高层建筑钢结构工程施工技术要点分析

高层建筑钢结构工程施工技术要点分析

马千为,刘鸿伟,齐康

中国建筑第八工程局有限公司，河南郑州，450000

摘要：从我国发展现状上看，当前已建设了大量高层建筑物，而且建筑工程施工企业的施工技术也有所增强。我国已经进一步提高了对高层建筑物的相关要求，建筑物建设的安全性需有所保障，而且愈发强调建筑物的美观性。因而，施工企业需通过多种措施来不断提高自身的施工技术水平，以满足社会对于现代建筑物的需求。

关键词：高层建筑；钢结构工程；施工技术要点

1 高层建筑钢结构概述

在高层钢结构建筑工程中，钢柱可以单独使用，也可与混凝土混合使用。钢板墙施工包括预制钢板和鱼尾板连接的构件。组合楼板包括压型钢板-混凝土楼板和钢筋梁楼板，压型钢板有开口型和封闭型。高层建筑中的桁架主要指伸臂和腰桁架，主要是增加结构外框架与连接的整体性。高层建筑钢结构施工的关键是材料选择、施工控制和技术方案编制，同时对钢结构工程施工实现全过程的控制。施工技术方案是影响整体高层建筑施工的关键，鉴于技术方案的重要性，在实际高层项目施工中，为了提高钢结构施工整体质量，必须做好对关键技术的研究，进一步确定施工方案，确保技术应用达到钢结构工程施工标准。

2 高层钢结构的特点与优缺点

2.1 钢结构的优点

钢材在应用中具有良好的抗压强度和抗弯能力，而且这两项性能都优于混凝土，因此，在高层建筑工程中对钢结构进行应用，能够大幅度减少结构的横截面积，进而使高层建筑工程的空间利用率得到进一步提高。将钢结构应用到高层建筑工程中，能够大幅度减少工程施工中脚手架的设置量。在进行钢结构安装时，可以将压型钢板作为混凝土楼板的永久性模板。此外，在进行高层建筑工程施工中，能够通过交叉方式进行钢结构和混凝土施工，这一方面提高了建筑工程的整体强度，另一方面也大幅度缩减了高层建筑工程的施工周期。钢结构高层建筑工程主要采用的材料为钢材，其是一种可以重复利用的材料，不会浪费大量的钢材，能够减少高层建筑工程施工中各种建筑垃圾的产生，与我国社会市场经济的整体发展情况相符，这也是其他建筑工程结构在应用期间不具备的一项优点。

2.2 高层钢结构的缺点

第一，耐火性较低。钢结构材料的导热速度相对较快，因此耐火性也比较低。当出现严重火灾时，此类结构的危险性会非常高，因此会显著降低结构原有的强度，严重的还会完全丧失其强度，从而导致建筑结构彻底坍塌，因此此类结构的危险性相对较高。第二，腐蚀性强。钢结构材料具有较弱的抗氧化能力，而且结构极易被腐蚀掉，当暴露在空气中时，材料表面存在的铁元素会发生氧化，进而在表面形成大量的锈迹。当钢结构材料长时间被空气所腐蚀时，会显著降低原有的稳定性，从而对建筑结构的应用寿命造成不利影响。

3 高层建筑钢结构施工关键技术要点分析

3.1 吊装施工技术

吊装施工在钢结构中的应用非常重要，吊装作业的规范化将影响整个工程质量。因此，为保证高层建筑钢结构吊装质量，技术人员需在吊装前对现场和钢结构情况进行全面分析，确定吊装结构要求。起吊时，必须沿芯管搭建固定设备，检查起吊情况，控制起重机荷载，合理调整设备运行参数。钢柱吊装施工是完成钢结构施工的关键步骤，将钢柱吊装分为双机与单点吊装。钢柱离开地面后，需要在空中完成吊装作业。单点吊装时，需采用旋转吊装方式，避免出现拖拽和碰撞等问题，保证材料在吊装时的质量。在钢柱达到预定位置后，完成垂直位置调整，再进行水平纠正。在调整垂直度后，完成整体结构吊装。此外，对于钢梁的吊装处理，要对安装位置进行全面落实并科学分析，落实设计数据，确保精确的柱间距，再完成钢梁吊装。在安装主梁时，对设置臂与手扶绳进行全面的操作控制，确保吊装作业的安全性。需确保吊装位置与翼缘数据相匹配，以此保证整体吊装的稳定性。为了优化技术方案，在施工操作中，可合理引入多根吊索，以便完成质量较轻的小梁吊装，进一步加快现场钢结构安装工程整体施工进度。

