鋼結(jié)構(gòu)高層建筑施工關(guān)鍵技術(shù)研究

喬元棟

（山西省工業(yè)設(shè)備安裝集團(tuán)有限公司，山西 太原 030032）

在城市中，高層建筑林立。在高層建筑中，要保證其質(zhì)量，就需要加強(qiáng)施工技術(shù)，這是提升質(zhì)量的關(guān)鍵所在。只有這樣，才能使人們有一個(gè)更加安全、舒適的居住環(huán)境，讓人們的幸福指數(shù)有更大提升。

1 概述

在國外的發(fā)達(dá)國家，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用很多。在科技的不斷推動(dòng)之下，鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生了極大的變化，一方面，建筑形式更加靈活、多樣，另一方面，設(shè)計(jì)理念突破了單一化，向多元化發(fā)展，使傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大變化。隨著城鎮(zhèn)人口的不斷增多，城鎮(zhèn)可利用的空間也在逐漸減少，因此高層建筑的飛速發(fā)展就成為一種趨勢(shì)。在城鎮(zhèn)中，建筑高度越來越高，就使得鋼結(jié)構(gòu)重量、質(zhì)量都不斷增加，在施工中就需要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，從而適應(yīng)高層建筑的需要。只有這樣，才能使鋼結(jié)構(gòu)既能符合建筑發(fā)展需要，又能夠保證建筑施工的安全，實(shí)現(xiàn)高層建筑施工更加有效。

2 基本原則

2.1 科學(xué)性

對(duì)于高層建筑來說，鋼結(jié)構(gòu)是必不可少的。在施工中，所遵循的首要原則就是科學(xué)性。在施工中，必須做到科學(xué)、合理施工。設(shè)計(jì)目標(biāo)也要以科學(xué)為基礎(chǔ)，每項(xiàng)參數(shù)都要與施工技術(shù)結(jié)合在一起，確保施工既科學(xué)，又有效，從而使高層建筑施工質(zhì)量有更大提高。

2.2 簡單性

為保證高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，除了堅(jiān)持科學(xué)性原則外，還要遵循簡單性原則。一般來說，高層建筑施工受到自身特征影響，使得施工局限性受到很大限制，操作環(huán)境變得相對(duì)簡單。為了更好的適應(yīng)這一現(xiàn)狀，在施工的時(shí)候，就需要提高設(shè)計(jì)容錯(cuò)率，盡量避免外界因素對(duì)施工的干擾，使得施工效果更加的理想。

3 鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)

3.1 自重輕、有較大可使用有效空間

與其他高層建筑材料進(jìn)行比較，鋼結(jié)構(gòu)自重較輕，可以使用的有效空間較大，對(duì)于高層建筑的設(shè)計(jì)要求相吻合，也能保證高層建筑的質(zhì)量要求，因此剛結(jié)構(gòu)在高層建筑施工中廣泛運(yùn)用。

3.2 強(qiáng)度高、施工周期短

從目前來看，鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑中占據(jù)重要地位，是非常重要的組成部門。一方面，鋼結(jié)構(gòu)自身重量輕，有效空間大，另一方面，鋼結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度高、施工周期不長。因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度大，因此荷載能力就很高，跨度能力也很高，經(jīng)濟(jì)價(jià)值很大。另外，鋼結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的延展性，吸收力也非常高，對(duì)于突發(fā)的地震等自然災(zāi)害具有強(qiáng)大的抵抗能力。與其他建材相比較，鋼結(jié)構(gòu)施工中都使用成型的材料，材料等待時(shí)間就會(huì)大大降低，施工操作也相對(duì)簡單，就大大縮短了鋼結(jié)構(gòu)的施工工期，對(duì)施工期限有很大保障作用，施工效率也會(huì)提升。

3.3 環(huán)保節(jié)能

對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)來說，其環(huán)保效能很好。一方面對(duì)周圍環(huán)境不會(huì)帶來嚴(yán)重污染，另一方面鋼結(jié)構(gòu)材料能夠循環(huán)使用。這樣就與節(jié)能減排的要求相吻合，減少了資源的占用率，使資源得到有效配置，資源得到有效利用。

