高层建筑中钢结构施工技术的应用分析

陈文凯

（河海大学土木与交通学院土木工程系，江苏 南京 2100 00）

1 钢结构材料与种类

高层建筑钢结构用钢有普通碳素钢、普通低合金钢和热处理低合金钢三大类。大量使用的仍以普通碳素钢为主。我国目前在建筑钢结构中应用最普遍的是Q235钢。

基于高层钢结构的重要性，把冷弯试验、冲击韧性、屈服点、抗拉强度和伸长率并列为钢材力学性能的五项基本要求，这5项指标皆合格的钢材方可采用。

对于抗震高层钢结构，钢材的屈强比应不低于1.2，对8度以上设防的钢结构，屈强比应不低于1.5。有明显的屈服台阶，伸长率应不小于20%，应具有良好的延性和可焊性。对于钢柱，为防止厚板层状撕裂，对硫、磷含量需作进一步控制，应不大于0.04%。

2 钢结构的连接技术

2.1 焊接连接的方法、原理及操作工艺

焊接高层钢结构具有工期紧、结构复杂、工程量大、质量要求高的特点，而焊接作为钢结构施工的重要工序，其焊接顺序与工艺参数的选择与施焊水平对工程的“安全、优质、高速”的完成影响重大。

2.1.1 手工电弧焊

手工电弧焊设备简单，操作灵活方便适用于各种位置的焊接，但生产效率低，质量较差。一般用作钢结构高层建筑的焊缝打底，是在现场焊接中被广泛采用的一种焊接技术。

焊条参数工艺的选择，应该在保证焊接质量的前提下，采用大直径焊条和大电流焊接。

焊缝接头的好坏，直接影响焊缝外观成型和焊缝质量。必须准确掌握接头部位，如过于推后，会出现焊肉重叠高起现象；反之，又会出现脱节凹陷。接头一般是弧坑前约15mm处引弧，然后移动到原弧坑位置进行焊接。用酸性焊条时引燃电弧后可稍拉长电弧，待移到原弧坑位置时再压低电弧；用碱性焊条时电弧不能拉长，否则易出现气泡。

2.1.2 自动埋弧焊

焊丝和焊剂的选择我国《钢结构高层建筑设计与施工规程》推荐自动埋弧焊焊丝和焊剂如表1。

表1 为自动埋弧焊焊丝和焊剂

2.2 高强度螺栓连接技术

目前，高强度螺栓连接是我国比较流行的钢结构连接形式之一，其已发展成为与焊接并举钢结构的重要连接形式，使用高强度螺栓连接技术施工时，可以比其他连接形式更加简单，更加耐疲劳，主要是抗震效果好、刚度强。因此，在现代各种建筑工程中被广泛的应用。

3 钢结构的安装

3.1 高空拼装法

高层建筑物高大的特点是显而易见的，因此，在进行高层建筑物钢结构施工中，进行高空拼装式不可避免的。所以，在进行高空拼装时，首先要把拼装支架在地面上搭建起来，接下来在使用起重机进行如下操作：

把网架构件分件或分块吊至空中的设计位置，在支架上进行拼装的方法。网架的总的拼装顺序是从建筑物的一端开始向另一端以两个三角形同时推进，待两个三角形相反后，则按人字形逐渐向前推进，然后在另一端的正中闭合。每榀块体的安装顺序，在开始的两个三角形部分是由屋脊部分开始分别向两边拼装，两个三角形相交后，则由交点开始同时向两边推进。

3.2 整体安装法

3.2.1 多机抬吊法

在进行多机台吊法施工时，要预先做好准备工作，其准备工作并不复杂，并且安装起来也是非常迅速，其被跨度大约为40m、高度在25m左右的中小型网架屋盖所采用。

3.2.2 提升机提升法

该方法是将地面正位拼装的网架直接整体提升到柱顶横梁就位。该方法具有非常多的优点，如在进行施工时，并不需要大型吊装设备，提升平稳、劳动强度低、工效高、施工安全，但是准备工作量却非常大。被跨度在50～70m、高度在40m以上的中型周边支承网架广泛的应用。

4 安全施工

无论是任何建筑工程施工，都需要做好安全施工的工作，因此，在高层建筑物钢结构施工中安全施工也是非常重要的环节。由于高层建筑钢结构施工具有高空作业、悬空作业多等特点。因此，在进行高层钢结构施工中随时可能因为某些施工人员的粗心或不小心掉下来一些施工物件或工具，而造成人员的伤亡，所以针对高层建筑物钢结构施工的这一特点，必须要提前做好施工前的准备工作，同时也不要忽略了施工中的控制工作。因此，在做好事前预防工作中，可以设置防坠板、防坠器、安全等，同时要做好施工人员的安全教育，提高施工人员的安全意识，并且建立日安全巡视制度，做好高层钢结构建筑安全施工工作。

5 结语

综上所述，目前高层建筑钢结构施工已成为目前我国重要的建筑形式之一，但是由于其具有高空作业、悬空作业等特点，这就加剧了施工难度。因此，在进行高层钢结构施工时，要选择合理的钢结构施工技术，并且结合具有的建筑工程特点，进行必要的机械设备选择，加强钢结构施工现场的控制，做好高层钢结构施工现场安全控制工作，及时跟进安全防护工作，措施要严密，检查要到位，保证安全施工。

[1]何冰.浅述高层建筑框支剪力墙结构转换层施工技术[J].民营科技，2008:12-15.

[2]张吉纯.天津地铁大厦工程型钢砼结构施工技术[J].经营管理者，2011:07-11.