用建筑的火災特點

如果建筑高度超過100m的時候，就是超高層建筑，不論其使用性質(zhì)是什么，也許是住宅，或許是公共建筑，對于這種超高層建筑，雖然能夠裝點城市形象，但在防炎工作上，卻不能跟進，特別是技術上，對超高層建筑還有一些難題需要破解，因為超高層建筑過高，就使其火災發(fā)生時與普通高層不一樣，超高層建筑有其自身的火災特點，這是超高層建筑獨有的特點，主要表現(xiàn)如下。

1.1 火災蔓延快，易形成立體式燃燒

超高層民用建筑容量更多，功能更全，超高層內(nèi)生活的人們復雜多樣，超高層建筑物資大量集中，電氣化、自動化設備大量安裝，其建筑結(jié)構也相對復雜，特別是必須有的樓梯間、電梯井、管道井、電纜井和排風道等均是豎井管道，其縱橫交錯，使整個樓層被分割，形成一塊一塊的領域，但這種分割不是為了防火設計的，而是為了功能分區(qū)進行的設計，所以說，如果發(fā)生火災，或者火災發(fā)生時處理不正確，這些分割就會形成煙囪效應，火焰會通過吊頂、門、窗、走廊向水平方向不斷進行大面積擴散，沿著豎向管井、樓梯間和外墻窗口向上層迅速蔓延，使火災無法進行撲救，通過實踐研究表明，建筑物高度越高，煙囪效應越明顯。調(diào)查表明，高度為100m的超高層建筑在30min內(nèi)煙氣就能沿順豎向管井擴散至頂層，直至充滿整棟大樓，其速度相當快，使整棟建筑變成一個立體的火場，消防設施根本無法反應就導致重大火災事故發(fā)生，立體燃燒使人們無法逃生，更會導致電梯出現(xiàn)故障停止運行，人們還容易在逃生時，出現(xiàn)踩踏事件，加大了受災程度。

1.2 內(nèi)部結(jié)構復雜，人員疏散困難

超高層建筑發(fā)生火災，其內(nèi)部大量可燃燒物質(zhì)交織在一起，快速提升了溫度，使整個建筑充滿了高溫和有毒煙氣，大量的煙氣充斥在高層空間中，使整個建筑物能見度達到最低，人們在逃生時，看不清道路，使消防人員不能及時撲救大火，更為居民們的疏散帶來很大困難，有一些超高層為了減少浪費面積，占用了公共空間，出現(xiàn)火災后，密集的人員找不到有限的逃生途徑，電梯停止運行后，疏散距離過遠、過長，使居民逃生的時間無形加長，就導致了更大的責任事故。

1.3 滅火救援難度大

1.3.1 登高困難，不易接近火點。如果火災發(fā)生在較低樓層，那么，消防隊員可通過登高車登高救火，或者通過高壓火槍向上打水進行救援，能夠快速撲救，但是在現(xiàn)實生活中，超高層建筑附近建筑密度過大，能進出的空間狹窄，一些物業(yè)在建筑周圍設有道路隔離帶、綠化帶等，商家隨意架空電線、放置廣告牌等，居民占據(jù)防火通道，當車輛進入時，就會形成堵塞，導致消防登高車輛不能正常架設，缺少撲救登高面，就導致了消防云梯車“靠不近、夠不著、打不到”，導致火災越來越大，直至無法快速撲救。

1.3.2 供水困難，滅火用水不足。火災發(fā)生時，需要先對火勢進行控制，這個時期需要的水量相當大，從消防部隊超高層建筑火災實戰(zhàn)用水量計算上看，超高層建筑火災實際用水量達到每秒幾百升，當完成一次撲救任務，用水量是相當多的。當前超高層建設中，消防設施都不符合要求，多數(shù)是消火栓系統(tǒng)供水量每秒幾十升左右，達不到冷卻目的，更別說及時撲救火災事故了。

1.3.3 排煙困難，能見度低。超高層建筑火災形成的大量濃煙，使建筑內(nèi)能見度極低，盡管在建設時預留了送風系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)，但是因為工程質(zhì)量導致了不合格，使其功能無法正常發(fā)揮，如果發(fā)生了火災事故，室外風壓與室內(nèi)存在一定的差異，使排煙效果不夠理想，煙氣速度超過了排放速度，煙氣在1-2min內(nèi)便會覆蓋整棟建筑，使能見度降低，導致消防隊員無法進入，實施快速撲救，雖然也背空氣呼吸器，但卻看不見通道，很難辨清出路方向，裝有30MPa的空氣呼吸器是有一定時限的，如果在時限內(nèi)不能完成任務，則就會行政機關再次進入，延誤了最佳救援時機。

1.3.4 高空墜物影響作戰(zhàn)安全。超高層建筑一般的裝飾物為玻璃，如果出現(xiàn)了火災，就會導致溫度變化，使外部裝飾物脫落，猛烈的火勢使玻璃幕墻及內(nèi)部平頂采光玻璃、廣告牌和空調(diào)輔機等受熱墜落，導致地面人員傷亡事故的發(fā)生，如果躲避不及，還會使附近的消防車輛和供水器材被撞壞，形成更大的災害事故。

2 超高層民用建筑火災防范措施

2.1 嚴把建筑消防設計、審核、驗收關

高層建筑在進行設計時，在嚴格執(zhí)行《中華人民共和國消防法》、《國家工程建筑消防技術標準》、《地方消防條例等消防法律法規(guī)》等相關法律法規(guī)進行設計。施工單位和監(jiān)管單位要加強巡查檢查力度，按照消防安全相關制度做好責任落實。工程驗收時，需要消防監(jiān)督執(zhí)法部門嚴格驗收，做好消防檢，各個環(huán)節(jié)的控制，才能從根本上消除火災隱患。

