试论高层建筑钢结构工程施工

试论高层建筑钢结构工程施工

张鸿国1翟伟娜2赵玉卿3杨盼盼4

1、身份证号码：13010219751212xxxx；2、身份证号码：13018319881105xxxx；

3、身份证号码：13018219841019xxxx；4、身份证号码：13018219890908xxxx

摘要：本文详细的论述了高层建筑钢结构施工的主要特点和安装技术，其主要目的是在深入研究的基础上，更好的提高高层建筑钢结构工程的施工质量。

关键词：建筑工程；钢结构施工；施工工艺

步入21世纪以来，我国的城市化步伐不断的加快，为满足人们不断增长的需求，不仅各种商用、民用建筑工程的数量在大幅度增加，建筑的高度也在日益增加，只有这样才能有效的扩展楼内可用面积，满足人们的生活、工作需要。但我们必须认识到，高层建筑对于施工技术、工程质量也有了更高的要求，所以我们必须不断的提高施工工艺，只有这样才能以更低的成本建造更多高质量的高层建筑工程。在高层建筑施工中一般都会使用钢结构施工技术，其主要特征是自重轻强度大，能大大增强整个建筑的结构强度。使用这一工艺进行施工时，安装工艺是重中之重，在这一环节，必须完全依照安装要求进行，保证安装工序的规范性和连续性。

1高层建筑施工的主要特征

楼体高度超过27m的民用住宅和高度超过24m的非单层厂房、仓库及其他民用建筑统称为高层建筑，高层建筑工程的主要特征是高度大、楼层多，其施工和普通建筑有很大区别，并非简单增加高度就可以。其施工的主要特征有：①工作量大、工序繁杂：在高层建筑的施工中需要更多的施工设备和构配件，专业程度要求很高，且大部分的作业都是垂直作业，工作期间常常会出现交叉作业的问题。②大量的垂直作业意味着工作人员之间沟通不畅，因此会使作业进度大打折扣。③在高层建筑的施工中，最重要也是最基本的一点就是保证高度的连续性，而要保证这一点是有很大的难度的。④层数多、楼层高，由于主要集中于高空作业，有较严格的安全防护；⑤在高层建筑作业施工前，通常会涉及到深基坑的工程施工、大体积的砼施工等，造成施工技术难度系数大；⑥对防水质量控制、防震质量控制等质量控制的要求较高。

2高层建筑中钢结构建筑的优势

2.1材质比较均匀

顾名思义，在钢结构施工中主要使用的就是钢材，其力学性能非常好，而且其良好的强度和韧性也使得过程建筑的质量更有保障，能够保证工程结构的强度符合相关要求。因此，钢材料均匀性的特征是其主要优势。这一性能保证了钢材料每个部分的受力都是相同的。因此在施工前的力学计算环节，也能够很好的控制误差，这不仅能够有效提高钢结构的施工水平，而且能够很好的保证建筑工程的整体质量。

2.2塑性和韧性好

高层建筑的楼体高度较高，因此单位面积上所受的压力是很大的，这也意味着地基的荷载是非常大的。若地基发生沉降不均的问题，则其导致的拉应力会对整个建筑产生致命的损伤。但是，钢材料的主要特征就是质地非常均匀，其塑性和韧性是非常好的，这便能大大缓解拉应力的不良影响，大大减少混凝土裂缝问题的发生率。若高层建筑需要面对强震的环境，则钢材可以很好的将拉应力分散至整个结构，保证每个点的受力都是均匀的，有效避免断裂问题的出现。总之，钢材料塑性和韧性强的特征，大幅度提高了钢材料的可塑性，又能够很好的保证高层建筑整体的稳定性和抗震性，在保证高层建筑质量的同时提高其安全性。

2.3强度高，自重轻

钢材料除了韧性和塑性非常好之外，还有非常高的强度，这便使其在受到应力作用时，可以很好的将应力均匀化，避免应力集中于某一点，降低应力所产生的荷载。使用混凝土结构来进行施工时，它的竖向截面的面积会远远超出钢结构，这便使得混凝土用量相对很大，不仅增加了建筑自重，而且也使成本比较高，但钢结构施工则能够有效的解决这一问题。具体而言，钢结构的自重大约只为混凝土的二分之一，因此可能受到的应力荷载也大大减小，这便使其对地震、应力拉伸、应力挤压等问题有更好的抗性，从而使得高层建筑的稳定性与安全性大幅度提高。

