浅析高层建筑钢结构工程建设的施工要点及其安全防护贺国林

浅析高层建筑钢结构工程建设的施工要点及其安全防护贺国林

贺国林

长沙市望城区棚户区改造领导小组办公室湖南长沙410200

摘要：随着我国经济的不断发展，高层建筑的不断增多，促进了高层建筑钢结构工程建设发展，为了保障高层建筑工程质量，必须重视高层建筑钢结构工程的施工及其安全防护，从而确保高层建筑工程的施工进度和质量及其施工成本。基于此，本文对高层建筑钢结构工程建设的施工要点及其安全防护管理进行了分析，旨在保障高层建筑钢结构工程的顺利实施。

关键词：高层建筑；钢结构；工程建设；施工要点；安全防护

引言

随着我国经济的发展和建筑施工技术的进步，我国的高层建筑及超高层建筑的数量、高度、层数不断增多，单层厂房、多层、高层及超高层建筑中，钢结构的结构类型应用较为广泛；由于型钢材料具有重量轻、强度高、整体刚性好、抗变形能力强，使得钢结构建筑具有良好的抗震性、耐久型、保温性及环保节能等优点；但是由于其结构的复杂性，施工技术难度较大，一旦施工过程中某些环节处理不当容易引发较为严重的安全事故，因此在施工过程中对高层建筑钢结构施工提出了较高要求。

1高层建筑钢结构的特点

在高层建筑中采用钢结构设计，施工所需要的结构构件大多是在生产厂家提前制作加工，运至现场组装，具有施工方便快捷的特点，且楼板采用压型钢板，与钢结构安装可以交叉作业，大大缩短了施工工期；钢结构具有比混凝土更高的抗压性能和抗弯强度，在设计中通常墙体厚度较窄，增加了室内的空间，有利于施工方便；钢结构材料可以回收再利用，而钢筋混凝土的回收利用率较低，同时提高了资源的利用效率，减少资源浪费。但相对于钢筋混凝土结构的建筑，钢结构的耐火性能较差，其强度与弹性会随着温度的上升而下降，而且耐腐蚀性能较差，钢结构暴露在空气中，会与其中的氧离子等发生化学反应，须加强钢结构的腐蚀处理，并刷防火涂料，使防火涂料产生显著的防火隔热效果，确保钢结构的使用寿命和安全性。

2高层建筑钢结构工程建设的施工要点分析

2.1预制模板技术

在当前高层建筑施工过程中，钢结构应用较多，由于其结构较为复杂，再加之施工技术要求较高，因此在具体施工过程中要确保施工技术到位，合理化考量具体的施工工期。在钢结构预制模板施工过程中，需要利用滑模法和爬模法来控制施工工期，合理安排施工中的各个环节，确保各个环节实现有效的衔接，全面提高施工的质量。由于预制模板施工具有较好的结构整体性和高度机械化的特点，因此需要科学对施工工期和施工质量进行管理，确保整体工程施工能够达到经济效益的最优化目标。

2.2框架梁施工要点分析

为保证框架梁与钢柱连接处的节点域有较好的延性以及连接可靠性和楼层层高的精确性，在工厂制造时，在框架梁所在位置设置悬臂梁（短牛腿），悬臂梁上下翼缘与钢柱的连接采用剖口熔透焊缝，腹板采用贴角焊缝。框架梁与钢柱的悬臂梁（短牛腿）连接，上下翼缘的连接采用衬板（兼引弧板）全熔透焊缝，腹板采用高强螺栓连接。由于钢筋混凝土施工允许偏差远远大于钢结构的精度要求，当框架梁与钢筋混凝土剪力墙或钢筋混凝土筒壁连接时，腹板的连接板可开椭圆孔，应保证孔边距的要求。框架梁的翻样下料长度同样不等于设计长度，需考虑焊接收缩变形。焊接收缩变形可用经验公式计算再按实际加工之后校核，确定其翻样下料的精确长度。框架梁上下翼缘的连接可采用高强螺栓连接或焊接连接，目前大部分采用带衬板的全熔透焊接连接。施工时先焊下翼缘再焊上翼缘，先一端点焊定位，再焊另一端。腹板则采用高强度螺栓连接，要充分理解设计时采用摩擦型还是承压型高强螺栓。采用摩擦型高强螺栓的摩擦系数应选用合理。采用高强螺栓群连接时，孔位的精度十分重要。目前制孔一般采用模板制孔和多轴数控钻孔，前者精度低，后者精度高，应优先考虑采用后者。当采用模板制孔时，应保证模板的精度，以确保高强螺栓的组装孔和工地安装孔的精度要求。如果孔位局部偏差，只允许使用铰刀扩孔。严禁使用气割扩孔，若用气割扩孔，则应按重大质量事故处理。