2.2 加強對消防安全的管理

對于超高層建筑的使用單位和部門，要形成使用制度，明確消防安全責任制，特別是對外租賃的部分，一定要做好消防控制，明確防火負責人，使消防安全主體責任明確清晰。超高層物業(yè)管理部門也要在管理上下功夫，不斷豐富各項消防業(yè)務檔案，制訂滅火和應急疏散預案，對居民進行定期逃生消防演練。通過整體的每日防火巡查，加大建筑內(nèi)消防設施、消防器材的管理，保證消防設施完好無損，確保疏散通道暢通。

2.3 強化消防安全宣傳教育

各級管理部門要通過報紙、電視、宣傳欄等，加大對消防安全知識的傳播，提升居民安全防范意識。超高層民用建筑內(nèi)的各類人員多、流動性大，使居民整體消防安全素質(zhì)參差不齊，要利用不同節(jié)點，做好消防安全環(huán)節(jié)宣傳。公安消防部門也要加大考核，使安全培訓形成制度化，保證消防安全人員持證上崗，能夠在火災發(fā)生時，起到必要的救援作用，提高自防自救能力。

3 超高層民用建筑滅火救援技術

3.1 救人第一，方法配合

牢牢把握“救人第一、科學施救”的原則，專業(yè)搜救小組要對人員進行疏散、救人，外部放置登高平臺車、救生氣墊，內(nèi)部劃分區(qū)域，分樓層反復搜救。

3.2 科學排煙，創(chuàng)造條件

要想快速撲救，就需要提高能見度，火場煙氣影響內(nèi)部人員疏散和逃生，更影響消防人員滅火救援，利用建筑排煙設施進行自然排煙，現(xiàn)時通過開花水槍、正壓式排煙機進行排煙。

3.3 戰(zhàn)術滅火，保證供水

要充分利用建筑內(nèi)固定滅火設施滅火，及時啟動消防水系，采取以固為主、固移結(jié)合的滅火戰(zhàn)術。利用消防車水泵接合器確保不間斷供水。

4 結(jié)束語

綜上所述，超高層民用建筑火災問題越來越引起人們的重視，要從預防做起、從源頭強化，有效做好超高層民用建筑火災防控工作，確保人們生命財產(chǎn)安全。

篇7

關鍵字: 深基坑支護；超高層建筑；安全質(zhì)量

Abstract：Deep foundation pit safety directly related to super high-rise building safety, stability and long. Combining author's work experience, this article on high-rise building deep foundation pit support technology of existing problems were analyzed, and on this basis, put forward the corresponding countermeasures, in order to ensure the safety and quality of deep foundation pit.

Key words：Deep foundation pit support; Super high-rise building; Safety and quality

中圖分類號： TV551.4 文獻標識碼： A 文章編號：

隨著我國高層建筑、超高層建筑的蓬勃發(fā)展和人們對地下空間的開發(fā)和利用日益增多，基礎設計越來越深，基坑施工的開挖深度越來越深，目前最深可發(fā)展到20m以上。隨之而來，尤其對于超高層建筑而言，由于其層數(shù)多，體量大，建筑地基必須達到足夠的強度才能承受上部結(jié)構的荷載，深基坑的施工安全技術的重要性日益凸顯出來。尤其是對深基坑支護技術要求更加提高，不僅需要確?；舆吰碌姆€(wěn)定，滿足基坑內(nèi)的正常作業(yè)安全，同時還必須防止防止坑外土體移動，以免對周圍建筑物的影響。在我國超高層建筑工程中，由于土體性質(zhì)、荷載條件、施工環(huán)境的復雜性以及深基坑向著更大、更深的方向發(fā)展，使得超高層建筑深基坑支護設計和施工存在著一些問題，因此，結(jié)合作者多年的工作經(jīng)驗，本文對超高層建筑深基坑支護技術存在的若干個問題進行總結(jié)分析，并在此基礎上提出相應的應對措施，以保證深基坑安全質(zhì)量。

1超高層建筑深基坑支護概述

與一般基坑支護相比，超高層建筑深基坑支護也是為了保證地下結(jié)構施工以及基坑周邊環(huán)境的安全，對基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支檔、加固與保護措施，主要包括土層錨桿（土釘墻）、深層攪拌樁（懸臂支護）、鉆孔灌注樁、SMW工法、地下連續(xù)墻等，但是由于超高層建筑的層數(shù)多，體量大，建筑地基必須達到足夠的強度才能承受上部結(jié)構的荷載，使得深基坑施工向著更大深度、更大廣度的方向發(fā)展。超高層建筑深基坑的施工特點對深基坑支護設計和施工支護過程存在以下要求：

（1）應采用先進可靠的施工技術以確?；邮芰煽考爸ёo的保護作用完全體現(xiàn)，保證基坑四周邊坡的穩(wěn)定性，滿足地下室具有足夠的空間；（2）由于超高層建筑通常是在城市的繁華地段建造，其周圍的建筑繁多復雜，且地下市政管線重點，應充分考慮到對周圍相鄰建筑物的安全和穩(wěn)定、以及其周圍地下管線的影響，即施工期間控制土體的變形，以使得基坑周圍的地面沉降和水平位移控制在允許范圍內(nèi)；（3）對地下水的控制也是基坑支護的一個重要部分，需合理運用明排、降水、截水和回灌等形式控制地下水，保證基坑工程施工作業(yè)在地下水位以上。

