高层钢结构建筑施工技术应用

高层钢结构建筑施工技术应用

赵晓秋

身份证号码：230622198209225818

摘要：随着我国经济的快速发展，以及城市进程的加快，我国的建筑施工技术也在不断的发展与变化，钢结构的出现与在高层建筑当中的使用，更加速了我国的高层建设的蓬勃发展。本文通过对高层钢结构建筑施工提出措施与建议，并对高层钢结构及超高层钢结构建筑施工的控制特点进行了分析，结合了高层钢结构施工技术，对高层建筑钢结构的施工优势进行了研究，为相关技术人员在高层建筑的施工中提供参考借鉴。

关键词：高层；钢结构；建筑施工；技术应用

一．高层建筑钢结构的施工优势

在我国，高层建筑多采用钢结构的形式，如奥运会、世博会等大型场馆的建设大都采用钢结构的形式。这是因为钢结构具有其他建筑结构无法比拟的优势，如其结构性能好、抗震效果佳、工程的整体造价低，具体从以下几个方面介绍。

1.钢结构的有效空间大

这主要是由于钢结构的抗压强度大，跟其他结构相比，在同等强度的条件下，采用钢结构可缩小截面，从而使得可以有效利用的空间加大。

2.钢结构自重轻

这使得采用钢结构的高层建筑在遇到地震等地质灾害时，整个建筑的反应也较轻，可以起到较好的抗震效果

3.钢结构具有绿色、节能的环保功能。

其施工材料可以实现钢材的再生利用，使用其他建筑结构会产生大量的建筑，钢结构产生的建筑垃圾相对较少。而且随着经济的发展，人们对生活环境、办公环境的要求会越来越高，绿色节能建筑将成为我国建筑未来的发展趋势，采用钢结构恰好适应了这个趋势，而且可以满足人们对高品质建筑的居住需求。

4.利用钢结构进行高层建筑的施工会大大缩短施工周期

钢结构建筑的施工和其他建筑结构不同，它无需搭设太多的脚手架；它一般在厂制作后可以直接用于现场安装，不需要在现场进行再加工；高层建筑钢结构的模板可采用压型钢板，不需要再另外支设。这些都为高层建筑的施工节省了大量的时间，可以缩短整个施工周期。

二．高层钢结构施工技术

1施工准备环节

施工前,工程监管机构必须组织监管人员掌握工程图纸与、工艺技术条件及工程标准。认真组织施工单位专业技术人员对建筑工程图纸会审,通过会审充分掌握施工方案中的重点与难点。制定相关的管理制度与办法,有针对性地制定保证工程质量的控制措施。通过企业资质、规模大小、机械设备情况、技术人员的职称及履历情况、业绩情况等级等规范标准,严格考察和选择高层钢结构制作工厂与安装单位,把好钢结构构件的制作工序、技术质量标准、工艺措施、关键零件的加工方法等各项制作内容,从而保证钢结构构件的整体质量。

2.塔吊装备

塔吊作为高层钢结构建筑工程的核心设备,必须根据建筑物的位置情况、现场条件及钢结构的重量等因素进行科学选择与布置,有效保证塔吊装拆的安全可靠。而内爬式塔吊在高层钢结构施工中应用较为广泛,在选择塔吊时可优先选择。因为内爬式塔吊不必对楼层加固,并且能自由布设起重机位置。另外在吊装施工时,对塔吊起重能力和幅度要求没有附着式塔吊苛刻。

3.吊装

吊装是高层钢结构施工的一项重要工序,吊装的质量与速度直接影响着整个工程。高层钢结构在吊装前必须分析结构平面与立面形状、结构形式、塔吊的位置及数量、现场施工条件等因素后,再布设吊装分区和顺序。

4.焊接技术

焊接对高层钢结构的施工起着关键作用,施焊前,对焊条的合格证进行检查,按说明书要求使用,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤,一、二焊缝不得有气孔、夹渣、弧坑裂纹,一级焊缝不得有咬边、未满焊等缺陷,一、二级焊缝按要求进行无损检测,在规定的焊缝及部位要检查焊工的钢印。选择合理的焊接顺序:原则是采用结构对称、节点对称、全方位对称焊接;多层焊接宜连续施焊,每一层焊道焊完后应及时清理检查,清除缺陷后再焊;焊接接头要求熔透焊的对接和角接焊缝多层梁柱焊接时,应根据安装情况先焊顶层柱与梁节点,其次焊底部柱与梁节点,最后焊中间部分的柱与梁节点;在焊接顶层梓与梁节点时,应先焊梓顶垂直偏差较大的部位,以利用焊接后收缩变形应力达到减少柱顶垂直偏差;焊接顺序宜从中间轴线柱向四周扩散施焊。

