芻議高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

賈智立

摘要：我國經(jīng)濟的發(fā)展加快了城市化進程，與此同時，我國城市的高層建筑建設(shè)也開始蓬勃發(fā)展。高層建筑多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)，在長期的實踐中，鋼結(jié)構(gòu)以其強度高、造型美觀、施工速度快等優(yōu)勢，開始引起人們的廣泛關(guān)注，并越來越多地被人們應(yīng)用于高層建筑結(jié)構(gòu)的施工中。

關(guān)鍵詞：高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)；施工前言

我國是傳統(tǒng)的產(chǎn)鋼大國，這也為鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國的發(fā)展提供了得天獨厚的條件。但是目前我國高層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工中仍存在這樣那樣的問題，如果不嚴格控制鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)，很有可能引發(fā)工程事故，造成重大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。本文從我國高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點入手，著重分析鋼結(jié)構(gòu)施工中需要主要的一些技術(shù)要點，旨在為我國高層建筑的健康安全發(fā)展獻計獻策。

1 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工優(yōu)勢

（1）鋼結(jié)構(gòu)的有效空間大。

（2）鋼結(jié)構(gòu)自重輕，可以起到較好的抗震效果。

（3）鋼結(jié)構(gòu)具有綠色、節(jié)能的環(huán)保功能。鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的建筑垃圾相對較少。而綠色節(jié)能建筑將成為我國建筑未來的發(fā)展趨勢，采用鋼結(jié)構(gòu)恰好適應(yīng)了這個趨勢，而且可以滿足人們對高品質(zhì)建筑的居住需求。

（4）利用鋼結(jié)構(gòu)進行高層建筑的施工會大大縮短施工周期。鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工無需搭設(shè)太多的腳手架；它一般在廠制作后可以直接用于現(xiàn)場安裝，不需要在現(xiàn)場進行再加工；高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的模板可采用壓型鋼板，不需要再另外支設(shè)。這些都大大縮短了高層建筑的施工的周期。

2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工存在的缺陷

利用鋼結(jié)構(gòu)施工有很多優(yōu)勢，但是，我們也不能忽視鋼結(jié)構(gòu)本身存在的缺陷。

2.1 鋼結(jié)構(gòu)材料導(dǎo)熱快，這使得它的耐火性較差

如果遇到火災(zāi)，鋼結(jié)構(gòu)建筑的危險系會高于其他建筑結(jié)構(gòu)。這是由于鋼材本身導(dǎo)熱快，在遇到高溫時，鋼結(jié)構(gòu)本身的強度會急劇下降，在超高溫的影響下，鋼結(jié)構(gòu)的強度甚至?xí)耆珕适?。而一旦鋼結(jié)構(gòu)的強度喪失，其承載能力就顯得不堪一擊，最終會導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的坍塌。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)的抗氧化能力差，容易被腐蝕

這是由于鋼材表面的鐵遇到空氣會被氧化，產(chǎn)生鐵銹，而鋼結(jié)構(gòu)長期受腐蝕，會影響鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，最終會危害鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命。因此我們的高層建筑在采用鋼結(jié)構(gòu)時要特別注意對其進行防腐保護。

3 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工之前期的準(zhǔn)備工作

在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工進行前，我們必須做好充分的準(zhǔn)備工作。主要包括對鋼結(jié)構(gòu)施工構(gòu)件的驗收、對施工圖紙的審查、對施工組織設(shè)計的審查等，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）在施工開始前，建設(shè)單位應(yīng)組織設(shè)計、監(jiān)理、施工單位工程師和其他工程相關(guān)的監(jiān)理和施工人員進行施工圖紙的審核工作。這有助于施工和監(jiān)理人員充分了解工程的施工意圖，對施工過程中的難點和重點有一個清醒的認知，在施工中可以更好地執(zhí)行施工標(biāo)準(zhǔn)，對施工要點的把握也可以更準(zhǔn)確。進行圖紙的審查還有一個重要作用就是為了檢查圖紙中是否有遺漏的施工要點，這樣便于及時發(fā)現(xiàn)施工圖紙存在的問題，并能及時做到查漏補缺，減少施工圖紙對工程質(zhì)量和進度等的影響，從而保證施工的順利進行。

