高層建筑鋼結構施工關鍵技術探析

宋甜

摘要：高層建筑指十層或者十層以上的建筑物，高度在24m以上的建筑物也可以稱為高層建筑。高層鋼結構建筑起到了促進我國建筑行業(yè)發(fā)展的作用，高層建筑鋼結構施工技術在很大程度上影響著人們的生活和居住效果，對于建筑的功能發(fā)揮和質量好壞具有重要的決定性影響。文章就高層建筑鋼結構施工關鍵技術進行探析。

關鍵詞：高層建筑；鋼結構施工；關鍵技術

1鋼結構的優(yōu)缺點

鋼結構，顧名思義，就是對鋼材進行加工，制成能夠承壓的結構。這種結構有許多優(yōu)點，如：重量輕、承受載荷高、強度大、施工快捷、抗震能力強。鋼筋混凝土結構和鋼結構比起來，有很大的區(qū)別，鋼結構具有"高、大、輕"的特定。特別是在高層建筑中，廣泛應用。制造工藝與冶金技術的發(fā)展，對鋼結構工程注入了活力，逐漸完善了施工技術以及設計水平。本文將就高層建筑鋼結構的施工技術展開討論。

1.1優(yōu)勢

1.1.1鋼材的抗彎能力及抗壓強度都要優(yōu)于混凝土，從這個角度出發(fā)，相同情況下的鋼材能大大減小截面積，提高空間利用率。

1.1.2利用鋼結構制造高層建筑時，可以減少設置腳手架。在具體的安裝中，壓型鋼板可以用來作為混凝土樓板的永久性模板。除此以外，在高層建筑施工中混凝土施工與鋼結構可以進行交叉安裝，不僅保證了強度，還可以大大減少工期。

1.1.3鋼結構建筑主要使用的是鋼材，是一種可以再生利用的材料。在施工建材中可以不浪費材料，減少建筑垃圾，這是符合市場經(jīng)濟的要求的，這個優(yōu)點是其他結構的建筑不具備的。

1.2劣勢

1.2.1不過，因為鋼結構的使用的是金屬，建材中含有許多的鐵元素，其原子容易與空氣發(fā)生氧化反應，生產(chǎn)氧化亞鐵，這種腐蝕可以使應力分布不均勻，對整個建筑產(chǎn)生影響，甚至導致鋼結構破壞。

1.2.2鋼結構建筑還有一個劣勢源自于金屬的導熱性，建材的導熱系數(shù)要遠遠高于混凝土結構，這導致了鋼結構耐火性能非常差，這會使鋼材的彈性下降，屈服強度降低。溫度達到350度時，鋼材強度會下降30%，而當溫度達到500度時，鋼材強度就會下降50%，若溫度達到600度，鋼結構就沒有任何強度可言了。

2高層建筑鋼結構施工影響因素

高層建筑大多坐落于城市繁華地段，將鋼結構作為標準層設計的主要構成部分，提升建筑質量。因為高層建筑面積通常情況下是比較小的，所以經(jīng)常會出現(xiàn)立體交叉施工模式，影響協(xié)調工序工作效率，使施工速度受限，影響工程交付時間。與此同時，高層建筑鋼結構施工還會受到工程所在地區(qū)自然條件及氣候條件的影響，若在施工時受到惡劣天氣的影響，必然會影響工程施工進度。為了全面控制高層建筑鋼結構施工質量，必須通過各種方式來規(guī)避不利因素，深入掌握施工結構。高層建筑鋼結構施工流程包含的構件驗收、吊裝、調整螺栓、焊接檢驗以及壓型鋼板栓釘施工。鋼結構施工技術的綜合性比較強，所以在高層建筑鋼結構施工中，可以通過企業(yè)綜合資源及強化關鍵施工技術的方式來提升高層建筑鋼結構施工質量。

3施工關鍵技術

3.1設備選擇

由于高層建筑施工基本上都屬于高空作業(yè)，為了滿足工程的順利開展，需要施工機械設備來運輸材料，所以，合理的選擇設備才是工程質量。在整個高層建筑施工中，塔吊是最核心的設置。在選擇設備之前，需要對現(xiàn)場的施工環(huán)境、鋼結構自身以及位置等加以考慮，然后選擇合理的塔吊進行安裝，同時再考慮到施工之后可能出現(xiàn)的變化性因素，確保施工的安全進行。目前，內爬式塔吊是最常用的設備之一。