2超高層建筑深基坑支護存在的常見問題

2.1超高層建筑深基坑支護在結(jié)構設計過程中存在的問題

（1）不完全基坑土體取樣。深基坑支護結(jié)構物理力學性質(zhì)的設計大部分取決于基坑土體取樣分析。為減少勘探的工作量和降低工程造價，按國家規(guī)范的要求進行鉆探取樣，不可能過多地進行鉆孔取樣，而所取的基坑土樣具有隨機性和不完全性，致使所取的基坑土樣不能全面地反映出復雜多變的地質(zhì)構造下的土層的真實性，最終也使得深基坑的支護結(jié)構設計部符合實際地質(zhì)的需求；

（2）深基坑支護結(jié)構設計中土體的物理力學參數(shù)選擇不當。由于地質(zhì)是復雜多變的，對土壓力不能進行精確的計算，以致由于含水率、內(nèi)摩擦角和粘聚力是可變值而使得無法準確計算出深基坑支護結(jié)構的實際受力，而深基坑支護結(jié)構所承擔的土壓力大小是與其安全度直接相關的；另外，施工工藝和支護結(jié)構形式不同,對土體的物理力學參數(shù)的選擇也有很大影響；

（3）深基坑開挖存在的空間效應考慮不周。深基坑支護結(jié)構設計通常以平面應變問題處理，而實際上這種等效僅對于一些細長條基坑而言是符合實際情況的，而其他類型的深基坑而言，應是一個空間問題，卻存在中空間效應考慮不周的問題；

（4）深基坑支護結(jié)構設計計算與實際受力不符。在理論上，極限平衡理論是可行的，但是深基坑支護結(jié)構的實際受力是遠比該理論的假設要復雜的多，使得其結(jié)構設計遠達到了理論的安全系數(shù)卻發(fā)生破壞，而安全系數(shù)相對較小的情況卻能在實際應用中滿足要求。

2.2超高層建筑深基坑支護在施工過程中存在的問題

（1）施工過程與施工設計的差異大。如在深基坑支護施工過程中，深層攪拌的水泥摻量不足，以致使深基坑的支護強度受到影響，甚至可能引起裂縫發(fā)生等；

（2）邊坡修理達不到設計、規(guī)范要求。由于施工管理人員不到位以及機械操作水平等多種因素的影響致使不能進行深度挖掘，而出現(xiàn)了超挖欠挖的現(xiàn)象；

（3）由于施工過程與設計的差異太大、工程監(jiān)理不到位、施工監(jiān)測不力、對基坑土樣的研究不完全、注漿時配料隨意性大、注漿管不插到位、注漿壓力不夠等原因，致使土釘或錨桿的抗拔力達不到設計要求，影響工程質(zhì)量；

（4）由于超高層建筑通常處于城市繁華地段，其周圍的建筑物和地下管線往往限制了深基坑的施工，而常常相關工程部門未考慮對周圍設施的影響，甚至破壞了其正常的運轉(zhuǎn)；

（5）深基坑由于其深度較大，勢必會受地下水的影響，如地下水會滲流人基

坑內(nèi)，給施工帶來困難，且有產(chǎn)生流砂的危險導致邊坡失穩(wěn)和地基承載力下降等。

3超高層建筑深基坑支護應對措施

3.1超高層建筑深基坑支護在結(jié)構設計過程中應對措施

（1）深基坑支護結(jié)構的設計不應再采用傳統(tǒng)的“結(jié)構荷載法”，而應徹底改變傳統(tǒng)的設計觀念，逐步建立以施工監(jiān)測為主導的信息反饋動態(tài)設計體系；（2）在建立新的變形控制設計法時，應著重研究支護結(jié)構變形控制的標準、空間效應轉(zhuǎn)化為平面應變和地面超載的確定及其對支護結(jié)構的影響等問題；（3）在深基坑支護結(jié)構設計方面，應對大量的科學測試數(shù)據(jù)進行科學分析，使得其能建立在大量的試驗研究基礎之上，以滿足復雜多變的工程需求；（4）

深基坑支護結(jié)構應向著綜合性方向發(fā)展，即受力結(jié)構與水結(jié)構相結(jié)合、臨時支護結(jié)構與永久支護結(jié)構相結(jié)合、基坑開挖方式與支護結(jié)構型式相結(jié)合，以探索新型準確的支護結(jié)構的計算方法。

3.2超高層建筑深基坑支護在施工過程中應對措施

（1）深基坑支護施工時應嚴格按照深基坑結(jié)構設計文件進行，若出現(xiàn)任何異議應提交設計部門進行核實更改，不能私自任意改動設計需求；

（2）施工單位要嚴格按照施工規(guī)程、經(jīng)批準的施工組織設計及相關的技術規(guī)范組織施工，對各施工要點要制定具體措施，并加強過程控制；

（3）深基坑支護施工方案應適合施工場地周圍建筑物和地下管線的分布，充分考慮工程對周圍設施的影響，盡量不要影響這些設施的正常運轉(zhuǎn)，盡可能把影響降低；另外，要盡量減少支護工程施工產(chǎn)生的環(huán)境污染；

（4）根據(jù)地質(zhì)勘察部門提供的地質(zhì)資料，深入分析地下水的成因，了解深基坑周圍環(huán)境，對周邊有建筑基坑，宜采用以堵為主，抽水為輔；

（5）對深基坑支護結(jié)構是否會發(fā)生變形、是否會產(chǎn)生沉降及水平方向的位移或傾斜、是否有裂縫，以及基坑底是否產(chǎn)生隆起和變形進行實時監(jiān)測；

