关于高层建筑钢结构施工技术的探讨

林道亿

【摘要】随着经济技术的不断发展，越来越多的高科技技术不断更新换代，其中高层建筑施工技术也在不断提高，主要体现在高层建筑的钢结构施工技术上。高层建筑的混凝土钢结构在建筑工程中占有举足轻重的位置，但是由于其钢柱所占面积较大，所需钢筋混凝土材料多，增加了钢结构建筑企业的施工难度以及经济负担，高强度的钢结构材料因其诸多的优越性取代了钢筋混凝土材料，提高了施工的效率，降低了工程成本。建筑逐渐采用全钢结构进行施工，为了保障施工的质量，运用合理有效的施工技术是关键，该文针对高层建筑的钢结构施工技术进行了探究。

【关键词】高层建筑；钢结构；施工技术

一、高层建筑钢结构的分析

高层建筑事业的不断发展，明显标志之一便是钢结构建筑的广泛使用，所谓的钢结构就是以钢材为主要建筑材料，通过钢板焊接、钢柱安装、螺栓连接而成的建筑结构，优势诸多，在施工过程中所需钢结构的配件可以直接通过工厂化生产，安装可以随时进行，使用空间范围较广，整个施工工程所需要的时间比较短，材料购买成本低，具备一定的施工安全可靠性，传统的钢筋混凝土在使用上一旦受到强烈的抗压，便会造成建筑质量的损坏，钢材的抗压强度比钢筋混凝土大，固定性强，利于导热，强烈的耐火性能维持建筑结构的抗火性，建筑结构所需材料较多，在一定程度上会有成本上的压力，但是钢材料有可循环再利用的效果，避免出现材料浪费的现象。虽然钢结构有较多的优势，但是其也有局限性，钢结构必须有防火涂料维持其抗火性的稳定，但是所需要的防火涂料价格高，提高涂料购买成本，钢结构表面的铁离子容易与空气中氧气生成化学反应，导致钢材料不断出现生锈现象，进一步腐蚀钢结构的其他配件，缩短了钢结构的使用时间，降低建筑工程的整体质量。

二、高层建筑钢结构施工技术分析

（一）螺栓预埋

柱脚与钢筋混凝土基础的连接，一般采用埋人式刚性柱脚螺栓。柱脚螺栓是在安装就位第一节钢柱时，控制平面尺寸和标高的临时固定措施。因此，在预埋柱脚螺栓时，应严格控制基础轴线和标高基准点，定位轴线的偏差控制在±2mm以内，其标高偏差控制在土5 mm以内。螺栓预埋应进行2次复测，第一次在埋设定位后，第二次在基础混凝土浇筑并待其坚固后。在复测过程中，如果发现位移超出范围，必须进行重新埋设。

（二）钢结构的吊装

吊装是钢结构施工的重要工序，吊装的速度与质量对整个工程起着举足轻重的作用。钢结构吊装前应根据结构平面和立面形状、结构形式、塔吊的个数和位置、现场施工条件等因素确定吊装分区与吊装顺序。吊装的总原则为：

1、平面内从中间的一个节间开始，以一个节间的柱网为一个安装单元，先安装柱，后安装梁，然后向四面扩展。

2、垂直方向自下向上组成稳定结构，然后分层次安装次要构件，一节间接着一节间安装钢框架，一层楼接着一层楼安装完成。

3、筒体结构的安装顺序一般为先内筒后外筒，对称结构采用全方位对称安装。若有钢筋混凝土内筒体的结构，应先浇筑筒体。

（三）钢结构高强螺栓连接

1、采用高强螺栓连接方式时，应确保孔位的精确度。目前，制孔一般采用模板制孔和多轴数控钻孔，但后者的精度高于前者，在施工时应优先考虑采用后者。

2、每个螺栓一端不得垫2个以上垫片。高强螺栓应自由穿人，不得敲打和强行穿入螺栓。当螺孔出现局部偏差时，只允许使用绞刀进行修整。严禁用气割扩孔，若使用气割扩孔，则应按重大质量事故处理。

3、绞孔修整前应保证其四周的螺栓全部拧紧，使板叠密贴后再进行。修整时应防止铁屑落人叠缝中。绞孔完成后用砂轮除去螺栓孔周的毛刺，同时扫清铁屑。

4、高强度螺栓的安装在节点全部处理好后进行，应按同一方向插入螺栓孔内。对于箱形截面部件的接合部，全部从内向外插人螺栓，在外侧进行緊固。如操作不便，可将螺栓从反方向插人。

5、钢梁安装过程中，板叠接触面间应平整，接触面必须大于75%，边缘缝隙不得大于0.8 mm。高强螺栓不得作为临时安装螺栓。

6、螺栓拧紧应按一个方向施拧，拧紧顺序应由中心按辐射方向逐层向外扩展。当天安装的应终拧完毕，且终拧完毕后应逐个检查。对欠拧、超拧的应进行补拧或更换。螺栓拧紧后外露螺纹不得少于2个螺距。

7、对于大型节点可分为初拧、复拧和终拧。初拧时，轴力一般宜达到标准轴力的60%～80 %，最低不应小于标准轴力的30 %；复拧时，在初拧的基础上，扭矩值等于初拧扭矩值；终拧时，顺序是先拧上层梁，再拧下层梁，最后拧中层梁，对每个节点处的高强螺栓须按由中央向四周的顺序进行终拧。

（四）钢结构焊接

1、主梁与钢柱间的连接。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。

2、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。

3、焊接原则是采用结构对称、节点对称、全方位对称焊接。多层焊接宜连续施焊，每一层焊道焊完后应及时清理、检查，清除缺陷后再焊。

4、焊接接头要求熔透焊的对接和角接焊缝；多层梁柱焊接时，应根据安装情况，先焊顶层柱、梁节点，接着焊底部柱、梁节点.最后焊中间部分的柱、梁节点。焊接顺序宜从中间轴线柱向四周扩散；柱与柱的对接焊接，应采用2人同时对称焊接。

5、对于厚板的坡口焊，打底层可用直径为4 mm焊条焊接，中间层可用直径为5 mm或6 mm焊条焊接，盖面层多用直径为5 mm焊条焊接；3层应连续施焊，每一层焊完后及时清渣，焊缝焊至厚度为15 mm（或母材厚度的1/2以上）可以停息。

6、焊缝焊完后，施焊焊工要打上操作者钢印。焊缝质量检验均按二级检验标准检验。焊后24 h进行超声波探伤检查，对不合格的焊缝要制定返修工艺，由焊接技术高的焊工按返修工艺返修合格。

（五）安全施工

安全施工是高层钢结构施工的重要环节，由于高层钢结构的特点是高空、悬空作业多，因此随处都可能存在危险源。对于高层钢结构施工特点应采取事前与过程控制相结合的方法，提高工人的安全意识，做好安全防范工作，确保工程顺利完成。

三、结束语

目前，钢结构工程应用日益广泛，对于钢结构施工技术的研究也很多。本文较为详细的探讨了高层钢结构的具体施工方法与技术，强调了各施工过程应注意的细节，努力保证每个环节能够顺利进行，从而提高工程质量和企业效率。对于高层钢结构施工技术我们应在平时工作中多总结、多思考，使其能够得到进一步的提高。

参考文献

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