高層建筑鋼結構施工的關鍵技術和措施

楊建超

摘 要：由于鋼結構建筑具有工期較短和抗震能力強以及可以回收利用等特點，廣泛應用于工程建設中，而鋼結構施工技術質量的高與低不僅對工程建設有直接影響，同時也會影響到工程后期的居住安全。因此，主要闡述了建筑鋼結構施工關鍵技術，并針對鋼結構施工質量控制對策進行分析，可為類似工程提供借鑒。

關鍵詞：高層建筑;鋼結構施工;關鍵技術

引言

鋼結構就是由鋼制材料組合的結構，是主要的建筑結構。其結構是由型鋼、鋼板制成的鋼柱鋼梁構成的，各部件之間一般采用焊縫和螺栓和柳釘來進行連接。由于鋼結構自重輕，施工簡便，所以被廣泛應用。

一、超高層建筑鋼結構的概念及優(yōu)勢

根據我國民用建筑通用準則，總體高度超過100m或者在40層以上的建筑物，定義為超高層建筑;采用鋼結構作為結構體的建筑，稱之為鋼結構建筑。鋼結構在作為超高層建筑結構主體時，較傳統(tǒng)的建筑結構材料有著非常明顯的優(yōu)勢，首先在材料重量上，由于傳統(tǒng)的混凝土結構，在同等抗壓條件下，鋼結構材料有著較小的構件截面，能夠有效節(jié)約建筑物空間，同時利于超高層的建筑施工，極大提高了建筑結構的施工效率;其次鋼結構材料相較于傳統(tǒng)的混凝土材料，在建筑節(jié)能、綠色以及環(huán)保效果上都有著較強的優(yōu)勢，在滿足超高層建筑質量安全的前提下，鋼結構材料更能滿足國家節(jié)能建設、綠色發(fā)展的要求，同時對建筑美觀的提升效果，要大大優(yōu)于傳統(tǒng)建筑結構材料。

二、鋼結構施工前期準備

超高層建筑鋼結構施工前，必須做好充足的施工前準備，以滿足施工過程中施工安全的要求，包括對超高層建筑施工圖進行嚴格的審查，確保沒有違反設計強條;對鋼結構材料進行選擇，確保材料抗壓及承載性能滿足設計需求;針對超高層鋼結構施工做出詳細的部署，確保工程施工的安全及進度。

（一）嚴格的施工圖審查

鋼結構施工圖是超高層建筑結構施工最重要的技術性文件，在施工開始前，必須組織專家對設計施工圖作出嚴格的評審，確保施工圖符合相關設計標準，施工工藝的選擇及技術規(guī)范的選定符合超高層建筑鋼結構安全施工的要求;同時在施工圖審查過程中，相關施工人員也能進一步了解設計結構與施工方式，有利于整體施工的進行。

（二）鋼結構材料選擇

鋼結構材料作為超高層建筑主體結構時，其抗壓強度和承載力都優(yōu)于同等條件下的混凝土材料，但是由于鋼質材料存在導熱系數較大的缺點，其在耐火性能上，存在一定的缺陷，隨著我國材料科學的進步，耐火鋼的發(fā)明填補了鋼結構的缺點，其各種指標如化學指標、物理指標、抗沖擊指標及焊接指標都能滿足現(xiàn)代超高層建筑結構需求，為保障超高層建筑的安全，在進行結構主題材料選擇時，應采用符合國家標準的耐火鋼。

（三）鋼結構施工部署

超高層鋼結構主體施工過程中，存在多施工工序與多工種并行施工的情況，因此必須在施工開始前期做好施工部署工作，為多工種配合及多工序并行提供良好的施工計劃，合理鋼結構的施工時間，在保障鋼結構主體安全及施工質量的前提下，有效地提高結構施工的效率，縮短施工周期。

三、超高層建筑鋼結構施工技術

超高層建筑鋼結構施工技術主要包括結構柱施工技術、結構梁施工技術、連接件施工技術、焊接技術以及除銹與涂裝技術。在主體進行鋼結構施工前，首先要確保樁基的質量符合設計標準，作為建筑結構體的基礎，樁基的安全性能是超高層鋼結構整體施工的保障，同時在樁基檢測時，可以確定立柱的坐標及之間的距離，調整鋼結構體與樁基中心面之間的空間，方便鋼結構體的調整。

（一）鋼結構柱施工

鋼結構柱采用吊裝施工，吊裝時首先應確立柱體定位軸線，并且以地面控制網為基準在軸點放樣;吊裝過程中不能使結構柱拖地，到達結構柱安裝位置時，按照先垂直再水平的順序，對鋼結構住的高程及位移進行調整，最后進行垂直度調整。