（2）要對鋼結(jié)構(gòu)施工的相關(guān)構(gòu)件進行驗收，確保鋼梁、抗剪栓釘、高強螺栓等原材料符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，另外還要對鋼結(jié)構(gòu)原材料的型號、規(guī)格等進行統(tǒng)一的驗收，確保其符合高層建筑結(jié)構(gòu)施工的需求。

（3）要對鋼結(jié)構(gòu)施工組織設(shè)計的完整程度進行審查。要確保施工組織設(shè)計包含有以下內(nèi)容：a.要有完整的施工計劃；b.要有嚴格的質(zhì)量管理體系；c.要有控制工程施工質(zhì)量的具體辦法；d.要建立工程進度的控制體系.e.要有完善的質(zhì)量保證體系。

（4）要嚴格把好施工人員的技術(shù)關(guān)。要對施工人員的從業(yè)資格證和技術(shù)條件進行嚴格的審核，必須篩選出高標(biāo)準(zhǔn)高技能的人才進行施工，對于濫竽充數(shù)不合標(biāo)準(zhǔn)的施工人員堅決不予采用。此外，還要制定嚴格的施工制度，明確施工人員的責(zé)任，防止施工人員玩忽職守，不按照安全標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行施工計劃引發(fā)不必要的施工事故。

4 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中的技術(shù)要點

4.1 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)塔吊的選擇

塔吊是鋼結(jié)構(gòu)工程施工中的重要設(shè)備，對其選擇要充分考慮多方面的因素，如高層建筑物的高度、高層建筑施工的現(xiàn)場環(huán)境、高層建筑周圍的布置、鋼結(jié)構(gòu)的重量和承載量以及施工成本等，除了考慮這些客觀因素外，我們在對塔吊的選擇上還要充分考慮到它是否安全可靠，是否能正常地完成施工。一般情況下，高層建筑的塔吊多選用內(nèi)爬式。采用這種塔吊進行施工，不需要再對樓層進行額外的加固工作，而且這種塔吊對起重機的要求相對較低，它還便于起重機的布設(shè)，使得起重機可以自由的選擇布設(shè)位置。值得一提的是，這種塔吊的造價也要遠低于其他塔吊。

4.2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中吊裝的順序及需考慮的諸因素

在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工中，吊裝是其中的一道重要工序，吊裝的快慢與吊裝效果的好壞直接影響著整個工程的施工效果。在吊裝開始前，我們要先確認吊裝的位置分區(qū)、吊裝的先后順序。這時首先還要考慮鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式以及現(xiàn)場的施工環(huán)境，包括用來進行吊裝的塔吊的位置和數(shù)量。在確認完這些基本的信息之后，可以把工程劃分為東、西兩個作業(yè)區(qū)，在進行吊裝時先從中間的一個單元開始，使其組成一個穩(wěn)定的剛度柱網(wǎng)單元。在進行完一個單元的吊裝工作后，我們可以在其周圍的位置再吊裝兩個單元，這樣等到三個單元的吊裝全部完成后，我們可以從整體的角度出發(fā)進行全面的吊裝校正工作。

這里我們還要說明的是高層建筑工程豎向吊裝的先后順序。進行豎向吊裝的第一步是要安插幾根鋼柱，然后安裝鋼結(jié)構(gòu)的下層框架梁，并及時地進行測量，并校正其位置，隨后要擰上螺栓。接著要吊裝中層框架梁和上層框架梁，并再次對它們進行測量后的矯正工作，擰上螺栓。接著，我們要進行再次測量，進行最后的校正，然后就可以擰上高強螺栓，在這些工作完成以后，我們就可以進行焊接工作，在焊接中要注意散鋪上層壓型鋼板與栓釘焊接以及中層壓型鋼板散鋪與栓釘焊接，最后就可以完成整個鋼結(jié)構(gòu)的吊裝工作。

4.3 要對鋼結(jié)構(gòu)的鋼柱進行吊裝前的嚴格審查

鋼結(jié)構(gòu)的鋼柱必須符合施工規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，另外，不能把鋼柱的翻樣下料長度誤認為是鋼柱的設(shè)計長度，對翻樣下長度的誤差也決不能視若不見，要嚴格地控制其準(zhǔn)確度。