3高层钢结构的具体施工工艺

3.1构件的验收、入场与存放

施工期间必须要有序安置钢结构施工中所需的各种构件。高层建筑工程的施工一般都具有工期紧、工作量大的特征，如果不能保证施工现场材料管理工作井然有序的进行，则会对钢结构施工产生非常不利的影响。因此，为确保工程的高效进行，一定要高度重视施工现场的管理工作。在钢结构施工中所使用的主要材料就是钢材，其质量对于钢结构工程的质量有着举足轻重的作用。所以必须严格开展进场验收工作，不符合要求者不予入场，并在其入场之初就严格依照相关标准有序存放。

3.2钢结构的吊装施工与安装

3.2.1钢柱固定工艺。钢柱吊装到指定位置后，通过临时设计的耳板和连接板，再用专业的螺丝进行固定。在固定前，一定要调整好钢柱的标高、垂直度、偏移和扭转等参数。在钢结构安装中，通常使用的是大六角高强螺栓，这种结构稳定好，得到了广泛的使用。此外，在钢柱吊起前，应将临时钢爬梯绑扎在钢柱上，再将悬挑梁安装在钢柱上。

3.2.2钢柱的安装。钢柱安装前必须做好充分的准备工作，这一系列工作主要有钢构件预检和配套、定位轴线及标高和地脚螺栓的检查、钢构件现场堆放、安装机械的选择、安装工人的进场等。在钢柱吊装的过程中，最常使用的方法就是综合吊装法。其工作步骤为：由平面的中间或者是某个对称节间开始，将每个节间的柱网都作为一个吊装单元，按照钢柱、钢梁的次序安装，并慢慢向外蔓延。垂直方向的结构稳定性是自下至上来加强的。施工前应依据吊装次序确定好安装区域，保证各区域的同步施工。结束每一区域的施工后，还要开展测量、校正工作，在若干个区域完工后再开展一次整体的检查、校正工作，并按照这一工艺开展下一环节工作。

3.2.3钢梁吊装工作。在安装钢梁时要使用专门的扁担，并使用二点吊的方法，吊点到梁端的距离通常占梁长的1/4，进行吊装施工时，梁上除了可以使用千斤绳，但要保证绳头部分是固定锁死的，然后才能连接扁担。其安装次序一般为从下至上的。钢梁吊装完成之前，还需先进行钢柱的校正工作，且必须保证这一工作的精确度。在钢梁吊装工作完成之后，还要确保各个节点和节点板的上、下螺孔对齐。若与冲孔的标准不符，则要事先开展调节工作。

3.3钢结构焊接工艺

3.3.1焊接质量对于钢结构整体质量有着举足轻重的影响，为了保证焊接工作的工作量，一定要严格开展焊材、垫板和引弧板的检验工作，以使焊材的规格型号和相关标准一致。此外，还需保证防潮保护工作的质量。要完全依照有关标准制作垫板和引弧板，并保证坡口与设计标准一致。

3.3.2检查焊接设备和电源，焊机的型号要准确，这样才能保证焊接成功。接线要正确，电流表、电压表齐全完好，所有设备都应符合施工设备的相关规定，最好还要确保电源线安全可靠。

4结束语

我国建筑业的不断发展进步，使得高层建筑在建筑施工中占据了越来越重要的地位，而在高层建筑的施工中，钢结构因其自身具有良好的韧性、塑性和强度等力学性能，再加上其质地非常均匀，整体结构的受力情况非常好，成为了高层建筑施工中的主要材料。此外，我国现今的钢结构施工已经趋于完善，因此施工工艺甚至比混凝土施工更为简单，成本也相对低廉，这对于其大范围的使用也有着非常积极的意义。但是，我们必须清醒的认识到，由于我国的钢结构施工工艺起步较晚，因此与国外先进技术相比还有较大差距，还有很大的提升空间，我们必须不断深入这方面的研究，以更好的促进钢结构施工技术的发展，更好的促进我国高层建筑业的发展。

参考文献：

[1]蒋运林，熊猛.高层建筑钢结构的特点及其在我国的发展与展望[J].四川建筑科学研究，2016（3）.

[2]孔亚琳.钢结构施工过程中的质量控制[J].经营管理者，2016（16）.

[3]次伟红.浅谈钢结构施工过程的质量控制[J].黑龙江科技信息，2016，（8）.