浅谈高层钢结构建筑施工工艺

浅谈高层钢结构建筑施工工艺

陈朋

山东春天建设集团有限公司 山东 临沂 276700

摘要：从改革开放到现在，我国的经济发展从未停止，社会的进步也未曾缓步，更高的经济水平激发人们更高的生活追求，促进科学技术更迅速的发展，建筑行业方面的发展也不容忽视。在建筑行业中，建筑形式与样式不断更新，但是建筑工程中对钢结构的应用却是与日俱增，对钢材的需求越来越高，这充分说明当今时代钢结构建筑在建筑行业中占有的重要分量。钢结构一般具有可重复回收使用、重量较轻、强度较高等一些与其他材料比较性价比高的性能，钢材在各类建筑如跨海大桥、穿山隧道、电视塔、铁路交通等方面有较为广泛地应用。本文主要对高层建筑中钢结构应用的简要说明并且根据具体的工程实例来形象的阐述其具体的施工工艺，对我国目前的高层钢结构建筑的施工有着较为重要的指导意义。

关键词：高层钢；建筑施工工艺；钢结构

现代建筑中，钢结构的应用几乎是无处不在，从简易廉价的钢板房到宏伟雄壮的高楼大厦，从巴黎的埃菲尔铁塔到我国首都的鸟巢体育馆，在现阶段，建筑的风格和模式愈来愈趋向于我们想象中的“未来”的样子，建筑的高度越来越高，从1889年的最高建筑埃324米的菲尔铁塔到现在世界第一高的建筑828米的哈利法塔（也叫迪拜塔），这些越来越高的建筑就需要较为科学的建筑施工工艺，更明确的说就是关于高层建筑用材即高层钢结构建筑的施工工艺。

1高层钢结构的简述

在当前，城市中各种高层建筑层出不穷，一般来说，高度为12米以下为的建筑低层建筑；12米到二十四米的建筑为多层建筑；在24米到36米之间的建筑为中高层建筑内；在40米到100米之间的建筑为高层建筑，100米以上的建筑为超高层建筑。目前我国各个城市中，居民居住楼房多为中高层建筑和高层建筑，用于居住型楼房建筑的钢材则多为高层钢，由此可见高层钢在建筑中的地位与重要性。除了民用居住型建筑，其他类型建筑比如厂房建筑，办公建筑，娱乐设施建筑，国家重大工程交通工程建筑等，采用的钢材也是高层钢占大多数。高层钢相比于低层钢具有强度较高，抗屈服能力较强，并且质量较好，耐久度较高，但是相对的，价格也更贵，在高层建筑中，高层钢的应用是无可挑剔的，如果用低层钢进行建筑施工，那么会导致高层建筑的安全性、稳定性、使用寿命受到较大的影响，并且容易出现后期工程事故，可能会造成损害人民财产安全甚至生命安全的后果，如果使用超感层钢，则会使建筑造价提升，浪费资源等，高层钢的应用是必要且必须的。

2高层钢结构建筑的状况与未来预想

关于应用于高层建筑的高层钢的研究已经有一个世纪多了，随着社会的进步，计算机技术的诞生以及后来发展成为集多项功能于一身的技术，在高层钢研究领域的应用是必然的，并且将促进高层钢技术以及应用范围和施工工艺的长足发展。当前，欧美国家建筑中钢结构建筑65%，日本的建筑中钢结构建筑也占到了50%的比例，目前我国正在稳步追赶。钢结构的生产技术主要依靠于数控机床，如果计算机技术能够很好地结合数控机床，则能够大幅提升机床的精密程度，生产钢材的效率与精度，产出的钢材也会比原来的钢材重量更轻、强度更高、结构更合理，但是目前将计算机技术与钢材生产技术较好的结合的例子并不多。未来我们将在钢材的生产技术上取得突破性的进展，能够以更好地手段进行钢材生产，甚至会产生根据施工建筑的高度改变而随之更改钢材制作工艺与材料配比的“贴合”型钢结构建筑，那么这必将使我国的建筑业实现长足的发展和进步。在保证钢材生产过程的高效精确地前提下，钢材的安装工艺也是极其重要的，高水平、高精确、高效率的钢材施工，也是建筑质量的一种保证，接下来，对钢材的安装工艺即钢结构施工工艺的具体叙述。

