高层钢结构建筑施工技术分析

郑宁宇 钟燕平 刘少冬 陈本东 候凡 武董徽 周忠进 庞博

摘要：近年来，国家一直要求有效提高土地资源利用率，因此高层建筑逐渐形成城市主流建筑，钢结构施工技术也随之成为高层建筑施工中的关键技术，由于建筑项目施工企业钢结构施工技术水平的优劣，直接影响着高层建筑项目的整体质量，甚至与高层建筑的稳固性与耐久性也有一定关联，所以笔者将在下面的文章中，以高层钢结构建筑施工技术为核心论点展开一系列分析研究。

关键词：高层钢结构;建筑;施工技术

引言

鉴于开展高层建筑钢结构施工作业时，离不开对钢结构施工技术的应用，而且钢结构施工技术对于高层建筑钢结构施工质量也有决定性影响，因此相关人员很有必要重点加强高层建筑钢结构施工技术研究。

1.现代建筑中钢结构概述

钢结构建筑是近年来新兴的一种建筑构造物模式，它以建筑钢材材质为承重结构，它的主要建筑构件如桁架，梁架和构造柱全部以钢质型材为原材料，相较于传统的土木构造或混凝土结构建筑，它的施工进度非常快，而且季节和气温等外部环境因素影响较小，建成以后的建筑使用面积非常宽敞，施工过程很少产生垃圾，几乎不造成环境污染，拆卸过后的建材仍然可以重复利用，对建筑行业进一步拓展发展空间具有巨大的推动作用。

2.钢结构建筑施工技术控制要点

2.1.钢结构吊装

以南山科技创新中心二标段钢结构为例，钢结构施工为确保吊装作业的安全性，须把钢构件进行拼装成为一种局部构造的块状体再实施吊装，这样还有效防范焊接作业面临构件变形的问题，客观上加快了吊装和焊接作业的速度，吊装作业应结合现场具体情况对安装次序和区划进行合理调度，吊装作业开始之前须对组装成块的钢构进行严格检查，确保梁体在垂直度和安全稳定性方面符合技术标准，作业过程以三梁一吊为主要形式，须严格防范钢结构出现各种形式的变形。

2.2.焊接施工技术控制要点

（1）高强钢焊接技术

合金钢的屈服强度超过460兆帕称为高强钢它韧性强度大，成型好，易实施焊接作业，用作钢结构构件时是为了确保结构的超强应力承受能力，它从纤维组织和强度方面分高中低三种类型，在工程机械，车船制造以及石油化工和大型水电建设等多个领域应用广泛，相较于普通钢材的焊接作业，它在难度和技术要求方面需要非常高的技术能力，要求作业过程必须严格执行操作规范，第一，所选焊材须保证其最低性能要求在母材技术标准之上，保证其韧性强度与焊接作业冲击韧性需要相匹配，作业人员须严格依据选材原则选择最合适焊材，第二，对焊接作业焊缝和区域进行方圆25米范围内的彻底清理，不得有任何杂物存在，焊丝要保证绝对干净整洁且完整性良好无破损，焊接作业用具准备齐全，防护措施要做好，要首先对施工图纸进行深入研读和领会，严格仿照真实焊接过程进行试焊，试焊满意度达到技术标准，再用火焰加热器对作业面预热达到作业要求，过程期间对积炭进行随时清理，还要仔细检查焊接作业所需技术参数都控制在偏差允许范围之内后方可正式开始焊接作业，第三，焊接作業要严格控制焊接方向始终朝向自由端，不得于拐角部位作为焊接作业的起终点，焊接次序须结合现场具体情况依照作业技术标准执行，若焊缝较长则须依据实际需要分段进行技术处理，若坡口形式为双面都不对称，坡口焊接宜采用由深到浅的形式，第四，如果高强钢板达到8毫米以上的厚度，焊接形式宜采用多层多道作业，一层为打底作业，焊材须为低强度材料，电压电流保证熔透即可，越小越好，但是焊接速度要快，对焊接厚度和热输入都可以实现减小的作用，从第2层开始一直到最后，焊丝应改为规定材质，多层多道作业要求所有焊缝接口交替错落，不得在垂直方向形成直线，且对焊渣和飞溅物要及时清理，作业过程一旦发现质量瑕疵须立即处理，检查质量处理效果合格方可开始下一步焊接作业，如需中断焊接进程，要对焊缝实施保温和后热处理，重新开始时仍需预热且温度比之前预热温度要高，第五，最后，高强钢完成焊接作业时的冷却过程须为自然冷却，直至达到室温为止，期间不得对焊接构件进行任何形式的触碰，全部结束检查焊接质量，不得有弧坑存在。

（2）低温焊接技术

选择低温焊接的焊材须对保温和烘焙因素进行综合考虑，一般以超低氢或低氢焊材为主，焊接过程须对热量损失进行管控，有效措施包括防护棚搭设，实施气保焊或气瓶焊接等，作业过程的质量控制须建立在良好保温的基础上，要保证预热温度高于常温预热温度，须保证母材厚度大于等于钢板厚度的二倍，层间温度要高于预热温度或者超过摄氏20度以上，以较高温度为标准，低温焊接结束还须后热保温，防范氢气外溢，确保不因温度降低速度太快致使产生冷裂纹。

（3）厚钢板焊接技术

焊接厚钢板须重点关注选择坡口形式，坡口形式选择合理则不易出现变形和裂纹等质量问题，如果因条件所限只能实施单面焊接，须把焊接角度控制在尽量小的范围之内，坡口间隙以狭窄为准，起到控制收缩量的作用，焊接速度越快越好，防范因太大的剩余应力导致裂口产生，有利于控制层间温度和预热温度。

（4）焊接质量管控

焊接作业过程须加大质量控制管理力度，以质量控制管理小组的形式实施过程控制，要对施工人员进行责权利的明确划分，对管理控制制度进行优化改进，现场管理要抓紧，确保焊接作业人员严格按照技术标准规范化操作，施工人员须全部持证上岗，经过业务培训方可进入施工现场，吊装作业以构件拼装成块方式进行，缩减工作量的同时防范构件变形影响焊接作业进度，焊接作业可使用固定夹夹紧焊接构件防范变形，以不导致焊缝拉裂为准，对称焊接可对作业流程进行优化改进，在相生相克中抵消焊接变形，同时辅以退火处理。

结束语：

在当前的建筑工程中，钢结构高层建筑项目越来越多，因此钢结构施工技术的应用率也逐年提高，见于钢结构施工技术对于钢结构施工，乃至整个高层建筑工程质量的影响尤为重大，所以笔者建议相关人员不断加强高层建筑钢结构施工技术研究，详细分析和总结高层建筑钢结构施工技术控制的侧重点，以便促进钢结构施工技术水平的不断提升。

参考文献

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[2]杜帆，余伟华，周斌斌，舒泽斌.超高层钢结构建筑厚板焊接工艺及应用[J].福建建筑，2019（07）：33-36.