4結(jié)語

深基坑工程施工成敗是關系到超高建筑工程成敗的關鍵，而深基坑支護的安全可靠直接關系到超高層建筑的安全性、穩(wěn)定性和長久性。隨著我國建筑業(yè)的不斷發(fā)展，深基坑支護技術也在不斷成長起來，但是超高層建筑地不斷興起且城市建筑間距越來越小對深基坑支護的要求也越來越高，否則將導致一些的安全事故發(fā)生，因此，對超高層建筑深基坑支護存在的問題進行分析研究，并探索相應的處理措施是非常有必要的。

參考文獻

[1]黃誠，如何做好高層建筑深基坑支護的施工管理[J]，科技與企業(yè)，2012，（4）：13-14

[2]陳繼志，確保鄰近建筑安全的深基坑支護工程[J]，中國建材科技，2012，（1）：88-90

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關鍵詞高層建筑；鋼結(jié)構；施工技術；管理

1、工程概況

某高層建筑采用鋼結(jié)構施工技術進行施工，地上26層，地下1層，總施工面積為62011m2，分別由連廊、配樓、塔樓三個部分構成，工程施工任務重，外輪廓使用折線柱構成了雙曲面，增加了測量工作的難度，使用Q345GJC材料，板厚為100mm,增加了焊接工作的難度。

2、分析高層鋼結(jié)構的施工的主要特點

2.1高層鋼結(jié)構主要優(yōu)勢分析

（1）高層鋼結(jié)構具有施工時間短特點，施工中所需的結(jié)構部件都可以由工廠進行加工制作，同時在現(xiàn)場實施安裝，在安裝的過程中，減少了腳手架支撐的束縛，并使用壓型鋼板固定建筑混凝土樓板形成模板?；炷潦┕ず弯摻Y(jié)構安裝交叉實施進行，能夠極大的減少工程施工的時間。（2）建筑施工空間大。對于鋼材來說，其抗壓、抗彎強度遠遠大于混凝土，所以在同等條件下，通過縮小鋼材截面能夠極大的增大施工利用空間。（3）材料能夠循環(huán)利用。與其他建筑材料相比，鋼結(jié)構施工材料能夠循環(huán)再生利用，從而減少了資源浪費。

2.2高層鋼結(jié)構主要缺點分析

（1）高層鋼耐火性能較差。高層建筑采用的鋼材導熱性能相對于鋼筋混凝土大，即鋼材的耐火性相對于鋼筋混凝土差，當遇到火災鋼材的強度與彈性會逐漸降低，而溫度在350-500℃范圍時，鋼材的強度也隨之降低30%-50%，而溫度上升至600℃以上時，鋼材的強度與彈性可能消失，甚至導致鋼材結(jié)構無法承載建筑重量，鋼材出現(xiàn)急劇變形，致使高層建筑結(jié)構出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象?；诖?，對鋼結(jié)構建筑進行設計時，應當重視鋼結(jié)構耐火性的研究。（2）高層鋼耐腐蝕性能較差。鋼材表面產(chǎn)生的鐵離子和空氣中的氧離子在一定的條件下生成氧化鐵產(chǎn)物并形成銹蝕，而銹蝕容易使應力顯著增大，極大的影響鋼結(jié)構的正常使用，導致鋼結(jié)構產(chǎn)生破壞[1]。因此，在設計鋼結(jié)構建筑時，應當實施合理的方式措施，從而保證鋼材的安全使用，延長鋼材的使用年限。

3、超高層鋼結(jié)構重點施工工藝

3.1合理選擇塔吊

對于高層鋼結(jié)構建筑工程施工來說，塔吊是建筑實施的重要施工設備。與附著式塔吊相比，超高層鋼結(jié)構施工對于塔吊的起重力與幅度要求不高。除此之外，附著塔吊相對于起重力不強的內(nèi)爬式塔吊的成本高，例如工程設計的基本高度是150m，附著式塔吊塔身的基本高度大約為180m，再算上低下部分高度大約為200m，內(nèi)爬式塔吊塔身的基本高度大約為40-50m。因此得知，附著式塔吊的成本比內(nèi)爬式塔吊大?；诖?，為了減少施工成本支出，超高層建筑施工時可以采用內(nèi)爬式塔吊實施施工。3.2吊裝的方法在超高層建筑施工過程中，吊裝技術起著重要的作用，其速度和質(zhì)量直接影響著工程的施工質(zhì)量。在鋼結(jié)構進行吊裝之前，對材料的形狀與結(jié)構、塔吊的位置與數(shù)量、工程施工氣候進行分析，并進行吊裝排序。上述工程分為東作業(yè)區(qū)與西作業(yè)區(qū)，同時這兩個作業(yè)組應當完成各部分的結(jié)構吊裝。為了有效的解決工程施工周期短，施工任務量大等問題，可以采用生產(chǎn)區(qū)域吊裝和一機多吊的吊裝技術。根據(jù)鋼結(jié)構工程的施工步驟得知，鋼結(jié)構施工各個施工工序密切聯(lián)系又互相制約?；诖?，為了保證工程測量的準確度與進程就需要選擇合理的測量控制方法。在建筑工程測量實施過程中，首先初步測量樓層柱的高度與位置，然后再對構件進行標線控制，在樓層柱形成模型之前，對樓層柱子進行嚴格校正，從而降低建筑施工難度。測量結(jié)構整體時，應當結(jié)合鋼結(jié)構特點選擇合適的方法進行測量，確保建筑施工的質(zhì)量，提高經(jīng)濟效益。