3钢结构建筑施工工艺的流程

3.1建筑中应用的钢结构一般为钢柱、钢筋、钢梁、支撑钢件、大型钢构网架、脚手架等。（1）H型钢梁、H型钢柱加工施工工艺：首先检测零件质量是否合格，然后在规定允许的误差下保证钢材的合格。然后一般用H型钢组立机和H型钢焊接的焊接机分别进行对位和焊接，保证在允许误差范围内即可。进行组立钢材的焊接，确保操作规范且注意该细节：焊接H型钢的翼缘板的拼接焊缝与腹板的拼接焊缝的间距要大于200mm，与加劲板之间的距离也要大于200mm。在H型钢焊接完成后需要进行矫正操作，H型钢矫直机的主要作用是对H型钢翼缘焊接以及变形进行矫正，但是需要注意，严禁一次将H型钢矫正压成，正确做法是来回反复滚压，慢慢矫正成型。在完成钢柱的加工后，要确保其符合规定标准，然后将其移动到组装平台上，进行组装、焊接。

（2）十字钢柱加工施工工艺：在完成H型钢的加工后，进行类似操作将T型钢进行加工，确认两者加工合格后，进行十字钢柱加工操作。十字钢柱，是由两个T型钢和一个H型钢焊接连接组成的，焊接时要使用CO2气体焊和保护手工焊。对主要的T型钢板和H型钢焊接完成后进行小件钢材的焊接，如连接板、支撑脚、栓钉等。在上下钢柱拼接完成后，进行检测，合格后，进行编码，随后有序放在货库中待用。

（3）在钢柱安装过程中需要注意的几点：

1、将第一节钢柱柱底放平（第一步放平尤其重要）

2、矫正钢柱的与地面的角度使其平行然后定标准高，使用钢板将柱底垫牢固，然后扯上缆风绳，一般不少于三根。

3、在安装第二节钢柱时需要用耳板连接第一节钢柱，然后调节垂直度，然后保证钢柱稳定后，进行对接缝的焊接工作，完成后同样要检测焊缝，合格则以此方法，接连完成所有钢柱的安装。

4、在施工过程中，必须使钢柱柱身的中心和预标的定位中心对齐，钢柱与底钢板的垂直度也要符合要求，保证偏差在5mm内，同时要保证钢柱的垂直度在90度，保证各项数据在规定范围内。

5、在进行空中钢柱对接时，要保证在上下节口对接的时候，缘板与翼板要对其，尽量无差错，并且在对接完成后使用经纬仪进行水平度和垂直度的测量，保证其在规定范围内。

6、高空焊接时一定要注意防风，大风天气容易使施工人员发生意外，大风同样会影响钢柱的摆位正确以及焊接的精度，会对钢构件施工质量造成较大影响，所以在高空焊接作业的时候要搭建工作台和防风网，以保证施工人员的安全和钢柱焊接的质量。

（4）钢梁以及平台安装注意几点：1、一般钢梁采用串吊的方式，可以提高工作效率。2、高空的钢梁钢柱安装完成后要上安全绳和安全网。3、钢梁安装完成后要测量垂直度以及精度，避免超出标准。

（5）螺栓的安装以及各结构之间的安装：1、螺栓等各构件要先进行质量以及精度检测。2、在安装过程中，应竭力避免构件的碰撞以及损坏，使其影响精度。，第一天剩余的构件要妥善保管。在安装过程中，螺栓的螺纹不能碰伤，不能沾水或油污，防止扭转系数发生改变从而影响安装质量。3、螺栓配合的时候要轻拧慢紧，不能强行敲打或者进行扩孔操作。4、在螺栓等构件安装完毕后要及时清理碎屑和废弃物，保证接触面有足够的摩擦力，然后进行检测，确认安装符合规定。

3.2高层钢结构工艺的经验

通过长期的施工以及验证，在加工、安装等方面已经总结除了大量切合实际的经验，创造了更加合理的施工工艺，在遵守标准且依照规定的施工方案和工艺操作条件下，可已进行经验工艺的应用从而能够高效的完成施工作业。

参考文献：

[1]孙生玉.钢结构焊接中的常见问题探讨[J].中国新技术新产品，2009（2）：5556.

[2]李听鑫.高层建筑钢结构的施工[J].科技促进发展，2009（3）：29.

[3]冯俊，赵云.浅析高层住宅钢结构的施工方法[J].建筑科学，2012（2）：49-50.