高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵施工技術(shù)分析

【摘要】鋼結(jié)構(gòu)具有造價(jià)低，施工速度快和性能好等優(yōu)勢(shì)，在高層建筑中得到廣泛應(yīng)用，具有較好的發(fā)展空間。但是鋼結(jié)構(gòu)施工過程中技術(shù)難度相對(duì)較高，必須配合先進(jìn)的施工技術(shù)和完善的施工要求，以此確保高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。本文簡(jiǎn)要概述了高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的優(yōu)缺點(diǎn)，并探析了高層建筑鋼結(jié)構(gòu)關(guān)鍵施工技術(shù)的具體應(yīng)用，以期促進(jìn)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)關(guān)鍵施工技術(shù)的快速發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；鋼筋結(jié)構(gòu)；關(guān)鍵施工技術(shù)

高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的工作，其主要涵蓋設(shè)計(jì)、采購材料、安裝、施工管理等內(nèi)容，其技術(shù)水平的高低直接影響整個(gè)高層建筑施工水平情況。在高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)是其重要工程要素，鋼結(jié)構(gòu)自重較輕且具有良好的抗震性能，在高層建筑施工中受到廣泛關(guān)注。但是鋼結(jié)構(gòu)施工中對(duì)精確度要求較高，并且受自然環(huán)境影響極大，導(dǎo)致其施工難度較高，因此在具體施工過程中應(yīng)采取相應(yīng)的有效措施，在保證其施工質(zhì)量的前提下不斷提高其關(guān)鍵技術(shù)，以此促進(jìn)其技術(shù)水平提高，提高高層建筑整個(gè)工程質(zhì)量。

1、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的優(yōu)勢(shì)和存在問題概述

1.1高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的優(yōu)勢(shì)所在

鋼結(jié)構(gòu)施工在施工過程中具有明顯優(yōu)勢(shì)，其主要表現(xiàn)在如下三個(gè)方面：首先鋼結(jié)構(gòu)施工具有一定的便捷性，具體施工零件可進(jìn)行大規(guī)模作業(yè)，制作過程節(jié)省了較多時(shí)間，在安裝過程中無需安裝腳手架，施工程序簡(jiǎn)便具有較高的便捷性。除此之外，采取壓縮鋼板作為模板，避免了另行架設(shè)模板的繁瑣性，在此基礎(chǔ)上鋼結(jié)構(gòu)施工可與混凝土施工交替進(jìn)行，提升了人力資源的利用效率；其次有利于增大有效利用空間，鋼材較之混凝土而言具有較強(qiáng)的抗壓性和抗側(cè)彎能力，從而在同等要求下可減少截面，進(jìn)而提升有效利用空間范圍；最后具有一定的環(huán)保效益，鋼結(jié)構(gòu)施工中相比其他材質(zhì)浪費(fèi)較少且大量減少了建筑垃圾，并且其施工材料也可實(shí)現(xiàn)循環(huán)再利用。

1.2高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中存在的問題

雖然鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)較為明顯，但是在具體施工過程中仍存在一定的問題：第一，鋼結(jié)構(gòu)耐火性能較差，鋼材導(dǎo)熱能力較強(qiáng)，一旦遇見火災(zāi)其自身熱度會(huì)增高，導(dǎo)致其彈性模量以及屈服強(qiáng)度下降，通常情況下如果溫度增至300℃-500℃則其強(qiáng)度會(huì)下降至原有強(qiáng)度的50%-70%。并且當(dāng)溫度超過600℃時(shí)，其強(qiáng)度便會(huì)處于完全喪失狀態(tài)，造成其不具備承載能力的危險(xiǎn)狀況，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)坍塌的嚴(yán)重事故，基于此在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要充分考慮其防火功能；第二，鋼結(jié)構(gòu)具有較弱的耐腐蝕性，由于鋼材表面鐵原子容易與氧氣合成氧化鐵，銹蝕現(xiàn)象的加劇會(huì)影響鋼材使用的安全系數(shù)，使得鋼材結(jié)構(gòu)受到破壞，基于此在鋼結(jié)構(gòu)施工過程中要對(duì)其進(jìn)行防腐處理。

2、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)關(guān)鍵施工技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1完善鋼結(jié)構(gòu)井字梁設(shè)計(jì)

