探究高层钢结构建筑施工技术

探究高层钢结构建筑施工技术

李东

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摘要：随着我国经济的快速发展，城市化进程不断的加快，人们对建筑需求量与日俱增，建筑行业得到快速的发展，高层建筑质量问题被人们所关注，钢结构作为高层建筑的主要组成部分，钢结构施工技术合理的应用不仅能够提高高层建筑的质量，同时延长高层建筑的使用寿命。本文对高层建筑钢结构特点进行分析，对高层建筑钢结构工程施工技术要点进行分析。

关键词：高层建筑；钢结构；施工技术；分析

一、高层建筑钢结构特点

1.施工材料质地优良

高层建筑施工过程中，钢材通过冷加工、焊接及热轧等方式进行加工处理，形成高层建筑钢结构材料，与建筑施工材料相比，钢结构施工材料在弹性、韧性及强度等方面具有很多优势，基于钢结构施工材料的优势，被广泛的应用在负荷重及跨度大的建筑施工过程中。钢强度是钢结构施工材料的主要性能，截面积比较小并且墙壁相对比较薄的建筑施工过程，采用钢结构施工材料增加建筑物的受力能力，保持建筑物良好的稳定性。

2.钢结构工艺相对比较成熟

高层建筑施工材料主要是钢材，我国的钢材基本采用机械化的生产模式，而且我国钢材生产比较成熟，对钢材的精准度进行很好的控制，使得钢材料达到建筑施工的质量要求，建筑施工中，钢结构通常采用的是建筑施工现场进行拼装，利用焊接或螺栓进行拼接，有效的缩短工期。

3.钢结构施工材料缺陷

钢结构施工材料与混凝土建筑施工材料相比在耐腐蚀性、耐热性及耐火性存在一定的缺陷，钢结构施工材料具有较强的导热性能，当温度超过350℃时，钢结构施工材料强度及弹性会下降，当温度超过600℃时，钢结构施工材料基本功能会全部丧失，高层建筑施工过程中，采用钢结构作为施工材料，应考虑防火设计，钢结构施工材料长期暴露在空气中，铁原子会与空气中的氧气反应，对建筑的质量产生严重的影响。

二、施工技术控制要点

1.做好施工前的准备工作

首先是强化施工图纸的会审工作，图纸是工程施工的依据，工程开工前项目监理机构要组织监理人员熟悉工程图纸与项目有关的规范标准、工艺技术条件，充分领会设计意图。同时，要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审，检查施工图纸中的“错、漏、碰、缺”，力争把问题解决在施工之前，减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。其次是认真审查钢结构安装施工组织设计，施工组织设计是施工单位全面指导工程实施的技术性文件，施工组织设计的完善程度直接影响工程的质量、进度。

2.塔吊的选择与布置

塔吊是超高层钢结构工程施工的核心设备，其选择与布置要根据建筑物的布置、现场条件及钢结构的重量等因素综合考虑，并保证装拆的安全、方便、可靠。在塔吊的选择上应优先考虑内爬式塔吊，因为钢结构建筑采用内爬式塔吊不需要对楼层进行加固，并且在起重机布设位置上有较大的自由度。另一方面，采用内爬式塔吊进行钢结构高层建筑吊装施工，对塔吊起重能力和幅度要求不像采用附着式塔吊那样苛刻。从经济上考虑，为节约成本，优先选用内爬式塔吊进行钢结构超高层建筑的施工。

3.严格原材料

钢结构有很多优点，但其缺点是导热系数大，耐火性差。随着冶金技术的提高，耐火钢的研究成功并投入生产，为钢结构的进一步发展创造了条件。在选择中，首先钢筋的质量证明文件应齐全有效，且进场检验应符合规范和设计要求。连接套筒应有出厂合格证，材料一般为低合金钢、优质碳素结构钢，其设计抗拉承载力标准值应不小于被连接钢筋的受拉承载力标准值的1.2倍，套筒长为钢筋直径的二倍。

