高层建筑钢结构施工技术要点分析

高层建筑钢结构施工技术要点分析

沈坚 1 周岳峰 2

1 浙江东南网架股份有限公司， 浙江省杭州市 311209 2 浙江东南绿建集成科技有限公司 ，浙江省杭州市 311209

摘要:从钢结构的优缺点入手，阐述了高层结构的施工特点，最后详细分析了高层建筑钢结构施工技术的应用要点，希望对相关工作有所帮助。在高层建筑施工中，钢结构的安装施工有严格的施工标准和要求。技术人员应严格遵循设计和安装要求，采用合理的施工技术，提高建筑工程质量，确保高层建筑工程满足应用需求。

关键词:高层建筑；工程质量；钢结构；施工技术

1钢结构的优缺点

钢结构是通过合理的方式加工钢材，能够承受一定压力的结构。这种结构在实际应用中优缺点明显。

1.1钢结构的优势

钢材在应用中具有良好的抗压强度和抗弯能力，这两项性能优于混凝土。因此，钢结构在高层建筑工程中的应用可以大大减小结构的截面积，进一步提高高层建筑工程的空间利用率。

钢结构在高层建筑工程中的应用可以大大减少工程施工中脚手架的数量。安装钢结构时，压型钢板可作为混凝土楼板的永久模板。此外，在高层建筑施工中，钢结构和混凝土可以交叉施工，一方面提高了建筑工程的整体强度，另一方面也大大缩短了高层建筑的工期。

钢结构高层建筑工程使用的主要材料是钢材，钢材是可重复使用的材料，不浪费大量钢材，可以减少高层建筑工程施工中各种建筑垃圾的产生，符合我国社会市场经济的整体发展，这也是其他建筑工程结构在应用期不具备的优势[2]。

1.2钢结构的缺点

钢结构由金属制成，其中含有大量的铁元素。铁原子容易与空气中的氧气发生反应，进而在钢结构表面产生氧化铁，对钢结构造成严重腐蚀。钢结构表面腐蚀分布不均匀会直接影响高层建筑工程的整体质量，严重时会对高层建筑工程中的钢结构造成破坏。

钢结构应用于高层建筑工程的一个缺点是金属本身具有一定的导热系数，在具体应用中远大于混凝土结构，导致钢结构在应用中耐火性差，会降低钢材的弹性和屈服强度[3]。当温度达到350℃时，钢材强度会下降30%左右，而当温度上升到500℃时，钢材强度会下降50%左右，而当温度上升到600℃时，钢结构基本不再具有强度。

2高层钢结构建筑的施工特点

2.1稳定性强

高层建筑工程中使用的钢结构稳定性强，可以在不同的季节施工，与混凝土材料有很大的不同。混凝土材料的施工会受到季节和天气等各种因素的影响。钢结构的良好性能不仅体现在高层建筑工程的抗震性能和均匀性上，还体现在钢材本身上。钢重量轻，强度高。高层建筑施工后，建筑稳定性强，能够满足应用要求。

2.2良好的空间感

钢结构在高层建筑中的应用具有良好的空间感。这主要是由于钢结构在应用过程中强度高，抗压性能好，所以在应用中不会占用很大空间，可以获得很好的抗压效果。与混凝土结构相比，钢结构在高层建筑工程中占用的空间较少，因此可以节省大量的空间结构，表现出良好的空间感。另外，钢结构施工速度快，成本低。高层建筑施工中采用的所有结构都经过精确加工，然后运输到施工现场，无需重新加工或安装，可以节省施工时间和空间。

2.3环境保护

钢结构应用于高层建筑工程的一个关键点是它具有良好的环保性。过去，在高层建筑的施工中，施工工作受到不同因素的影响，如施工技术和材料，在施工过程中形成了大量的浪费[4]。此外，一些建筑工人在施工作业中经常为了方便而直接排放废物，这会对周围环境造成严重损害。钢结构施工中产生的各种废弃物量明显减少，可以实现绿色施工。而且钢材可以回收利用，一方面降低了建筑工程的施工成本，另一方面实现了生态环境的合理保护。

3钢结构施工技术在高层建筑中的应用要点

3.1施工机械设备的合理应用

选择钢结构施工中使用的机械设备并合理布置，是保证高层建筑工程质量达到要求的基本内容。塔式起重机是建筑工程中最重要的设备之一。为了确保施工中使用的塔吊设备能够高效运行，施工人员应对项目位置、周边条件、钢结构本身等进行全面调查。根据调查结果，选择最合适的塔式起重机类型和相应的操作位置。

3.2预埋螺栓

预埋螺栓技术应用的关键是控制预埋钢柱螺栓的位置，设置螺栓的顶标高，以保证钢柱安装的方便性和质量。可以看出，在预埋螺栓技术的应用中，应控制好标高基点和基础轴线，为了保证最终测量结果的准确性，应进行三次重复试验。第一次试验是确定埋设位置，第二次试验是复核螺栓固定情况，第三次试验是在混凝土浇筑凝固后进行，并标出标高和中心线。施工人员应注意，三次测量后获得的数据不得超过规定的位移范围。一般来说，在施工现场施工时，标高偏差应控制在10毫米以内，定位轴线偏差应控制在5毫米以内[5]。地脚螺栓预埋后，应采取措施对其进行合理保护，以免混凝土污染或损坏螺杆齿。常用的方法是胶带包裹和塑料套管保护。

