高层建筑钢结构工程施工技术要点探究韩义伟

高层建筑钢结构工程施工技术要点探究韩义伟

韩义伟

中建新疆安装工程有限公司新疆乌鲁木齐市831400

摘要：改革开放以来，社会经济不断发展，推动了建筑行业的发展。随着城市人口密度的不断增加，使得高层建筑成为当今建筑行业发展的主流，高层建筑施工技术的不断提高主要体现在高层建筑钢结构施工技术上面，所以说高层建筑钢结构施工技术是推动建筑施工行业发展的重要驱动力。

关键词：高层建筑；钢结构；施工技术

引言

高层建筑钢结构施工具有施工速度快及工业化强度高的优势，因此钢结构在当前高层建筑施工中应用十分广泛。由于钢结构具有较好的热传递性，因此在高层建筑钢结构施工过程中，做好各种安全防范，全面对施工质量进行控制，确保整体施工效益的提高。

1高层建筑钢结构的利弊

1.1利处

1.1.1施工材料质地好

单单与混凝土比较来说，钢的结构的硬度更为高超，她有一个较强的优点，它可优先利用的面积更大，简单来说运用钢结构，建筑更能减少空间的损失，使空间利用更为合理化。

1.1.2钢结构施工环境污染少

高层建筑钢结构可循环利用，钢材料不易腐坏，与其他材料相比，它是一种较为环保，安全的材料。

1.1.3钢结构施工所需要的工期短

随着中国经济的高速发展，中国的铸钢厂也愈发多，所以一旦急需钢材料原件，马上可以定做，完成速度也相当快，由于钢结构本身可以作为承载结构的施工荷载减少施工时的模板工作，因此不仅降低成本，而且所需要的工期也特别短。

1.2弊处

第一点，焊接处容易产生安全隐患。

第二点，大楼若是着火，长时间燃烧，防火材料失效，达到上千度的时候刚也会变形，融化燃烧，参见911事件中的世贸大楼，除了坐以待毙还是坐以待毙。

2高层建筑钢结构工程施工技术要点

2.1螺栓预埋

当第一节钢柱安装就位后，需要将柱脚与钢筋混凝土基础进行连接，起到临时固定的作用。在预埋柱脚螺栓时，需要对基础轴线和标高基准点进行严格控制，将定位轴线和标高的偏差都要控制在标准要求范围内。同时进行2次复测，即分别在螺栓预埋定位后及基础混凝土浇筑并坚固后。复测过程中一旦发现超出位移范围时，则要重新进行埋设。

2.2钢结构吊装施工技术

2.2.1选择、布置及装拆塔吊

起重机是高层钢结构工程施工的关键设备，在塔式起重机的选型中，应优先考虑内爬起重机。由于钢结构建筑采用爬式起重机，不需要对地面进行加固，在铺设起重机时有较大的自由度。采用爬升式起重机的钢结构高层建筑吊装施工与提升塔机的能力和振幅要求不高。此外，附着式塔式起重机的使用成本远远高于同类型的小内爬塔式起重机的起重能力，例如项目设计为150m的高度，使用附着式塔吊约180m的塔身高度，把地下部分高度加上共200m，而使用内爬式塔吊约为40～50m的塔身。从经济的角度来看，为了节约成本，优先考虑采用爬式起重机来实现钢结构高层建筑的施工。

2.2.2钢柱吊装

钢柱作为竖向构件，对钢柱进行吊装是高层钢结构施工中非常重要的一道施工工序，吊装速度和质量十分关键。在进行钢柱吊装作业时，需要划分吊装作业区域，在吊装时，需要先安装整体框架梁柱结构，然后再安装楼板结构，即按照先主梁后次梁的顺序进行。在第一节钢柱吊装时，预埋的地脚螺栓要加装保护套。在吊装前，需要先将挂篮和爬梯等在施工的柱子部位上进行固定。将吊点设置在钢柱的柱连接耳板螺栓孔的位置，利用专用吊索进行吊装。在吊装开始之前还要准备好校正的垫板和钢楔。钢柱要垂直起吊，至安装部位后拧紧高强螺栓，先对标高进行调整，然后再对上下柱接头错边进行调整，最后校正柱子的垂直度，严格对偏差进行控制。利用高强螺栓作为柱与柱之间的临时接头，对其标高和垂直度进行调整后紧固。具体安装时，临时接头需要支撑一节柱的全部构件重量和施工附加荷载。