5.测量控制

在超高层钢结构施工中,垂直度、轴线和标高的偏差是衡量工程质量的重要指标,采用“整体校正”和“跟踪测量”的方法进行过程控制,确保安装质量。

6.连接施工

要注意钢结构高强度螺栓连接施工，首先是高强度螺栓的紧固工作，它一般分为初拧和终拧两个环节。在螺栓的紧固过程中钢板会发生变形，而初拧正是为了缩小螺栓在紧固过程中受到的来自钢板变形的影响。而在对大型节点的钢结构进行螺栓紧固时则一般要经初拧、复拧和终拧三个步骤，即在初拧的基础上，要再进行一次紧固工作，终拧则顾名思义是对螺栓进行最后的紧固。

三．超高层钢结构建筑施工的控制特点

超高层建筑工程施工控制具有自身鲜明特点，包括：复杂性、不可逆性和人为性。超高层建筑工程施工控制的复杂性主要表现在三个方面：一是系统复杂，高层建筑特别是超高层建筑工程结构复杂，对其施工过程进行控制的系统也就非常繁复，不但包含复杂的结构本身，还包含可控性比较差的人的活动。正因为超高层建筑工程施工控制系统的复杂性，因此，目前还难以像自动控制系统那样用严密的数学模型对其进行描述；二是目标多样，超高层建筑工程施工控制系统是一个多目标控制系统，既有形态、又有内力和稳定性，这些目标大部分情况下是相容的，有时是相互排斥的，给施工控制带来很大困难；三是干扰因素多，超高层建筑施工环节多，施工环境不断变化，影响施工过程的因素比较多，既有人为的，如施工工艺、方法和施工质量，还有自然的，如温度变化、风和地震等。

超高层建筑工程施工控制的人为性主要表现在施工控制系统的各个环节都需要人参与，人在施工控制过程中发挥不可替代的作用。在整个施工控制过程中，从输入、控制和执行到输出和反馈，都离不开人的参与。从这个意义上说，超高层建筑工程施工控制系统是人工控制系统，必须根据控制系统的这一特点来制定控制技术路线，而不能完全套用自动控制的理论和方法。

四.优化高层钢结构建筑施工的措施

从现存的问题出发，我国现在的高层钢结构建筑的施工必须采取相应的措施。

1.国家应制定统一的技术规范、施工标准并严格执行。明确行业规范将使得施工企业有章可循，使得整个行业有序不乱，在制定规范标准时还应该注意地区性差异。

2.对钢结构的施工企业进行政策性鼓励，培养出一批技术能力强，水平高的企业。

3.施工企业的技术特点需要企业注意结合实践中的经验与新兴技术的巧妙结合，同时逐渐培养出专业水平高、阅历丰富的技术人员。

4.加强企业间的交流合作。在高层结构复杂的情况下必然会出现许多技术难题，这时企业就需要和其他兄弟单位进行行业间技术交流，或者与一些科研机构协同合作，科研机构一般会有一些最新的技术理念，在与施工企业的合作中，这些新技术的应用肯定能带来不一样的效果。

5.在每项工程的实施过程中不断总结施工经验，努力创新，形成自身的专业体系。

结束语

高层建筑工程施工控制的不可逆性表现在施工控制是面向未来的，对既成事实一般是难以通过施工控制技术调整的。超高层建筑工程施工控制的不可逆性是由施工过程在时间上的单向性所决定的，该特点对施工控制提出了非常高的要求，施工控制必须高效准确，具有非常强的预见性，否则，造成的损失是无可挽回的，严重的还会引发灾难性的事故，不可不慎重对待。

参考文献：

[1]汪正荣《建筑分项施工工艺标准手册》北京：中国建筑工业出版社2005，15-20．

[2]熊建国《浅谈钢结构建筑施工技术和管理》中国新技术新产品,2010,(2).

[3]杨鹏宇《钢结构高强螺栓连接施工》山西建筑，2006，32(16)：140-141．