4 鋼結(jié)構(gòu)施工流程

對(duì)于高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工來說，它包括五個(gè)環(huán)節(jié)。第一，構(gòu)建驗(yàn)收環(huán)節(jié)；第二，操作吊裝環(huán)節(jié)；第三，螺栓高度調(diào)整環(huán)節(jié)；第四，焊接檢驗(yàn)環(huán)節(jié)；第五，栓釘和壓型鋼板操作環(huán)節(jié)。在建筑施工技術(shù)中，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)要求非常高，施工系統(tǒng)性、綜合性也很高。因此，需要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行規(guī)范，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理配置，科學(xué)使用，這樣才能保證鋼結(jié)構(gòu)的有效運(yùn)用，保證高層建筑質(zhì)量，使施工更加安全。

5 鋼結(jié)構(gòu)施工影響因素

一般來說，高層建筑一般都建在城市的中心或繁華地帶，所占用的實(shí)際面積很小，在實(shí)際的施工中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)高層建筑交叉立體施工，這就增加了施工工序協(xié)調(diào)難度，會(huì)在一定程度上影響工期。對(duì)高層建筑施工來說，自然環(huán)境因素對(duì)其影響最大。因?yàn)楦邔咏ㄖ诟呖帐┕ぷ鳂I(yè)，一些自然天氣，比如大風(fēng)、雷雨、冰雹等惡劣天氣會(huì)中斷施工，使施工不能夠順利進(jìn)行，會(huì)使工期向后拖延，還會(huì)對(duì)高層建筑質(zhì)量帶來很大影響。因此，需要對(duì)施工的影響因素加以注意，要提前做好安排，要把影響因素全部考慮在內(nèi)，盡量使工期超前安排，確保工期在規(guī)定時(shí)間完成，保證建筑質(zhì)量。

6 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)

6.1 前期準(zhǔn)備工作

在施工之前，要精心準(zhǔn)備，這是保證施工順利進(jìn)行的前提和基礎(chǔ)。在施工前期，要對(duì)施工做出合理安排、規(guī)劃，對(duì)施工中出現(xiàn)的突發(fā)問題進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)。首先，科學(xué)審查設(shè)計(jì)圖紙。在后期的施工中，設(shè)計(jì)圖紙是施工依據(jù)，所以，要高度重視施工圖紙的安全性、可行性。要對(duì)設(shè)計(jì)圖紙安全施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，看其是否達(dá)標(biāo)，還要檢查現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)，確保施工中能夠科學(xué)合理利用圖紙。其次，要對(duì)施工中的眾多問題進(jìn)行篩選。因?yàn)楦邔咏ㄖ┕な芎芏嘁蛩赜绊?，因此，要?duì)影響因素進(jìn)行科學(xué)篩選。這樣才能有效合理制定解決方案，使施工效率和質(zhì)量得到極大提高。再其次，嚴(yán)格檢查和審閱高層建筑施工。重點(diǎn)審查設(shè)計(jì)圖紙、施工組織。最后，在塔吊布置的時(shí)候，要做到科學(xué)合理。在選擇塔吊的時(shí)候，要對(duì)施工地條件和環(huán)境充分考慮，確保吊塔科學(xué)，安裝質(zhì)量提高。

6.2 安裝技術(shù)

在高層建筑中，鋼結(jié)構(gòu)安裝是非常重要的。在鋼結(jié)構(gòu)中，柱體安裝尤為重要。因?yàn)橹w是重要的承重構(gòu)件，要對(duì)柱體基礎(chǔ)的澆筑控制好，還要控制好柱腳螺栓預(yù)埋的質(zhì)量。第一，在進(jìn)行基礎(chǔ)建筑之前，要對(duì)預(yù)留地腳螺栓的安裝孔洞進(jìn)行精準(zhǔn)確定，確定好位置后，還要進(jìn)一步復(fù)核和校正。完成復(fù)核和校正之后，運(yùn)用卡盤進(jìn)行固定，并進(jìn)行澆筑成型。第二，澆筑固化后，對(duì)標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測(cè)，還要對(duì)軸線進(jìn)行復(fù)測(cè)，對(duì)地腳螺栓位置也要復(fù)測(cè)。要檢驗(yàn)建筑過程中，地腳螺栓位置發(fā)生的誤差是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，一般來說，標(biāo)高的誤差在5毫米之內(nèi)，軸線的誤差在2毫米之內(nèi)。

6.3 加工技術(shù)