4.钢构件验收

钢构件住进入安装现场后，由专业质量检测人员对构件的质量进行检查。弹出钢柱的安装轴线，若发现在运输过程中钢构件发生变形缺陷后，马上进行矫正和处理。同时还需要对构件纵横两个方向的安装中心线进行验收，对中心线不清晰的要重新弹上安装线。

5.螺栓安装

钢结构工程中螺栓连接一般用高强螺栓和普通螺栓，普通螺栓连接，每个螺栓一端不得垫2个以上垫片，螺栓孔不得用气割扩孔，螺栓拧紧后外露螺纹不得少于2个螺距；高强螺栓使用前我们检查螺栓的合格证和复试单，安装过程中板叠接触面应平整，接触面必须大干75%，边缘缝隙不得大干0.8mm，高强螺栓应自由穿入，不得敲打和扩孔；高强螺栓不得作为临时安装螺栓，螺栓拧紧应按一个方向施拧，当天安装的应终拧完毕，终拧完毕应逐个检查，对欠拧、超拧的应进行补拧或更换。

6.钢柱安装钢柱的安装方法

（1）钢柱安装前对一节柱的标高与轴线进行复验，发现误差超出规范的，应立即修正。（2）安装前，应在地面把钢爬梯等装在钢柱上，供登高作业用。（3）钢柱工厂加工时应按要求在柱两端设置临时固定用的连接耳板，上节钢柱对准下节钢柱柱顶中心线后，即用螺栓与连接板做临时固定。待钢柱对接（指电焊）完成，且验收合格后，再将耳板割除。（4）钢柱一般采用两点就位，一点起吊。

7.焊接

钢结构使焊前，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。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。

8.泵送混凝土的技术

泵送混凝土的技术是在高层建筑的施工中所需要用的一个重要技术。数量大及强度高是混凝土自身所具备的特点，当前使用混凝土在整个的施工过程中至关重要，但是混凝土在使用时，泵送技术的实现是使用混凝土施工的技术需求，采用泵送混凝土的技术能使高层建筑施工的效率得以大幅度的提高。泵送混凝土的技术在高层建筑钢结构的施工过程中的应用，可为钢结构的稳定安全和整个工程施工的质量提供有利的保障。

9.高层建筑中钢结构施工的预变形控制的技术

在高层建筑中下部楼层所受到承重的压力会随着楼层增高会逐步的加大。当承重的能力到达极限的时候会出现沉降、压缩、变形等情况，而影响建筑整体的性能，所以需要采用预变形控制的技术用于拯救沉降，变形及压缩等不良的情况。在施工以前，针对施工的全过程来进行一次仿真和模拟的实验，以获取钢结构的节点在施工与吊装中连续累积和变形的数值，这个变形的数值就是施工的技术与方案选择的依据。这个获取变形数值的模拟实验通常被称为预变形的控制技术。预变形的控制技术还对防范建筑出现三维变形现象有重要的作用，由于现在许多高层建筑的设计非常的个性化，就不会避免可能出现的空间三维变形现象，例如我国的水立方、鸟巢等建筑物，在建筑施工的时候都肯定会进行严谨的模拟预测，从而使这些建筑物的实用性与稳定性得到保障。

结语

高层建筑数量不断增加，有效的节约城市用地，解决人们居住问题，施工人员为完成施工任务，不断加快施工速度，降低施工成本，没有建立施工质量基础，为建筑施工埋下很多安全隐患，高层钢结构建筑问题十分突出。为了提高人们居住安全，需要从施工技术加以控制，注重施工细节，把握施工工序，将有效的技术应用在工程施工过程中，为人们提供安全可靠的生活环境。

参考文献：

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[2]晁越，王国栋，姚皓凡，等．高层建筑钢结构施工技术要点分析［J］．居业，2016(08):101-103．

[3]吴后春.高层建筑钢结构工程施工技术要点探究［J］．门窗，2017(01):101．