高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用分析

郭 軍

江蘇省溧水中等專業(yè)學(xué)校（211200）

1 鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)

1.1 鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

鋼材在實(shí)際的應(yīng)用中具有良好的抗壓縮和抗彎曲能力，而且這兩種性能都優(yōu)于混凝土，因此，將鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用在高層建筑中，可以顯著地減少建筑物橫截面的面積，使得高層建筑的空間利用率得到進(jìn)一步改善。

在高層建筑項(xiàng)目中使用鋼結(jié)構(gòu)，可以顯著地減少施工腳手架的用量。 安裝鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，可以將鋼板作為混凝土樓板的永久性模板。 此外，在高層建筑的施工過(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)和混凝土交替施工，不僅增加了建筑結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度，而且大大縮短了工期。

鋼材可以重復(fù)利用，而且鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物也比較少。高層建筑采用鋼結(jié)構(gòu)符合我國(guó)提倡的節(jié)能環(huán)保理念，既保護(hù)了環(huán)境，又利于提高高層建筑的施工質(zhì)量，對(duì)于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也是益處多多。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)

鐵原子很容易與空氣中的氧原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在鋼結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生氧化鐵，會(huì)嚴(yán)重腐蝕鋼結(jié)構(gòu)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)造成損壞， 進(jìn)而影響高層建筑的整體質(zhì)量。

鋼結(jié)構(gòu)具有一定的導(dǎo)熱性，其導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)高于混凝土，這一特性使得鋼結(jié)構(gòu)的耐火性較差，并會(huì)降低鋼結(jié)構(gòu)的彈性和屈服強(qiáng)度。當(dāng)溫度達(dá)到350 ℃時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度將降低約30%；當(dāng)溫度升至500℃時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度將降低約50%；而當(dāng)溫度升至600 ℃時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)基本上不再堅(jiān)固。

2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用難點(diǎn)

2.1 對(duì)吊裝的要求較高

由于高層建筑的高度比較高，在施工中存在很多施工難點(diǎn)。為確保高層建筑的施工質(zhì)量與施工安全，必須使用適當(dāng)?shù)乃狡鹬貦C(jī)協(xié)助施工。 在選擇吊裝設(shè)備時(shí)，要進(jìn)行充分的研究分析。

2.2 防滲漏要求高

對(duì)高層建筑的外墻必須采用特殊的防水和保護(hù)措施，并使用專門的保暖材料，以確保高層建筑的防水保溫性能。因此，為了有效提高鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在高層建筑工程中的使用效果， 必須加強(qiáng)防水防滲技術(shù)的研究與應(yīng)用。

3 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用

高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)非常復(fù)雜， 如果應(yīng)用不當(dāng)，將會(huì)降低高層建筑的質(zhì)量。

3.1 預(yù)埋螺栓技術(shù)的應(yīng)用

埋入式地腳螺栓的強(qiáng)度及位置對(duì)高層建筑的施工質(zhì)量具有決定性影響。 定位鋼板通常由6～10 cm的鋼板制成，能夠?qū)Φ啬_螺栓進(jìn)行有效定位。需要對(duì)鋼板的規(guī)格和尺寸進(jìn)行標(biāo)注，該尺寸必須與鋼柱地板柱的規(guī)格和尺寸一致。 在鋼板上預(yù)留一個(gè)直徑約為150 mm 的鑄孔，然后進(jìn)行下梁中鋼筋的焊結(jié)工作。 另外，為了確保它們之間可以建立有效的連接，地腳螺栓應(yīng)焊接在柱子的外筋中，用螺栓保證整體強(qiáng)度和剛度。 同時(shí)，混凝土澆筑完成后，需要使用塑料袋包裹露出的地腳螺栓，以避免其生銹。

3.2 吊裝技術(shù)的應(yīng)用

3.2.1 塔吊的選用

在塔吊的選型和安裝過(guò)程中，需要綜合考慮鋼結(jié)構(gòu)的主要特征和項(xiàng)目本身的條件因素，確保塔吊安裝和拆卸工作的高效性和塔吊使用的安全性。 通常，高層建筑工程使用的塔吊為爬式塔吊，塔吊本身的起重能力不是很高，所以價(jià)格也相對(duì)較低。一般爬式塔吊的高度可以設(shè)置為150 m，而塔吊本身的高度可以達(dá)到180 m。如果需要檢查下部，可以將其設(shè)置為200 m。