3.2吊裝

就高層建筑施工現(xiàn)場的分析調查來看，高層建筑鋼結構施工一般都會選擇自升式塔式起重機這一種吊裝設備。在建筑施工中，吊裝是極為重要的一個環(huán)節(jié)，是否能夠準確操作，會直接影響高層建筑的質量。在進行吊裝之前，需要對結構的現(xiàn)場施工條件、結構形式以及塔吊裝置來對吊裝的順序與分區(qū)加以確定。

在具體的操作中，對起重機的載重也需要嚴格按照其最大的起重重量來控制，并且隨著高度的增加，其載重會逐漸減小。吊裝鋼結構一般分為平面內吊裝和豎向立體吊裝兩個方面，而不同的吊裝，其吊裝的順序也會有所差異。

平面吊裝需要從中心的核心筒開始，然后在進行周圍的吊裝與固定；豎向吊裝則是從下往上的吊裝，先吊裝下層的框架梁，然后在中層與上層框架梁，在固定的同時，還需要做好隨時的測量，最后再進行樓蓋鋼筋混凝土樓板的施工。其中，鋼結構柱還需要依照一定的比例進行，一般來說，需要24根，才能滿足鋼結構穩(wěn)定性的要求。

3.3測量技術

由于高層建筑本身的水平標高過高，會對測量產(chǎn)生一定的影響。因此，需要利用先進的儀器進行測量，同時還需要注意：

第一，考慮到高層建筑實際情況，按照基準線和基準點進行合理布置，之后再選擇恰當?shù)姆椒ㄟM行測量。

第二，為了滿足放線的目標要求，應該選擇好測量儀器與設備，確保測量數(shù)據(jù)本身的準確性。對于高層建筑的鋼柱垂直測量方式，具體如下圖1所示。

3.4鋼結構高強螺栓連接

3.4.1節(jié)點處理

首先，應該調整結構架設；其次，矯正接合件，將接合件的板束、變形、錯孔、錯位等問題予以消除；處理完畢之后，再進行高強度螺栓的安裝工作。為了能夠確保能夠緊密結合，應該要同時采用手動扳手、臨時變通螺栓來予以緊固，值得注意的是，為了確保緊固效果，所安裝的高強度螺栓最少不得低于2個；為了避免螺栓的螺紋受到損害，臨時變通螺栓萬萬不能采用高強度螺栓。

3.4.2螺栓安裝

在處理好節(jié)點問題之后，就可以開始安裝高強度螺栓，值得注意的是，螺栓穿入方向務必要保持一致，且易于施工操作，螺栓插入順序務必要從內向外。嚴禁強行穿入螺栓，如不能穿入時，螺孔應用絞刀進行修整，用絞孔修整前應對其四周的螺栓全部擰緊。

3.5焊接施工技術

對于鋼結構的施工來說，焊接施工技術也是其重要的組成部分。一般情況下，我們在進行焊接操作的過程中應當重視焊接參數(shù)的選擇，對焊絲以及焊接電弧電壓等相關因素都要予以掌握，并且對于不同的情況和條件我們也要進行具體分析，針對于位置的區(qū)別來選擇有效地焊接方法。為了能夠便于我們清晰地觀察到焊縫和熔池，我們大多會選擇左向焊法，進而對焊縫的成型進行掌控；而橫焊則會使用右向焊法等等。

結論

綜上所述，鋼結構與傳統(tǒng)建筑結構相比，優(yōu)勢比較明顯，更加適合時代發(fā)展的需求，在高層建筑鋼結構施工中，除按照相應的流程進行施工外，還需要掌握其關鍵的施工技術，以保證高層建筑鋼結構的整體施工質量不受影響，提升高層建筑整體的安全性能。

參考文獻：

[1]崔曉強，胡玉銀，吳欣之.超高層建筑鋼結構施工的關鍵技術和措施[J].建筑機械化，2014，06∶45-48+55.

[2]李宏生.超高層建筑鋼結構吊裝施工的施工關鍵技術與安全管理[J].科技創(chuàng)新導報，2012，08∶43.

[3]汪大綏，周建龍.我國高層建筑鋼-混凝土混合結構發(fā)展與展望[J].建筑結構學報，2010，06∶62-70.