井字梁是鋼結(jié)構(gòu)關(guān)鍵施工技術(shù)的重要組成部分，在具體施工過程中應(yīng)采取有效措施提高井字梁施工設(shè)計(jì)情況。例如以含有2層井字梁的高層建筑施工項(xiàng)目為說明對(duì)象，該工程中井字梁位于主體結(jié)構(gòu)5層（標(biāo)高25.8m）和8層（41.3m）位置處，每個(gè)井字梁主梁均與主體結(jié)構(gòu)相連，根據(jù)施工實(shí)際情況，設(shè)置6個(gè)提升點(diǎn)，并且將提升平臺(tái)設(shè)置在主體結(jié)構(gòu)10層處的混凝土懸挑梁上。其具體施工步驟為：（1）在提升平臺(tái)對(duì)應(yīng)位置設(shè)置提升鋼梁，并在地面作業(yè)將8層需要的鋼梁拼接完成；（2）提升拼接完成的鋼梁至8層標(biāo)高位置；（3）將鋼梁放置在支座上，并進(jìn)行焊接完成安裝任務(wù)；（4）按上述方式完成對(duì)5層鋼梁的安裝工作；（5）將提升平臺(tái)拆除，并將應(yīng)用的設(shè)備歸位。

2.2完善鋼結(jié)構(gòu)桁架設(shè)計(jì)

在鋼結(jié)構(gòu)桁架提升設(shè)計(jì)中仿照井字梁提升方案，也需設(shè)計(jì)相應(yīng)的提升點(diǎn)，該工程擬設(shè)定4個(gè)提升點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上行進(jìn)行桁架提升作業(yè)，其具體方案為：（1）在主結(jié)構(gòu)45.6m位置處焊接鋼牛腿，然后進(jìn)行提升平臺(tái)設(shè)置，保證準(zhǔn)備工作的有效性；（2）將桁架提升至標(biāo)高處（3）對(duì)桁架上弦元件進(jìn)行焊接，并對(duì)中弦和下弦進(jìn)行對(duì)接；（4）安裝工程完成后進(jìn)行質(zhì)量檢查，保證質(zhì)量過關(guān)后卸載相關(guān)設(shè)備。

2.3注重提升過程的合理控制

在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過程中提升過程占據(jù)重要地位，為了提高其關(guān)鍵施工技術(shù)的應(yīng)用水平，必須對(duì)其提升過程進(jìn)行合理控制，以此保證整個(gè)提升工作的有效性，避免相關(guān)事故的發(fā)生。以某高層建筑施工項(xiàng)目為例進(jìn)行說明，在提升過程中各提升點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生不同的位移，從而導(dǎo)致其中結(jié)構(gòu)內(nèi)力和提升力內(nèi)部重新組合分配，為了保證整個(gè)提升過程的安全性，必須在進(jìn)行提升工作前做好籌劃工作，保證其位移在合理范圍內(nèi)。在該項(xiàng)目中提升的結(jié)構(gòu)均屬于平面結(jié)構(gòu)，因此各點(diǎn)位移相差不明顯，所以在提升過程中只需考慮相對(duì)位移，對(duì)其進(jìn)行合理控制即可。通過位移剛度矩陣的建立，可明確知曉各點(diǎn)提升過程中相對(duì)位移不得超出20mm。

2.4制定應(yīng)急方案

高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過程具有一定的復(fù)雜性，并且容易受到外部環(huán)境干擾，因此在施工過程中應(yīng)制定合理的應(yīng)急方案，以此避免突發(fā)實(shí)踐造成的不必要經(jīng)濟(jì)損失或人員傷亡。例如在提升工程中可設(shè)置4級(jí)檢驗(yàn)系統(tǒng)，提升距離地面300mm時(shí)可在空中停留12h，并進(jìn)行逐級(jí)增加，在這個(gè)過程中觀察相應(yīng)參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的異常現(xiàn)象。同時(shí)在提升過程中也可設(shè)置預(yù)警值，一旦超出該數(shù)值應(yīng)進(jìn)行鎖定處理。除此之外也要針對(duì)天氣問題進(jìn)行相應(yīng)的處理，避免雨雪、大風(fēng)天氣對(duì)焊接、提升等作業(yè)的影響，設(shè)定合理的應(yīng)急方案，一旦出現(xiàn)極端天氣則可啟動(dòng)應(yīng)急方案，避免天氣造成的工期延誤或工程質(zhì)量下降。

結(jié)語：

綜上所述，隨著鋼結(jié)構(gòu)日益受到建筑行業(yè)的重視，在高層建筑施工過程中應(yīng)注重其關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新與提升，以此保證工程質(zhì)量與工期效果。鋼結(jié)構(gòu)施工過程中由于其自身的特性所致存在一定的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，在施工中要做到充分認(rèn)識(shí)，并采取有效措施加強(qiáng)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)關(guān)鍵施工技術(shù)的應(yīng)用效果，為我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。