3.2 预制模板技术

因高层建筑工程的开展会涉及较多难度较大、复杂性较高的施工内容，所以在实际施工期间，应当对不同工作的具体进行情况有所了解，同时还应当时刻观察施工工期的有效性。通常状况下，施工工期会在一定程度上影响到高层建筑工程的整体质量及施工水平。因而，通常会选择采取爬模法或是滑模法来实现对于施工工期的编排与控制，进而能在规定要求期间完成施工工程。在对高层建筑钢结构工程的具体发展状况进行详细分析后发现，因预制模板技术具有较强的机械化及自动化，同时结构的整体性也比较强，因而，预制模板会对施工效率及质量造成影响。但是需要引起重视的一项问题为，对预知模板技术进行恰当的使用，能够对施工所需成本进行有效节约，从而使建筑单位获得的利润收益进一步提升。

3.3 连接技术

依据相应操作标准，适当调整高强度螺栓连接结构，然后采取相应的矫正方式对构件进行处理，从源头上使构件在应用期间出现的错位、变形、错孔等各项问题都能够得到规避。安装高强度螺栓前，应对每个节点进行处理，要保证安装时穿入方向都一致。除此之外，还要考虑工程施工期间的便利性，可以采取不同作业方式施工，在有垫圈的情况下，要将具有倒角一侧插入螺栓，如果因为条件限制，无法插入，作业人员可通过对铰刀进行应用，处理螺孔，然后穿入。施工期间需要施工人员特别注意的是，要利用砂轮将螺孔周围毛刺去除掉。

3.4 预变形施工技术

高层建筑的钢结构普遍采用不规则结构，必须重视钢结构的变形问题，需根据实际采用科学的方法解决变形问题。对钢结构进行实时检查，制订完善的施工计算方案，控制钢结构的施工质量，减少影响钢结构变形的因素及确保整体稳定性。进行钢结构预变形施工时，必须用构件卡箍固定，用紧固件固定，避免构件变形。采用防变形技术控制中长钢构件变形。对于焊接件冷却变形方向，在实际焊接前，进行相同方向的冷变形，以补偿焊接的变形。焊接顺序的不同，将产生不同的变形，因此必须严格按要求进行焊接操作。

3.5 材料检测工作

作为整个建筑工程中的核心，钢结构工程施工的材料至关重要，但是结合我国钢结构施工技术的实际工作过程来看，对钢结构施工材料的把握还是一个薄弱点，可见推进材料检测工作的必要性。在钢结构施工材料进入施工场地前就要对这些材料进行检测工作，一方面是为了保障施工材料的质量，另一方面是为了保证施工材料符合施工的要求。无论是钢材还是焊接用料，都需要根据施工图纸和相关的施工标准进行施工。除此之外，钢材厂和其他施工材料供应商还需要出示材料的质量保证书和质量检测报告，进一步保障施工材料的质量。由于高层建筑施工规模比较大，动用的施工材料数量也比较大，因此对施工材料的后期维护和管理工作也显得至关重要。在检测工作完成后，要对钢材进行分类堆放，堆放的地点和数量都要因时制宜、因地制宜，并安排专门的管理人员和管理部门对材料进行管理。

4 结束语

在高层建筑中，钢结构是目前逐渐推广的一种结构形式，钢结构的应用将影响整个高层建筑质量和安全。采用钢结构能够确保建筑的安全文明施工，同时延长建筑使用寿命，提高结构抗灾能力，并能有效缩短施工工期。随着我国经济建设的发展和钢产量的提高，钢结构工程施工水平不断提升，钢结构工程将在建筑行业中发挥日益突出的作用。

参考文献：

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