（二）鋼結構梁施工

結構梁吊裝前，首先要確定柱間距以及結構柱高度是否達到設計要求，主梁吊裝時利用扶手繩等工具確定梁體安裝位置;梁體到達指定位置后，采用扶手索對梁柱之間進行固定，以保障結構梁后續(xù)施工安全;吊裝施工過程中，梁體吊裝點的選擇必須根據鋼結構梁的總跨度來確定。

（三）焊接施工

鋼結構焊接施工包括內腔同步對稱焊接，采用鋼結構內腔豎向焊接，以5人同步快速對鋼結構體連接部位進行焊接，焊接時應注意排氣設施及保障內腔空氣清新;其次是外腔超長橫向焊接，以8人采取同步的對稱焊接，長邊安排6人，短邊安排2人，分段對鋼結構件進行跳焊，同時在焊接時臨時加設反變形約束裝置以保障焊接精度。焊接完成后，采用超聲波探傷技術對焊接部位進行檢測。

（四）除銹與涂裝

鋼結構材料在進行施工前，已進行防銹處理，在焊接安裝施工后，必須針對焊接部位及連接部位的螺栓進行再次防銹處理，同時對在吊裝過程中鋼結構材料的受損部位，也必須再次進行除銹處理;同時對鋼結構表面進行清洗，并涂裝防火涂料，以確保鋼結構整體耐火性能達到設計標準。

四、超高層建筑鋼結構施工管理措施

超高層建筑鋼結構施工技術中，為保障施工安全和質量，必須采取相應的技術管理措施，結合最新的信息技術運用，確保結構體施工過程的合理有效;通過對施工數據的監(jiān)控，保障結構體施工過程中建筑主體達到設計要求;通過對現(xiàn)場安全設施的管理，保障施工現(xiàn)場人員及設備的安全;最后通過對施工地點氣象進行監(jiān)控，確保施工環(huán)境的安全。

（一）BIM技術的應用

傳統(tǒng)的超高層建筑鋼結構施工中，避免不了與其他工種存在結構碰撞的現(xiàn)象，現(xiàn)階段BIM技術的應用，可以有效地避免結構體碰撞情況的發(fā)生。超高層建筑的排水、電氣、暖通等設備管線與結構梁柱之間的位置關系可以通過BIM建模，在主體結構施工前判斷出來，并進行及時有效調整，以確保鋼結構與建筑其他系統(tǒng)之間不會發(fā)生碰撞，同時通過BIM技術的應用，可以更加合理有效對建筑物內部空間進行規(guī)劃，提升建筑物整體的使用效果。

（二）施工數據監(jiān)控

超高層建筑鋼結構施工中，由于施工結構復雜，視線條件較差以及鋼結構技術水平要求較高，在施工過程中，必須對整個施工數據進行實時監(jiān)控，通過完備的儀器，確保結構體與施工圖設計基準線一致，通過系統(tǒng)科學的分析，對鋼結構安裝過程中容易出現(xiàn)偏差的部位反復核查，以確保超高層建筑的整體安全。

（三）安全施工管理

鋼結構施工過程中，對施工安全的管理也是十分重要的，主要包括以下措施，首先是設立高層防護生命線，高度在建筑物每層的1.2m左右并搭建臨邊防護設施，以確保高層施工安全;其次是設置安全網及水平懸挑防護棚，以預防高處墜落危險;再者是在焊接施工時，以接火盆作為預防焊接火星的防護措施;最后對焊接采用的氣瓶等采用推車移動，防止氣瓶傾倒。

（四）氣象條件監(jiān)測

超高層建筑鋼結構施工受施工地點氣候條件的影響較大，特別是雷擊、暴雨、狂風的氣象因素極大影響了超高層建筑鋼結構的施工，因此在進行施工時，必須委托氣象部門對施工所在地的條件進行實時監(jiān)控，并及時提醒相關項目的施工單位，同時在施工現(xiàn)場必須做好防雷、防風及防雨措施。

五、結束語

高層建筑的出現(xiàn)實現(xiàn)了建筑技術的高度集中和發(fā)展，既要求了規(guī)模和高度，又限制了占地和重量，為建筑施工技術提出了更高要求。上文介紹了鋼結構的施工技術要點，在施工時要嚴格按照規(guī)范施工，這樣才能夠保證施工質量。

參考文獻：

[1]楊占濤.淺談高層建筑鋼結構的關鍵施工技術[J].智能城市，2018，4（03）：153.

[2]楊興明.高層建筑鋼結構施工的關鍵技術和措施[J].綠色環(huán)保建材，2018（01）：209.