2.3螺栓连接技术

螺栓连接包括螺栓的预埋和螺栓的安装，螺栓的预埋应将靠近轴线的中心位置作为定位点，找到正确的标高基准，进行螺栓的深度预埋和混凝土浇筑固定，并进行检测和复查以保证预埋的精确度；螺栓的安装应从内到外，确保螺栓能顺利穿入，并从外侧进行紧固；螺栓连接采用高强度螺栓，螺母、垫圈外表应涂油保护，不应出现生锈和污染脏物，且不得有裂纹，螺栓连接处螺纹不应损伤；安装完毕后须用10倍放大镜检查或做磁粉探伤实验。

2.4钢结构焊接技术

在钢结构施工过程中，由于具有施工周期短、内部形式复杂及对质量要求高等特点，因此需要对钢结构焊接技术进行严格要求。在具体焊接施工过程中，要焊时要做到对称施工，即做到节点对称及整体结构对称。在对梁柱节点焊接时，两名施工人员要对称进行焊接，即以相同的焊接温度及同样的焊接速度进行施工。在焊接建筑物梁柱时，需要先焊接H型钢材的下翼缘板部位的梁柱节头。在整个钢结构施工过程中，焊接工艺作为最重要的一道工序，需要对焊接过程进行全面控制。即在焊接开始之前，需要严格检查焊接坡口形式、焊接角度、焊接钝边和焊接间隙等，并做好焊接施工场地的清理工作。在具体焊接过程中，还要对焊接温度、焊接进行严格控制。在焊接施工完成后，需要对外观、焊缝、热处理温度及焊缝消应力等进行检测诬，通过对焊接效果进行检查，确保焊接施工的整体质量。

3高层建筑钢结构工程建设的防护管理

高层建筑钢结构工程建设施工的防护管理主要有：（1）合理铺设走道板。在安装柱、梁后没有设置压型板时，需要在钢梁上铺设走道板，铺设的方法是：用钢管搭设成十字网状，平行间距小于300mm，固定在钢梁的上翼缘，方便下一节柱梁的施工。（2）合理使用安全带。因钢结构工程施工活动范围大，应该采用专用的带有速差自控器的安全带。在安装钢梁和支撑时，人员应站在操作平台上，做到安全带能够挂在防护栏上；安装同主梁连接的钢梁及支撑时，安全带应挂在主钢梁部位特别装置的安全防护绳上；针对钢爬梯无保护的问题，攀爬时应采取坠落自锁装置，以保护工作人员的人身安全。（3）设置钢柱对接安装操作平台。钢柱要分段安装。对接、螺栓坚固时，要在距第一段钢柱柱顶1.2m处架高操作平台，以给钢柱对接安装、焊缝外观处理、校正、超声波探伤等工序提供安全生产保障。

结语

基于钢结构工程的重量轻、强度高、抗震性能好、施工工期短、回收利用价值高、综合造价低等特征，使得其在高层建筑工程中被得到广泛应用。因此为了保障高层建筑钢结构工程施工的顺利实施，必须切实做好高层建筑钢结构施工及其安全防护管理。

参考文献:

[1]袁海.简议建筑工程的钢结构施工工艺以及施工控制[J].中华民居(下旬刊),2013(27).

[2]刘洋.浅析建筑工程中钢结构施工技术的应用[J].科学之友,2012（09）.