3.3安裝特殊鋼結(jié)構的方法

工程建筑特殊鋼結(jié)構具有多種形式，例如：工程建筑中的天橋與天線桿、外伸桁架、轉(zhuǎn)換柱、轉(zhuǎn)換桁架等。3.3.1安裝轉(zhuǎn)換柱、轉(zhuǎn)換桁架類的操作方法轉(zhuǎn)換柱、轉(zhuǎn)換桁架類等結(jié)構的特殊鋼，由于該類結(jié)構主要應用于工程建筑結(jié)構的中部，因此，主要采用散裝法、吊裝法、提提升法進行安裝。例如，位于上海的某超高層建筑設置了3道跨度為43m的大型桁架，而桁架的最大重量大約為120t。超高層建筑第1道桁架的安裝方法為：首先采用兩臺型號為M440D動臂式的塔機，同時將跨度43m的桁架劃分為3段，并進行分段安裝。然后安裝重量30t左右的桁架兩端頭，利用兩臺M440D動臂式的塔機抬吊桁架的中間段，控制質(zhì)量為55t范圍內(nèi)，可以通過圖1進行表示。超高層建筑第2、3道桁架的安裝主要是采用原結(jié)構作為支承平臺，同時利用順作散裝法進行安裝?？梢酝ㄟ^圖2進行表示。圖1超高層建筑第一道桁架分段安裝圖圖2超高層建筑第2、3道桁架分段安裝圖3.3.2安裝外伸桁架、天橋類的操作方法對于外伸桁架、天橋類等結(jié)構的特殊鋼來說重量較重，難以使用大型吊機進行吊裝，主要使用“地面拼裝,整體提升”的施工操作方法。一般情況下，使用鋼索式液壓提升裝置進行設備提升，用于提升大噸位、長距離結(jié)構設備。該裝置的主要特點為安全性高、操作性強和精度高[2]。重量較小的鋼天橋可以使用“地面拼裝,整體吊裝”的施工操作方法。

3.4鋼結(jié)構焊接的方法

高層鋼結(jié)構的主要特點為：施工周期短、鋼結(jié)構復雜、建筑工程施工量大、施工質(zhì)量高。鋼結(jié)構焊接作為鋼結(jié)構施工的重要制作步驟，鋼結(jié)構焊接的順序、合理的施工參數(shù)、高水平的焊接技術直接影響著建筑工程的施工質(zhì)量?；诖?，在進行鋼結(jié)構焊接時，應當嚴格檢驗鋼鐵焊條材料的合格證，施工人員應當嚴格按照說明書操作。焊接鋼結(jié)構要求焊縫表面沒有縫隙以及裂痕，并且一級焊縫不允許出現(xiàn)咬邊現(xiàn)象。同時一、二級焊縫要求不允許出現(xiàn)氣孔、裂紋以及夾渣等現(xiàn)象。除此之外，鋼結(jié)構焊接嚴格要求無損檢測，嚴格檢查鋼結(jié)構的焊縫以及部位，對于檢測不合格的焊縫重新進行修改處理，并且同一位置的焊縫返修次數(shù)至多兩次[3]。當進行涂刷鋼結(jié)構時，需要保證涂刷構件表面清潔，不能出現(xiàn)毛刺、水油污以及焊渣等殘留物，涂刷技術需要嚴格按照設計要求進行操作。

4、結(jié)論

綜述，在鋼結(jié)構高層建筑施工時，要嚴格按照施工規(guī)范要求以及施工圖紙進行施工，合理的安排施工工序，重點做好特殊結(jié)構的安裝工作，確保工程的施工質(zhì)量可以達到設計要求。

參考文獻:

[1]金天德.高層鋼結(jié)構工程施工技術[J].浙江建筑,2002(05):23-25.

[2]鄒小舟.高層建筑鋼結(jié)構的施工技術探討[J].建筑安全，2015（07）：39-41.

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關鍵詞：超高層建筑；鋼結(jié)構；施工技術

一、超高層鋼結(jié)構施工的特點

超高層的鋼結(jié)構建筑的施工量比較大，其組成的部件很多。同時，用來施工與對方組成部件的場地較小；超高層鋼結(jié)構的另一大特點就是立體交叉施工，而安裝的標準也非常高，不允許有任何的錯誤，對材料的選取上以及測量，焊接等施工的工藝要求都非常的嚴格；起重機的安裝、升降以及拆除技術要求很高。這些都是超高層鋼結(jié)構施工的主要特點，還有一些在建筑施工中需要注意的細節(jié)也是能夠保證超高層建筑施工的關鍵。

二、鋼結(jié)構的應用

鋼結(jié)構應用于高層、超高層建筑中在南方一些大中城市中，高層、超高層建筑如雨后春筍般拔地而起，由于外資工程的興建，建筑用鋼材的發(fā)展，高層、超高層建筑應用鋼結(jié)構越來越多。如在上海的浦東開發(fā)區(qū)建設中，高層建筑鋼結(jié)構的發(fā)展尤其迅速。

目前在高層、超高層建筑中應用的體系大致有三種。一種是混凝土結(jié)構， 一種是鋼結(jié)構，另一種就是兩種體系組成的混合結(jié)構。在這種混合結(jié)構中因發(fā)揮了鋼結(jié)構的優(yōu)點而克服了鋼結(jié)構的缺點，應用的比較多。

現(xiàn)在鋼結(jié)構應用的形式主要有：

（1） 作為鋼框架與混凝土核心筒組成受力結(jié)構體系，這是高層混合結(jié)構中常用的形式。

（2） 作為勁性骨架與混凝土一起組成受力構件，包括鋼管混凝土，這種混合結(jié)構兼有鋼與混凝土兩者的優(yōu)點，整體強度大，剛性好，抗震性能好。當采用外包砼結(jié)構形式時更具有良好的耐火和耐腐蝕性能。混合結(jié)構構件一般可以降低鋼量15%―20%，還可減少支模，施工方便、快速，因此混合結(jié)構在高層，超高層建筑中所占比重較多。