對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)件，一般都要在加工廠進(jìn)行。因?yàn)樵诩庸S可以充分利用廠中的機(jī)械設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)工廠化管理，如調(diào)直、切割、焊接、除銹等，使鋼構(gòu)件的精度和質(zhì)量都有極大提高。對(duì)加工鋼構(gòu)件的企業(yè)進(jìn)行資質(zhì)管理。一般來說，鋼構(gòu)件的加工主要形式是分包和委托加工。所以，對(duì)于加工企業(yè)的資質(zhì)一定要審核清楚，不能讓沒有資質(zhì)的企業(yè)進(jìn)行加工。只有加工企業(yè)具備相應(yīng)的資質(zhì)，才能具備高超技術(shù)，才擁有更加完備的設(shè)備，這樣才能保證鋼構(gòu)件的加工質(zhì)量，才能確保高層建筑的質(zhì)量。

6.4 焊接技術(shù)

對(duì)于鋼構(gòu)建來說，其加固是通過焊接來完成的。鋼構(gòu)件所采用的焊接方法有兩種，一種是電渣焊，一種是氣體保護(hù)焊。鋼結(jié)構(gòu)焊接中，一般都使用氣體保護(hù)焊，運(yùn)用二氧化碳作為保護(hù)氣，手工焊接非常的方便、簡單，焊接設(shè)備容易操作，因此，在焊接中廣泛運(yùn)用。但是，這種焊接質(zhì)量不高，而且效率低下，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的焊接很難滿足。所以，在高層鋼結(jié)構(gòu)中，一般采用焊縫打底施工。在焊接表面，不能有氣孔、裂紋等出現(xiàn)，這是非常嚴(yán)格的。只有鋼結(jié)構(gòu)表面達(dá)到要求，才能啟動(dòng)下一工序操作。在焊接中，要根據(jù)施工步驟進(jìn)行焊接，確保整體焊接進(jìn)度，不影響整個(gè)施工進(jìn)度。

6.5 涂裝技術(shù)

在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)中，使用壽命要考慮在內(nèi)，而且鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性也要充分考慮，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要對(duì)防腐性能和防火性能充分考慮，要使鋼結(jié)構(gòu)具備這兩個(gè)性能。鋼結(jié)構(gòu)要想具備很好的防腐和防火性能，就需要熱浸鍍鋅，但是，這種工藝較為復(fù)雜，而且成本比較高。因此，在當(dāng)前市面上，一般更為常用的防腐、防火工序，主要運(yùn)用防腐和防火材料對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行涂裝。運(yùn)用涂料，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行涂刷保護(hù)，用于防腐和防火。在涂刷的時(shí)候，一定要做到均勻，任何一個(gè)細(xì)小的地方都不能放過。只有這樣，才能使防腐、防火效果更加有效，確保鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量，對(duì)整個(gè)施工質(zhì)量也會(huì)帶來極大影響。

6.6 抗震技術(shù)

在建筑物紛紛發(fā)展的今天，建筑設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。人們對(duì)建筑的安全認(rèn)識(shí)加強(qiáng)，現(xiàn)在自然災(zāi)害非常多，尤其是地震災(zāi)害發(fā)生越為頻繁，對(duì)建筑物抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)就顯得更為重要。在建筑物抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要抓住主要問題，要有針對(duì)性設(shè)計(jì)。一般來說，抗震結(jié)構(gòu)的合理性，就是要保證每個(gè)部分的合理，這樣綜合起來，才能使設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)趨于平衡，更加合理化。另外，在抗震結(jié)構(gòu)體系中，要使內(nèi)部和外部的贅余度共同具備，一旦地震發(fā)生，就對(duì)建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)件延性進(jìn)行破壞，就使得建筑結(jié)構(gòu)安全系數(shù)提高，延長了破壞時(shí)間，對(duì)抗震水平的提升具有關(guān)鍵作用。

7 結(jié)語

總之，社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，對(duì)建筑業(yè)的要求越來越高。當(dāng)今，高層建筑業(yè)的發(fā)展壓力徒然劇增。要想使高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量得以保障，就要在施工中堅(jiān)持科學(xué)合理施工技術(shù)，對(duì)各類施工風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行規(guī)避，使施工中的安全效能得到有效提高。只有在施工中，對(duì)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)全面注意，切實(shí)采取有針對(duì)性的措施，才能使施工質(zhì)量得以保障，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益雙豐收，更好的推動(dòng)建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。