探讨现代建筑钢结构施工技术的相关问题

探讨现代建筑钢结构施工技术的相关问题

来国灿

来国灿

浙江杭州310052

摘要：随着国民经济的飞速发展，我国的城市建设已日新月异。目前，在我国城市的高层、超高层建筑中，钢结构是最常见的结构形势之一，它使现代建筑的高度得到实现，也能满足安全、耐久等方面的要求。

本文结合作者近年工作经验，对现代建筑钢结构施工技术的相关问题进行了探讨，并提出了几点施工方面应该注意的问题。

关键词：建筑工程；钢结构施工；技术和措施

1.钢结构施工前的准备

在现代高层建筑钢结构施工中，其由于具有特有的复杂性，施工难度大等特点，所以，必须在施工前做好各项准备工作，其中主要有两个方面，如下：

1.1塔吊的选择及设置

在现代高层建筑钢结构施工中，其核心机械装备是吊装设备。塔吊的选择及设置应按照建筑物的布置、现场条件以及钢结构的重量等方面进行分析，确保装卸过程处于安全、方便且可靠的状态。在对塔吊进行选择时，应先对内爬式塔吊进行最先考虑。由于在钢结构建筑中运用内爬式塔吊时能够减少楼层的加固工序，在起重机布设位置上其自由度相对较大。另外，与附着式塔吊相比，内爬式塔吊的起重能力及幅度要求都相对较低。从经济方面来看，在超高层钢结构建筑中运用内爬式塔吊能够使其成本得到有效的节约。

1.2施工现场准备

在现代高层建筑钢结构工程中，为了保障工程施工质量以及施工顺利的进行，相关工作人员必须要编制详细的施工方案，以及施工图纸的绘制。在施工图的绘制过程中，要进行多次会审，尽量避免开工后因图纸问题引发停工或是工程质量、进度受影响的现象。施工组织设计的完善程度是影响工程质量的重要部分，尤其对于构件和设备较多的钢结构工程，要明确质量保证体系和技术管理体系的权责，对于特殊工种要有培训合格证和上岗证；应积极采用新工艺新技术；对于工程的质量和进度要有相应的控制措施和方法；要进行合理的工期安排。施工现场准备，还包括钢构件及其配套零部件和连接件的验收、张亮器具以及测量仪器的准备、构件的运输、基础的复测、构件的堆放、设备工具材料的安装和施工力量的组织等。

2.高层建筑钢结构施工技术

2.1地脚螺栓的预埋技术

地脚螺栓的预埋位置和预埋强度是钢结构工程整体质量的基本内容保证。一般常采用6～10cm厚的钢板作为定位钢板，再进行地脚螺栓的定位。还应注意定位钢板的尺寸与钢柱底垫板的尺寸要相互吻合，并在钢板底部螺栓上设置止退调节螺栓，与其对应的上部骆爽要能够固定调节螺母，并在钢板上预留150mm直径的浇捣孔，以便其下部梁内钢筋的绑扎工作。为了使二者合为一体，可将地脚螺栓焊接在柱子的钢筋上，以确保整体刚度。在混凝土浇筑工程结束后，还应将地面裸露的地脚螺栓用塑料布等包裹起来，以避免生锈。

2.2钢柱的安置技术

柱子的设置要点是对于每一节柱的标高、垂直度与定位轴线的偏差如何形成。对于不同位置的柱节其控制关键点也有所区别。如首节柱要控制的主要是标高和定位轴线，次节柱则要加上垂直度的测试。另外，不同柱节的调节方式也不尽相同，首节柱是通过定位钢板与螺母的调节来实现，次节柱则是通过调节丝杠来实现。通过焊缝的宽度来确保楼层的标高是较高的技术水平要求，是指通过四个方位的调节丝杠来实现对钢柱垂直度的调整。钢柱对接完成后，要进行严密的验收工作，合格后，可将耳板彻底拆除。另外，为了确保钢梁的安装以及二者的连接强度，应在安装钢梁前，在钢柱预埋连接件以及混凝土核心筒壁上的预埋件。