三、鋼結(jié)構的施工技術

1、鋼柱鋼梁的安裝

（1）鋼柱吊裝，鋼柱豎直于地面，鋼柱影響了建筑高度和層數(shù)。對其生產(chǎn)加工需考慮目前行業(yè)標準。鋼柱在用料制作時要注意焊接過程會導致材料收縮并且將其豎直放置后受力改變后也有可能受向下的壓力扭曲，因此翻樣、下料時選擇材料要比完成長度略長些，大概幾毫米的差距。且鋼柱上相兩截的尺寸即使一樣也不能互換。每節(jié)鋼柱用編號加以區(qū)分。準確安裝。高層鋼結(jié)構吊裝一般需劃分吊裝作業(yè)區(qū)域，吊裝按劃分的區(qū)域，平行順序同時進行。為了避免鋼柱安裝的時候撞壞螺栓絲牙部位，要在地腳處安裝保護保護裝置。鋼柱被吊起來等待安全前需做好前期設置工作，在預定位置按好應用于上下的梯子，掛藍等。起重時用雙機還是單機設備的選擇根據(jù)高柱的輕重和起重機的載重能力來判定。

雙機抬吊時，鋼柱吊離地面后在空中進行回直。單機吊裝時需在柱子根部墊以墊木，以回轉(zhuǎn)法起吊，嚴禁柱根拖地。鋼柱就位后，先調(diào)整標高，再調(diào)整位移，最后調(diào)整垂直度。柱子要按規(guī)范規(guī)定的數(shù)值進行校正標準柱子的垂直偏差應校正到零。當上柱與下柱發(fā)生扭轉(zhuǎn)錯位時，可在連接上下的耳板處加墊板進行調(diào)整。

為了控制安裝誤差，對高層鋼結(jié)構先確定標準柱。正方形框架取4根轉(zhuǎn)角柱，長方形框架當長邊與短邊之比大于2時取6柱，多邊形框架則取轉(zhuǎn)角柱為標準柱。鋼柱軸線位移校正，以下節(jié)鋼柱頂部的實際柱中心線為準，安裝鋼柱的底部對準下節(jié)鋼柱的中心線即可。校正位移時應注意鋼柱的扭轉(zhuǎn)，鋼柱扭轉(zhuǎn)對杠架安裝很不利。

（2）鋼梁吊裝，主梁起吊前期要調(diào)查好各項安全設施，梁上安裝好輔助工具：扶手干，繩。起吊安裝到位后把扶手繩和柱子緊緊擠在一起，確定穩(wěn)固。這是 施工安全的重要組成部分。通常情況下選擇梁上邊界處打孔使之成為吊點。它的大小和方位反映的是鋼梁跨度的大小。如果小梁數(shù)量很多也可以用一次多吊的方法節(jié)省時間。

2、高強螺栓連接

高強度螺栓連接有三個步驟，分別是節(jié)點處理、螺栓安裝以及螺栓緊固。在鋼結(jié)構架設調(diào)整完畢后，要對接合件進行矯正，消除接合件的變形、錯位和錯孔、板束接合摩擦面要貼緊后才能安裝。螺栓安裝時要按照同一個方向穿進，最好采用由內(nèi)而外的方向進入螺栓，這樣安裝時比較方便。安裝螺栓時也要掌握一定的尺寸，如果不能順利組合時不能硬來，可以用澆刀來調(diào)整孔的大小。安裝完后還要用砂輪打磨掉螺栓上的毛糙部位，使其貼合度高。螺栓緊固時，分為初擰和終擰。如果鋼板扭曲和螺栓的切合程度不是很緊實，就需要進行初擰，防止鋼板和螺栓相互影響，初擰的軸力一般能達到標準軸力的60%～80%。終擰是對螺栓做的最后的緊固，終擰的軸力值要符合設計要求的標準軸力，終擰時預拉力的損失、根據(jù)試驗，一般為設計預拉力的5%～10%。終擰扭矩可以根據(jù)下面的公式進行計算：

M=（P+ΔP）?k*d

其中：M-終扭矩kNom；P-設計預拉力kN；ΔP-預拉力損失值，一般為設計預拉力的5-10%；k-扭矩系數(shù)；d-螺栓公稱直徑（mm）。

3、鋼結(jié)構焊接

鋼結(jié)構的焊接焊縫分為工廠制作焊縫和現(xiàn)場安裝焊縫兩大類。設計要求分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級，Ⅰ級焊縫要求最高，Ⅲ級焊縫要求最低。Ⅲ級焊縫只需要進行外觀檢查，表面應無氣孔、夾渣、弧坑裂紋等缺陷。Ⅰ、Ⅱ級焊縫應進探傷檢驗，其檢驗方法按以下原則確定：①對工廠制作的焊縫，應按每條焊縫計算百分比，且探傷長度應不小于200mm。②對現(xiàn)場安裝焊縫，應按同一類型，同一施焊條件的焊縫條數(shù)計算百分比，探傷長度應不小于200mm，且應不少于1條焊縫。Ⅰ級焊縫的探傷比例為100%，Ⅱ級焊縫的探傷比例為20%。施工中鋼柱之間的連接常采用坡口電焊連接。主梁與鋼柱間的連接，一般上、下翼緣用坡口電焊連接，而腹板用高強螺栓連接。次梁與主梁的連接基本上是在腹板處用高強螺栓連接，少量再在上、下翼緣處用坡口電焊連接，柱與梁的焊接順序，先焊接頂部柱、梁節(jié)點，再焊接底部柱、梁節(jié)點，最后焊接中間部分的柱、梁節(jié)點。對坡口進行電焊粘貼的前期工作有檢測坡口平實度、清理雜物廢物使之符合焊接標準、先加溫使其適應焊接、兩個柱子結(jié)合時用兩個焊接人員兩邊同時開工，柱子和梁也采用這種連接方式，這樣可以緩解形狀不對稱或變形。對于厚板的坡口焊，打底層焊多用直徑4mm焊條焊接，中間層可用5mm或6mm焊條，蓋面層多用直徑5mm焊條。三層應連續(xù)施焊，每一層焊完后及時清渣。焊縫余高不超過對接焊體中較薄鋼板厚的1/10，但也不應大于3.2mm。焊后當氣溫低于0℃時，用石棉布保溫使焊縫緩慢冷卻。焊縫質(zhì)量檢驗均按二級檢驗標準檢驗。