4.4 準(zhǔn)確掌握鋼結(jié)構(gòu)螺栓的預(yù)埋位置，并對其進行多次測量

螺栓的預(yù)埋位置關(guān)系重大，如果預(yù)埋不合理，會導(dǎo)致鋼柱甚至整個工程的安裝和施工困難，而且也會嚴重影響到鋼結(jié)構(gòu)工程的安裝質(zhì)量。鑒于螺栓預(yù)埋位置的特殊型和重要性，我們在預(yù)埋螺栓時要進行最少不低于兩次的測量。如果測量過程中發(fā)現(xiàn)預(yù)埋位置超出，要及時地返工進行重埋工作，切不能圖一時之功，造成整個工程施工的癱瘓。

4.5 要高水平地完成高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的焊接工作

鋼結(jié)構(gòu)的焊接對整個工程的重要性不言而喻，它關(guān)系到整個鋼結(jié)構(gòu)施工的穩(wěn)定和質(zhì)量，能否高質(zhì)量高水平地完成鋼結(jié)構(gòu)的焊接，直接影響著鋼結(jié)構(gòu)的施工效果。因此，我們必須嚴格控制鋼結(jié)構(gòu)的焊接工程，進行焊接前，要督促相關(guān)人員對焊條進行嚴格的檢查，主要是對焊條合格證的檢查。另外，要嚴令焊接人員按照焊條的說明書進行焊接工作，決不能隨意而為之。在焊接時還要做到幾點：其一，要做到鋼結(jié)構(gòu)焊縫表面的平滑，不得留下裂痕或者焊瘤痕跡；其二，一級、二級焊縫的表面不能有氣孔、夾渣、弧坑裂紋、電弧擦傷等缺陷；其三，要對鋼結(jié)構(gòu)的焊縫進行無損檢測工作，無損檢測的目的是檢查鋼結(jié)構(gòu)焊縫中是否存在危險性缺陷，以確保鋼結(jié)構(gòu)的安全。鋼結(jié)構(gòu)的焊縫外觀質(zhì)量必須符合以下圖表的規(guī)定。

4.6 要注意鋼結(jié)構(gòu)高強度螺栓的連接施工

首先是高強度螺栓的緊固工作，它一般分為初擰和終擰兩個環(huán)節(jié)。在螺栓的緊固過程中鋼板會發(fā)生變形，而初擰正是為了縮小螺栓在緊固過程中受到的來自鋼板變形的影響。而在對大型節(jié)點的鋼結(jié)構(gòu)進行螺栓緊固時則一般要經(jīng)初擰、復(fù)擰和終擰三個步驟，即在初擰的基礎(chǔ)上，要再進行一次緊固工作，終擰則顧名思義是對螺栓進行最后的緊固。

5 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工還需要注意以下幾個問題

（1）我們必須根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工特點進行施工器械的選擇，如對內(nèi)爬式塔吊的選擇，必須盡可能地考慮其安全性和可靠性。

（2）要特別注意鋼結(jié)構(gòu)的施工安全。要成立專門的安全小組，定期派專人到現(xiàn)場進行安全監(jiān)督和指導(dǎo)工作，及時發(fā)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)施工中的安全隱患，并積極采取措施保證鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工安全。

（3）要建立鋼結(jié)構(gòu)工程的防火規(guī)范。鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)點很多，但是其存在天然的耐火性能差的缺陷，這就要求我們在鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工中特別注意防火系統(tǒng)的建立。應(yīng)設(shè)立自動的噴水滅火系統(tǒng)全保護，防止高溫條件下鋼結(jié)構(gòu)的坍塌。

6 結(jié)語

總之，在現(xiàn)代城市的建設(shè)過程中，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用變得越來越廣泛，其施工過程中的技術(shù)和管理就顯得尤為重要，這就要求相關(guān)的工程施工人員以及管理人員不斷加強學(xué)習(xí)，從自身做起，根據(jù)時代發(fā)展需要以及科技的進步要求，使高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)以及管理水平提高到一個新的境界。