2.2.3钢梁吊装

（1）钢梁吊运

施工人员在地面实施操作是，在距离梁端不足1m的部位绑扎高强螺栓与节点板，之后依照高层建筑每一个楼层钢梁结构的吊装施工程序做好安装施工。通常状况下，每次吊装2根或者3根钢梁，能够确保塔吊的运输质量。在高层建筑钢梁吊装施工时应注意：吊装低楼层主梁、吊装中间楼层主梁，吊装高楼层主梁，假如要想合理提升塔吊的起吊速度，能够合理的增加两副吊索。当钢梁结构起吊准备就位之后，应用冲头与撬棍来认真调整构件部位，认真检验每一个螺栓孔，保证对正之后应用高强螺栓拧紧固定，而且安装柱梁施工时，依照高层建筑钢结构施工设计要求，预留合理的焊缝，其控制在2～3mm的收缩量。应用全站仪来检验与跟踪柱的倾斜度与垂直度，一旦出现相对大偏差要及时实施调整校正。

（2）现场焊接

在转换层框架中，要使用“先中间、后两边”的焊接形式对钢梁和钢管柱的刚性接头实施焊接，下列为钢梁焊接的程序为顶层梁、下层梁、中间层；相同节点的焊接程序为下翼缘、上翼缘，注意钢梁的两端不可以同时焊接。

2.3钢结构焊接

在钢结构焊接过程中，需要采用结构、节点及全方位对称焊接，对于多层焊接宜连续进行施焊，在焊接过程中，每一层焊道焊接完成后需要及时进行清量和检查，对于存在缺陷的部位要清除后再进行焊接。

当主梁与钢柱间连接时，一般上、下翼缘用坡口电焊连接，腹板用高强螺栓连接次梁与主梁的连接基本上是在腹板处用高强螺栓连接，少量再在上、下翼缘处用坡口电焊连接。焊接钢结构前，应严格检查焊条的合格证，并按说明书要求使用焊条焊接时，应确保焊缝表面无裂纹、焊瘤，确保一、二级焊缝无气孔、夹渣、弧坑、裂纹，并按要求进行无损检测，确保一级焊缝不出现咬边。同时，还应在规定的焊缝及部位检查焊工的钢印。坡口电焊连接应先做好准备，即包括：采用焊条烘焙；坡口检查；设电弧引人（引出）板和钢垫板，并采用点焊固定；清除焊接坡口、周边的防锈漆和杂物；焊接口预热等。

对于焊接接头要求熔透焊对接和角接焊缝，在焊接多层梁柱时，要根据实际安装情况，先对顶层柱、梁节点进行焊接，然后对底部柱、梁节点进行焊接，最后才对中间部分的柱和梁节点进行焊接。具体焊接时需要从中间轴线柱向四周进行对接焊接，即二个同时对称焊接。对于厚板的坡口焊，打底层可用直径为4mm焊条焊接，中间层可用直径为5mm或6mm焊条焊接，盖面层多用直径为5mm焊条焊接；3层应连续施焊，每一层焊完后及时清渣。焊缝焊完后，焊缝质量检验均按二级检验标准检验。焊后24h进行超声波探伤检查，对不合格的焊缝要制定返修工艺。

2.4安装螺栓的技术

高层建筑钢结构施工过程中重要的一个环节就是安装和焊接高强度的螺栓。穿入螺栓的工作顺序是由内到外的，不能强行穿入，要专业的施工人员利用专业的铰刀调整不符合螺栓体积的螺孔，直到螺栓能够顺利的穿过螺孔为止，最后要固定螺孔。在安装钢结构高强度螺栓的过程中，要进行分步安装且一定要根据建筑钢结构节点的大小来进行，但是，高层建筑钢结构的节点也具有一定的差异性，可以分为大型的和小型的。安装螺栓在大型节点的时候，穿入工作是开始阶段，然后固定阶段是在完成穿入工作以后的钢结构普不变形的基础上进行的，螺栓的完全固定是最后需要完成的工作。

结语

随着科学技术的发展，不仅钢结构施工技术水平有了较大程度的提升，而且一些新型高强度钢材的研发，相信在高层建筑应用过程中能够进一步提高建筑的环保性、经济性、安全性、适用性入耐久性。

参考文献

[1]路致远．高层建筑钢结构施工技术要点分析［J］．中国建材科技，2015（02）：268，270．

[2]李鹏飞．高层建筑钢结构施工技术要点分析［J］．江西建材，2014（21）：110．

[3]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．