4、安全施工

安全施工是鋼結(jié)構施工中的重要環(huán)節(jié)，高層鋼結(jié)構施工的特點是高空、懸空作業(yè)點多。為了杜絕安全事故，項目部成立安全監(jiān)督小組，設立專職安全員，嚴格管理，制定周密完的安全生產(chǎn)條例，對職工進行定期安全教育，樹立“安全第一，預防為主”的思想。在嚴格管的基礎上，項目部不惜花費大量人力、物力、財力進行嚴密的防保。

結(jié)束語：隨著我國鋼結(jié)構建筑的發(fā)展，鋼結(jié)構住宅將成為今后我國住宅的發(fā)展趨勢。在進行鋼結(jié)構的施工過程中，要嚴把施工質(zhì)量關，按照施工要點進行施工，保證高質(zhì)量的建筑工程。

參考文獻：

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[3] 李為陽 楊雪琴.超高層鋼結(jié)構施工管理技術[J].建筑安全2010年第二期.

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關鍵詞：超高層建筑、鋼結(jié)構、施工技術、安全管理

中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A

前言

高層建筑剛結(jié)構應用變得越來越廣泛,其施工過程中的施工技術和管理就顯得尤為重要。本文主要就高層建筑鋼結(jié)構施工技術進行介紹和分析，并結(jié)合筆者的施工經(jīng)驗對鋼結(jié)構吊裝施工工序、鋼柱安裝、鋼梁安裝等工序進行介紹和分析，并提出一些自己的看法和建議，僅供參考。

1、吊裝施工的關鍵技術

以甘肅省某超高層的建筑工程為例,由于在施工的區(qū)域之中具有十分狹窄的特點,因此在進行吊裝施工的過程中,不能在五個棟區(qū)之間同時進行,應該對土建施工的進展情況、布局結(jié)構和工廠地區(qū)等因素,進行綜合性的考慮。因此,在本項工程之中,應該使用對角線交錯施工的方式從事該項工程。具體來說,首先在第一個和第四個兩個棟區(qū)之中進行吊裝工程,在工程完成之后,再對第二個棟區(qū)和第三個棟區(qū)進行吊裝,在工作量完成之后,再進行區(qū)間的吊裝,使施工能夠交錯進行。在各個不同的棟區(qū)之中,可以使用從一段橫向和另一端進行的施工方式。

在吊裝工程實施的過程之中(以吊裝鋼管柱為例),應該遵守以下幾個方面的安裝要求。在柱腳之中安裝兩道三級鋼,在混凝土和鋼管柱之間設置兩道一級鋼,在進行澆灌的時候,應該向鋼管柱的內(nèi)側(cè)灌注兩道水泥漿。在進行基礎節(jié)安裝的過程中,在起吊之前,應該使用墊木使鋼管柱的根部提高,同時配合吊裝索具的使用,對攬風繩進行調(diào)整,在鋼柱上固定溜繩。在對鋼管柱進行起吊的過程之中,應該使用兩點捆綁垂直起吊的方式,為了避免在起吊過程中發(fā)生變形的情況,因此應該在腳上的位置設置吊點。在進行起吊的過程中,起鉤的位置應該設置在起重機的邊緣,在對起重機進行回轉(zhuǎn)的過程之中,調(diào)整柱子的垂直角度。在對鋼管柱進行吊裝的過程中,應該對上口進行包封,減少異物進入到鋼管內(nèi)部的現(xiàn)象。在對鋼管柱進行吊裝的施工現(xiàn)場,應該對水平表和主軸線的高度進行標記。對鋼柱進行垂直的矯正,在對鋼管進行對接的過程之中,應該在對接處的位置設置調(diào)節(jié)的螺桿和限位板,調(diào)節(jié)螺桿的方向?qū)︿撝拇怪背潭冗M行調(diào)整,在x軸和y軸的兩個方向分別設置一套經(jīng)緯儀,對底柱的偏差進行測量,對螺桿的角度進行調(diào)節(jié),使柱底的十字線和柱頂?shù)臉擞浤軌蛑睾?。在對現(xiàn)場進行焊接的過程之中,應該選擇水平焊的形式,以保證在對接處的焊接質(zhì)量能夠得到有效的提高,應該安裝附加鋼管在對接處的位置,將寬度和厚度設置為二比一的比例,并且使管內(nèi)壁保持在零點五毫米左右的縫隙。在對鋼管內(nèi)部進行焊接的過程中,應該充入二氧化碳氣體對鋼柱進行保護性的焊接,使用分向分段順序的方式進行焊接,使用分段焊接的方式保證現(xiàn)場焊接的對成型,減少因為焊接變形對安裝精度產(chǎn)生的影響,在焊接縫隙的兩端分別設置引出板和引入板,在實施焊接之后,使用氣割的方式對引出板和引入板進行切割,并且對其進行平整的修磨。

在施工現(xiàn)場之中,應該對吊裝施工進行準備和策劃的工作,在施工進行過程之中,通過對吊裝的順序和吊裝方式進行調(diào)整,最終使施工過程之中的難題得到有效的解決,同時對其他的工程起到借鑒的作用。

