高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)和措施

李彥朋

摘 要：在高層建筑建設(shè)施工的過程中，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用具有十分積極的意義和廣闊的前景。鋼結(jié)構(gòu)本身的強(qiáng)度較大、重量較輕、施工速度快，其設(shè)計(jì)和應(yīng)用都能夠有效貼合實(shí)際情況，滿足工程需求。高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)，主要是包含了設(shè)計(jì)、構(gòu)件加工和安裝等方面多個(gè)環(huán)節(jié)。但是需要注意到的是，鋼結(jié)構(gòu)主要為工廠化裝配式建筑結(jié)構(gòu)，本身的工程量較大，構(gòu)件數(shù)量較多，施工精度要求嚴(yán)格，在實(shí)際施工的過程中，需要積極采用切實(shí)有效的施工技術(shù)加以應(yīng)對(duì)，才能夠提升施工效果，保障施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)

1 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 較輕的自重

與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，鋼結(jié)構(gòu)相對(duì)而言其自重明顯較輕，而這一特點(diǎn)使得其在使用過程中，在某種條件下的使用效果更加優(yōu)于傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)。當(dāng)建筑物的承重和跨度均相同時(shí)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)屋架的重量能夠達(dá)到鋼屋架的3倍及以上。而在進(jìn)行施工期間，鋼結(jié)構(gòu)較輕的自重能夠在工廠化制作中體現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)制作、運(yùn)輸、安裝全過程中成本的控制。

1.2 較短的施工工期

工程施工期間，鋼結(jié)構(gòu)工程所花費(fèi)的時(shí)間明顯較傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)形式的施工花費(fèi)時(shí)間更短，針對(duì)部分工程能夠更加順利的實(shí)現(xiàn)施工任務(wù)的控制。而施工工期相對(duì)較短的情況，則能夠促使整個(gè)施工工期得到最大程度的控制，更好的節(jié)省時(shí)間成本，更利于業(yè)主經(jīng)濟(jì)利益的保障。鋼結(jié)構(gòu)工程施工工期相對(duì)較短，這主要是由于工程所采用的建筑材料絕大多數(shù)屬于成型材料，故能夠最大程度上有效控制勞動(dòng)強(qiáng)度和工期時(shí)間，工廠化制作，現(xiàn)場(chǎng)組裝，大大節(jié)約了施工周期。通常為了確保鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的形狀與尺寸均具有較高的精準(zhǔn)度，工程人員應(yīng)當(dāng)采用專門的金屬構(gòu)件來進(jìn)行處理，再通過工程現(xiàn)場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)裝配式安裝。

1.3 較高的材料強(qiáng)度

鋼材因其本身有著較高的強(qiáng)度，故即便是面對(duì)較大跨度或者荷載，其同樣能夠發(fā)揮較好的效果，其自身存在的動(dòng)力荷載非常優(yōu)秀。因鋼材有著較佳的抗震特性，這就決定了鋼結(jié)構(gòu)材料自身具備的優(yōu)良的吸收能力和優(yōu)良延伸性等特點(diǎn)。在超高層建筑中，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的運(yùn)用可極大程度上提升其抗震性能，與其他抗震材料相比，其具備了非常優(yōu)越的抗震性能。鋼材本身所具備的強(qiáng)度非常大，于是鋼材在進(jìn)行制作的過程中，構(gòu)件的截面面積相對(duì)來說更小，并且能在壓力承受極限范圍內(nèi)達(dá)到較好的穩(wěn)定性。

2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工工藝要點(diǎn)

2.1 構(gòu)件的驗(yàn)收、進(jìn)場(chǎng)與堆放

在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，鋼材構(gòu)件作為施工過程中所需要的主要原料，構(gòu)件的質(zhì)量會(huì)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)后期施工帶來直接的影響，因此需要做好構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收工作。針對(duì)鋼材構(gòu)件具體的規(guī)格和型來采取不同的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于達(dá)不到施工質(zhì)量要求的構(gòu)件要嚴(yán)禁入場(chǎng)。對(duì)于進(jìn)場(chǎng)的構(gòu)件，由于其數(shù)量較大，因此需要利用專門的場(chǎng)地進(jìn)行保存，分類進(jìn)行存放，并做好防雨和排水措施，做好鋼材構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)管理工作。

2.2 設(shè)備選擇

由于高層建筑施工多以高空作業(yè)為主，因此施工材料都需要施工設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸，因此要正確選擇設(shè)備，這是確保施工質(zhì)量的關(guān)鍵所在。在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工設(shè)備中，塔吊作為核心設(shè)備，在具體選擇時(shí)需要考慮施工環(huán)境、位置及鋼結(jié)構(gòu)等諸多因素來合理選擇，并做好具體安裝工作，以保證后續(xù)施工的順利進(jìn)行。

2.3 測(cè)量技術(shù)

測(cè)量是高層鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中的關(guān)鍵，是對(duì)鋼結(jié)構(gòu)安裝位置進(jìn)行判斷的重要途徑，如果檢測(cè)發(fā)現(xiàn)安裝位置不準(zhǔn)確，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行重新調(diào)整，提高鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在測(cè)量過程中，考慮到高層建筑的實(shí)際情況，首先要對(duì)基準(zhǔn)線以及基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行合理布置，然后按照基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)點(diǎn)的位置進(jìn)行準(zhǔn)確地安裝。為了滿足安裝過程中的放線要求，要選擇好測(cè)量?jī)x器與設(shè)備，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性進(jìn)行控制。