3.3吊装钢结构

受力运行时采用核心筒作为主桁架，然后吊装位于独立钢柱和核心筒上的主桁架，以保证快速形成相对稳定的空间框架体系，满足高层建筑的施工要求。稳定局部区域，高层建筑施工中主要吊装次桁架和连梁。设备应适当向外延伸，并吊装其他桁架下部结构构件。一般来说，高层建筑结构施工中常用的方法是“区域吊装”，主要是利用多个吊装设备相互协调，确保吊装作业质量能够满足应用要求，能够按期完成。施工作业时，尽量避免两个施工段反向吊装，采用同向安装的施工方法。进行吊装作业时，技术人员应测量施工中所用构件的尺寸、位置、型号等内容，并进行复检作业。一旦发现问题，应及时整改。进行吊装作业时，必须保护好构件，保证所采用的吊点准确，并保证构件在作业过程中不变形，不损坏表面防腐层。

3.4连接技术

根据相应的操作标准，适当调整高强度螺栓连接结构，然后采用相应的矫正方法对构件进行处理，从源头上避免了构件在应用过程中出现的错位、变形、错孔等问题。安装高强度螺栓前，应对每个节点进行处理，确保安装时贯穿方向一致。此外，还应考虑施工时的方便性，施工时可采用不同的作业方式。如果有垫圈，倒角侧应插入螺栓。如果由于条件限制而无法插入螺栓，操作员可以使用铰刀，处理螺钉孔，然后将其穿透。施工时，施工人员应特别注意用砂轮去除螺孔周围的毛刺。

3.5螺栓紧固技术

紧固高强度螺栓时，应采用以下方法:

A. 初始拧紧

通过初拧，可以减少紧固螺栓引起的钢板变形。

B. 再扭曲

重新拧紧时，扭矩值应与初次拧紧相同，重新拧紧是在初次拧紧完成的基础上进行的。

C. 最终拧紧

螺栓的最终拧紧可以通过最终拧紧达到标准要求。

对于高强度螺栓的拧紧操作，拧紧操作应按顺序从中间向两侧进行。通过这种方式，可以确保摩擦表面的紧密连接而没有局部应力。高强度螺栓的具体长度应通过计算确定，拧紧操作后应以三个外露螺纹为标准。

3.6焊接操作

在钢结构施工中，不同的位置应采用不同的焊接方法。一般来说，水平焊接时，通常采用向左焊接。采用这种焊接方法，操作者可以在焊接过程中清楚地观察到熔池，有效地控制焊缝的形成。在横向焊接中，一般采用正确的焊接方法。垂直焊接主要是两种不同的焊接方法:向下垂直焊接和向上垂直焊接。从大量的施工经验来看，厚板丝焊是垂直向上进行的，而向下垂直焊接规则主要适用于薄板。

自动埋弧焊操作应做好以下工作:

A. 选择合适的焊丝。实际选用时应以《钢结构高层建筑设计施工规范》为依据，确保选用的焊丝能满足使用要求。

B. 确定焊接操作中使用的焊丝数量。可采用双丝焊接，一次操作可获得大量沉积金属，一方面可降低变形粒度，另一方面可加快焊接速度。

C. 对于不能用衬里加热处理的焊缝，用手工焊封底，然后用埋弧焊进行操作。另外，对于焊接厚度较大的钢板，应采用多层焊接。

3.7防腐处理

钢结构防腐处理最常见的方式是在钢结构表面刷一层防腐涂料。对于需要埋在地下的钢结构，可以用混凝土部分包裹钢结构。如果钢结构表面有损坏，应进行表面处理，然后涂上防腐漆。

4结束语

随着我国城市化进程的不断加快，城市中出现了大量的高层建筑，钢结构将被应用于高层建筑的建设中。为了提高高层建筑的质量，需要在实际施工过程中灵活控制钢结构施工工艺，以保证施工的合理性，提高高层建筑的质量。

参考文献：

[1]沈海涛. 高层建筑主体结构施工技术要点及质量控制[J]. 建材与装饰,2020(18):16-17.

[2]林柏腾. 高层建筑装配式混凝土结构施工技术应用分析[J]. 建材与装饰,2020(13):16-17.

[3]石明宝. 高层建筑钢结构装配式施工技术应用分析[J]. 散装水泥,2020(01):25-26.

[4]江涛. 高层建筑钢结构装配式施工技术应用分析[J]. 价值工程,2019,38(35):282-283.

[5]周亚飞. 高层建筑结构施工中预应力技术的应用分析[J]. 建筑技术开发,2019,46(20):16-17.