2、 施工管理技術

在對超高建筑物鋼結(jié)構工程的安全管理過程中,應該對樓板混凝土建筑、栓釘熔焊、壓型鋼板鋪設、焊接結(jié)構、測量校正、吊裝、構件驗收和構件制造等環(huán)節(jié)進行安全管理。在超高層建筑物之中的吊裝工程之中,完善安全管理體系是一項具體而負責的工作,應該對在施工過程之中出現(xiàn)的矛盾進行及時的解決、如果沒有對過程進行及時有效的控制,不僅會使工程的工期受到損害,同時會使建筑物的質(zhì)量受到一定程度的影響。因此,對施工過程的管理可以分為安全文明施工、施工工期控控制、施工質(zhì)量控制、焊接質(zhì)量控制、精度控制、構件安裝、吊裝前的準備、構件進場驗收、構件制造等。

在施工的過程中使用整體調(diào)整和單柱校正相結(jié)合的方式,使超高層建筑鋼結(jié)構吊裝施工的施工關鍵技術與安全管理水平得到有效的提高。在對鋼結(jié)構進行安全管理的過程中,應該將制造的規(guī)范、工藝和工程試驗有效的結(jié)合起來,最終在實驗的過程之中,覆蓋所有的接頭要求和接頭形式,針對在高層建筑物之中的形式要求和規(guī)范要求,進行靈活的選擇。與此同時,對于那些富有經(jīng)驗的承包商,應該對其以往的焊接工藝進行評價,在制造鋼柱的過程中,該采取切實可行的工程措施和工藝措施,最終促進施工過程的順利進行,并使其施工質(zhì)量得到進一步提高。在進行吊裝的過程之中,安全施工是十分重要的環(huán)節(jié),在進行鋼結(jié)構施工的過程中,因為其具有懸空作業(yè)和高空作業(yè)的特點,因此,十分容易產(chǎn)生在高空中墜下零件的現(xiàn)象,很容易造成嚴重的安全事故,為了減少這種安全隱患的產(chǎn)生,應該在施工的現(xiàn)場設立完善的監(jiān)督安全小組,在每個安裝過程中設置專門的人員進行管理,對員工進行在職培訓,使員工的安全教育水平得到提高,不斷完善員工的安全施工意識,在員工之中樹立起“安全第一”的思想,在管理的過程之中,引入獎懲機制,將安全管理知識落實到生產(chǎn)之中。在建立完善的安全管理的基礎之上,著重對薄弱部分加強保護,通過安全網(wǎng)的增設和樹立安全護欄,使施工現(xiàn)場的文明程度和安全程度得到提高,最終提高超高層建筑之中的安全管理機制。

3、關鍵工序施工

預埋地腳螺栓施工：地腳螺栓是連接鋼柱和基礎承臺的構件，預埋地腳螺栓的質(zhì)量主要有兩個判斷標準：根據(jù)地腳螺栓組中心相對軸線的偏移；根據(jù)單根柱地腳螺栓的距離，一般施工都是使用兩塊地腳螺栓套模，主要是保證為保證單根柱地腳螺栓之間的距離和垂直度符合設計要求，地腳螺栓套模要根據(jù)鋼柱的柱腳底板螺栓孔位圖套鉆形成$安裝好套模之后要將軸線偏差控制在左右，一般施工時都是使用小于的角鋼和膨脹螺栓從大底板的下表面進行搭設支撐形成的，這樣有利于將分開套模和底板的鋼筋，保證位置的準確性綁扎鋼筋施工結(jié)束之后要使用電焊固定$地腳螺栓絲扣部分要套上塑料管進行保護，防止被損壞。

鋼柱吊裝施工：鋼柱吊裝施工一般都是使用單機進行吊裝施工，單機起吊時對一點進行綁扎；吊裝時要在使用旋轉(zhuǎn)法進行起吊（鋼柱的吊點一般都設計在吊耳位置處）鋼柱吊裝好之后要進行校正，先調(diào)整鋼柱的標高和位移，然后是鋼柱的垂直度和傾斜度的調(diào)整校正時要綜合垂直度、軸線、焊縫、標高等因素，從而將分項施工之間的誤差控制在一定范圍之內(nèi)，如果當上柱和下柱之間發(fā)生錯位可以使用低碳鋼墊片調(diào)整。

鋼梁吊裝施工：鋼梁進場之前要進行驗收，合格之后再進行吊裝施工，然后在立柱直線度進行復測，最后是固定鋼梁使用專用的扁擔和二點吊的吊裝方式進行吊裝施工，注意吊點的位置與梁端之間的距離等于梁長的長度，注意吊點的構造方式是在梁上綁扎兩圈千斤繩，繩頭要使用吊環(huán)鎖死之后再連接到扁擔上。

結(jié)束語

鋼結(jié)構住宅是社會住宅重要的發(fā)展趨勢，鋼結(jié)構建筑仍然要遵守建筑設計的一般原則

高層建筑中使用鋼結(jié)構的優(yōu)點在于：鋼結(jié)構的重量比較輕，運輸和安裝時比較方便；鋼結(jié)構具有較好的抗震性；使用鋼材施工具有一定的塑性和韌性，不會因為突然的超載發(fā)生斷裂的現(xiàn)象；鋼結(jié)構的設計多種多樣；鋼結(jié)構連接時一般都使用螺栓連接，這樣不但可以降低鋼結(jié)構的重量，而且方便于施工；因此對鋼結(jié)構施工的技術和安全管理是重要的。

參考文獻：

[1]楊鵬宇.鋼結(jié)構高強螺栓連接施工.山西:山西建筑出版社,2006,32(16):140-141．