2.4 螺栓的預(yù)埋

為了確保鋼柱定位的準(zhǔn)確性性，需要提前準(zhǔn)確對(duì)螺栓進(jìn)行預(yù)埋。即在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工開始之前做好螺栓的預(yù)埋工作，測(cè)量好具體的預(yù)埋位置后，再對(duì)螺栓進(jìn)行深度預(yù)埋，具體的預(yù)埋數(shù)據(jù)可以根據(jù)施工情況進(jìn)行確定。在螺栓預(yù)埋過程中，需要進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，即先要找到正確的軸線定位點(diǎn)，然后預(yù)埋完成后在澆筑固定過程中，需要按規(guī)定對(duì)螺栓的預(yù)埋工作進(jìn)行檢測(cè)和復(fù)查，確保預(yù)埋定位的準(zhǔn)確度，為后面鋼柱的安裝提供更多的便利。

2.5 鋼構(gòu)件吊裝工藝

在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，構(gòu)件吊裝是十分重要的施工環(huán)節(jié)，吊裝是否準(zhǔn)確，會(huì)直接影響高層建筑施工質(zhì)量。在吊裝施工之前，首先要對(duì)吊裝的順序進(jìn)行確定。對(duì)起重機(jī)的載重，也要嚴(yán)格按照其最大的起重重量來控制，隨著高度不斷增加，其承重量會(huì)逐漸減小。吊裝鋼結(jié)構(gòu)可以分為平面內(nèi)吊裝和豎向吊裝，不同的吊裝方法，其吊裝順序有一定差異。一般平面吊裝是從中心開始的吊裝方式，從核心筒吊裝開始，然后進(jìn)行周圍鋼結(jié)構(gòu)的吊裝與固定。豎向吊裝是按照從下往上順序進(jìn)行吊裝的方法，首先對(duì)下層的鋼梁進(jìn)行吊裝，在固定鋼柱的時(shí)候，必須要隨時(shí)對(duì)鋼柱的標(biāo)高及垂直度進(jìn)行測(cè)量，直到最后的鋼梁吊裝結(jié)束之后才能進(jìn)行焊接工作。

2.6 螺栓的安裝

鋼構(gòu)件的準(zhǔn)確吊裝就位，才能保證螺栓的順利安裝。如螺栓孔發(fā)生錯(cuò)位，螺栓不能自由穿入，要用鉸刀修孔后再穿入，不得強(qiáng)行用力打入，以防螺紋損傷，修孔后清理毛刺。。接頭處連接端板應(yīng)平直，板邊、孔邊無毛刺，以保證摩擦面緊貼，如接頭處有翹曲或變形時(shí)必須進(jìn)行校正，并不得損失摩擦面。裝配前應(yīng)清除浮銹、油污、油漆。安裝臨時(shí)螺栓，首先用臨時(shí)螺栓拼裝，個(gè)數(shù)不應(yīng)少于接頭螺栓總數(shù)的1/3，方法是先用鋼穿桿對(duì)準(zhǔn)孔位，在適當(dāng)位置插入臨時(shí)螺栓擰緊螺母，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)至少放入兩個(gè)臨時(shí)螺栓。安裝高強(qiáng)度螺栓，結(jié)構(gòu)中心位置經(jīng)調(diào)整檢查無誤后，即安裝高強(qiáng)螺栓。高強(qiáng)螺栓的緊固時(shí)施工人員利用扭矩扳手通過選用扭矩法或者轉(zhuǎn)角法施工，緊固順序由螺栓群中心向外施擰。高強(qiáng)螺栓終擰完畢后，用石筆做標(biāo)記，以防漏擰。

2.7 焊接

焊接技術(shù)是高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中的關(guān)鍵技術(shù)之一，由于高層鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)較多，對(duì)其質(zhì)量要求較高，其中的大部分構(gòu)件需要采用焊接的方式來進(jìn)行連接，但是由于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)較多，整體承載重量較大，在實(shí)際處理的過程中容易受到天氣的影響，這在一定程度上增加了高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的焊接難度。所以說為了提高焊接水平，需要在明確焊接順序的基礎(chǔ)上，根據(jù)鋼材的特點(diǎn)和構(gòu)件需求來進(jìn)行選擇合理的焊接技術(shù)，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選擇合理的焊接設(shè)備和焊接材料，這樣才能在最大程度上保證焊接結(jié)構(gòu)的完整性。在另外一個(gè)方面，也需要對(duì)焊接施工人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，提高航姐技術(shù)的熟練程度。在焊接完成之后，可以采用超聲波等方式來對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，防止焊縫等質(zhì)量問題的出現(xiàn)，保證高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

3 結(jié)束語

綜上所述，在建筑施工過程中，質(zhì)量管理和安全管理是最重要的內(nèi)容，高層建筑是未來建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，在高層建筑施工過程中，鋼結(jié)構(gòu)是主要的結(jié)構(gòu)形式。在施工過程中要加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)施工流程以及施工技術(shù)要點(diǎn)的控制，不斷提高高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工水平。

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