3.2.2 鋼柱的吊裝

對(duì)于基本環(huán)節(jié)的安裝，可以結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，使用立柱基礎(chǔ)或鋼管立柱基礎(chǔ)的方法進(jìn)行擴(kuò)展，具體的操作方法是:調(diào)整柱軸，放置螺栓，然后將8 根av32 鋼棒插入其中；用原來(lái)放置的螺栓進(jìn)行調(diào)整加固后，安裝內(nèi)置鋼板；對(duì)軸和螺栓進(jìn)行定位和調(diào)整，然后焊接固定。

鋼管柱的布置和運(yùn)輸工作可以與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況相結(jié)合，起吊時(shí)，先綁定兩個(gè)點(diǎn)，然后垂直吊起。在開(kāi)展起吊工作之前，必須確保鋼管柱的根部被踮起，使其與所需的高度相對(duì)應(yīng)，將電纜絞盤展開(kāi)并固定在鋼管柱的位置， 以防止鋼管柱的底部變形。在鋼管柱起吊期間，鋼管柱吊裝與塔吊動(dòng)臂的旋轉(zhuǎn)必須保持同步，直到鋼管柱伸直為止。 同時(shí)，必須將上部端口包裹在管狀鋼柱上，以防止碎屑進(jìn)入。 在管接頭的對(duì)接工作結(jié)束時(shí)，也應(yīng)將對(duì)接拆除并做好標(biāo)記。 在鋼管柱錨固之前，按照鋼管柱的垂直校正要求，在錨固位置配備相應(yīng)的邊界板和調(diào)節(jié)螺釘，以實(shí)現(xiàn)鋼管柱的垂直度校正。 另外，經(jīng)緯儀應(yīng)設(shè)置在垂直軸和水平軸的位置， 以便準(zhǔn)確調(diào)整測(cè)量偏差，使柱底的橫線可以與柱頂一起設(shè)置并保持一致[1]。

3.3 鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)技術(shù)的應(yīng)用

3.3.1 梁、柱結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)施工

采用預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)可以將預(yù)制構(gòu)件分組安裝。 為了確保建筑框架的穩(wěn)定性，H 型柱必須與起承載作用的梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接加固，不同的結(jié)構(gòu)選擇的連接方式不同，必須根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的連接方式。 建筑物中的梁和柱的連接不使用傳統(tǒng)的焊接方式，通常會(huì)采用螺栓連接的方式，以確保兩者可以緊密連接、不變形，以避免因鋼材變形而影響施工效果。 梁與柱之間的連接也可以采用拼接的方式。

不同的結(jié)構(gòu)通常使用不同的連接方法，但無(wú)論使用何種技術(shù)，都必須考慮現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件，并且要嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定的要求。如鋼管柱和H 型鋼也可以使用高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行連接。 只要操作方法正確，現(xiàn)有的連接方式一般都可以滿足連接要求。

如果操作失誤或連接方式選擇錯(cuò)誤，會(huì)影響施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。

連接技術(shù)需要不斷地改進(jìn)和創(chuàng)新，將最新技術(shù)融入其中，以找到更好的連接方法[2]。

3.3.2 板結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)施工

高層建筑的建造過(guò)程開(kāi)始于框架的搭建。 當(dāng)建筑框架搭建完成后，需要其他材料來(lái)完成建筑框架的填充。 當(dāng)前，高層建筑中的大多數(shù)墻磚都是由混凝土、鋼材制成，雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是它的絕緣效果非常好，并且承受壓力和抗震的能力很強(qiáng)。 同時(shí)，其使用了綠色建筑材料，對(duì)人體無(wú)害。 墻板厚度比其他建筑材料大得多，因此其絕緣效果非常好。 在板結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)施工中，需要注意以下3 點(diǎn):①不同壁板之間的連接。 墻板和墻板不會(huì)自己連接在一起，需要使用螺釘?shù)葘⒏鞑糠志o密連接，連接材料的長(zhǎng)度和寬度應(yīng)根據(jù)墻板的厚度來(lái)確定；②連接外墻和支柱的主體。 高層建筑的墻板通過(guò)塔吊設(shè)備搬運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)，然后將保溫板連接到墻板上；③門窗與墻板之間的連接。 除墻磚外，還需要做好門窗與墻板之間的連接，以確保建筑物的完整性[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用于高層建筑工程中具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)， 可以有效提高建筑的抗震性能和美觀度，并且輕巧、便宜、延展性能好、塑性變形性強(qiáng)，便于施工。 高層建筑工程中合理使用鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，可以提高施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，有利于建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[4]。