2.3钢梁的安置技术

钢梁安置的要点是要通过限位钢板临时固定与数次校正，来实现钢梁与钢柱的连接处的垂直度及轴线位置。在临时固定时，可通过安放吊装耳板于钢梁上，并在耳板的两端分别焊接一块安置限位钢板来完成钢梁临时固定。吊装耳板应在距钢梁两端1/4长度的位置安装，规格要与钢梁的重量相匹配，一般来说，吊装耳板的厚度在10～16mm左右。限位钢板应在钢梁的上部设置，厚度同耳板，可将限位钢板设定在钢柱的牛腿上。限位钢板和吊装耳板可以提高钢梁的安装精度，并能加快施工速度，确保施工的安全进行。

2.4焊接和栓接的技术

钢材的连接方式主要有两种，一是螺栓连接，二是焊接。一般来说，在临时固定时常采用螺栓连接的方式，这样不仅能够确保安装时的强度和安全性，也能够方便在工程结束后对于临时固定的拆除。对于焊接连接方式来说，最主要的问题是如何保证焊接质量。高层建筑钢结构焊接的主要问题是减少焊接应力和变形。在施工过程中，应从中心框架向四周扩展焊接，首先应选择收缩大的焊缝进行焊接，并应采取对称焊接的办法来减少应力和应变。另外，应先进行梁与柱的连接，再进行柱与柱间的连接。

2.5门窗工程的安装技术

钢窗的安装质量主要由钢窗产品的质量和进场后外观的检查，以及钢窗与固定钢窗立柱间的间隙来控制。施工中，为了避免预留窗口与钢窗不匹配，一般常见的做法是将钢窗一边的立柱首先固定住，等钢窗完全安装后，再将另一边的立柱焊接。

钢结构工程中不可避免的会有特殊钢结构，一般都是以组合的形式出现，体积较大且重量较大。由于特殊部位的钢构件在各个工程中各不相同，因此无法对其给予统一的标准，应根据工程的实际情况来进行设计。

3.钢结构施工安全控制措施

（1）垂直登高的安全控制

确保临时性的人货共用电梯及永久性扶梯在运行过程中能够满足人员的正常登高作业。在柱顶进行钢柱安装以后，对吊索进行拆除作业时，应在安装之前在地面将工具式爬梯运用捆扎固定的方式在钢柱侧面进行固定，在使用结束以后再对其进行拆除即可。

（2）水平通道的安全控制

水平通道的形式相对较多，最常运用的主要包括：工具式脚手通道、钢管脚手通道、装配式通道板以及扶手绳等。在不存在安全通道的条件下，在与钢梁保持一定高度的范围内的钢柱表面，对其构件进行焊接，采用钢丝绳或尼龙绳进行穿过，从而构成扶手绳的形式。在钢梁上施工人员进行行走时，应采用固定安全带并与扶手绳相辅助的方式进行，促使其安全性得到保障。

（3）接柱的操作安全控制

运用焊接紧固的方法对平台钢柱之间进行连接。在焊接时应对操作平台进行设置，便于焊工的运用。通常平台的形式采用的是工具式平台或钢管脚手搭设的平台，在吊装之前在钢柱上进行固定，在吊装的过程中随钢柱同时进行。

4.高层建筑钢结构施工注意事项

（1）施工人员一定要熟悉掌握节点深化图,这样便可以制定出合理的施工工艺。

（2）结合高层建筑工程特点选择合适的施工机械特别是在选用塔式起重机时一定要慎重并且还要将其装拆是否便利纳入考虑范围内。

（3）按照高层建筑的不同结构特点、其焊接的方式与气候条件来选择合适的焊接工艺与参数,严禁一概而论与盲目照搬。

（4）结构构件加工顺序以及进场的数量必须充分考虑清楚,另外有关现场堆放条件和吊装设备其吊运能力也要考虑清楚。

（5）工厂制作工艺必须严格控制,以免加大施工现场的处理数量。

（6）施工人员要分区段并分层次和分阶段进行测量控制，且要及时闭合与矫正，这样才能避免误差产生。

结束语：

通过上述叙述，我们可以看到钢结构的应用令高层建筑更加容易实现，并能够向更高的高度挑战。轻质高强是钢材最为有利的优点。此外，钢结构的构件种类繁多，对施工设备的要求较高。本文通过对高层建筑钢结构施工的关键技术和措施的总结，分析了其施工技术的特点和关键问题。

参考文献：

[1]罗涛.浅谈高层建筑钢结构施工技术[J].科技资讯,2010（21）.

[2]吴晓斌.高层建筑钢结构施工及建议[J].中国新技术新产品，2010

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