高層建筑鋼結構施工探討

【摘 要】隨著施工技術的不斷進步及人們生活水平的提高，高層建筑或超高層建筑數量不斷增多。鋼結構在高層建筑物中的應用在一定程度上優化了建筑物的設計，增加了企業的經濟效益。本文主要分析了了鋼結構的優勢和缺陷，介紹了高層建筑鋼結構施工技術的應用，對施工安全中可能存在的問題提出了相應的建議。

【關鍵詞】高層建筑；鋼結構；螺栓預埋技術；吊裝技術

目前，我國社會主義市場經濟的發展水平不斷提高，鋼產量逐年攀升，為高層建筑鋼結構的發展提供了經濟和物質基礎。近年來，建筑鋼結構在（超）高層建筑中被廣泛應用。據相關資料顯示，目前我國高層建筑中，鋼結構設計與施工技術的使用呈上升趨勢，發展前景遠大。但高層建筑鋼結構施工中仍存在一些不容忽視的問題，亟待解決。

1 鋼結構優勢和缺陷分析

1.1 優勢分析

首先，鋼結構是以鋼材為建筑材料，其材質均勻，力學性能強。主要表現為具有較強的承載力，抗風、抗震功效大，自身結構輕巧等優勢。以抗震功效為例，抗震是高層建筑設計的永恒課題。較之于普通材料，鋼結構具有良好的延展性，扛拉、抗壓、扛剪強度高，且具有較好的彈塑性結構，能有效的吸收和消耗地震能量，大大減輕了地震作用的影響。這點可以從地震后有關不同結構類型房屋破損率的數據中得到證實。

其次，鋼結構能產生規模經濟效益。鋼結構構件采用集約化生產，精準度及工業化程度高。通過采取工廠生產、工地安裝“的運行模式，具有施工速度快、安裝過程簡便、降低工程成本、減短了工程建設周期等特點，據相關資料顯示，鋼筋混凝土結構的施工速度慢于鋼結構施工速度約20%一30%。同時，鋼的可焊接性簡化和滿足了各類鋼結構連接的需求，為高層建筑的設計和施工提供了很大的便利。

再次，鋼結構還有效的能加了建筑物的開間面積。以混凝土結構為例，鋼結構比混凝土結構的開間比為1：2；在安裝過程中，有效減輕了噪音污染和粉塵污染；廢棄的鋼材可進行再次循環利用，減輕了混凝土等其他結構產生的固體廢棄物對土壤的重金屬污染及對土地資源的占用。現階段，鋼結構在高層建筑物有效考慮的結構類型。

1.2 缺陷分析

首先，鋼材在溫度達到600℃時，會因喪失承載能力導致機構坍塌，耐火性差。因此，鋼結構施工的安全性要求在施工過程中，須對鋼結構中的梁、柱、壓型鋼板根據《高層民用建筑鋼結構技術規程）（JGJ99—98）的規定涂防火涂料。

其次，焊接殘余應力會對結構的剛性造成影響。

再次，由于冶煉技術首先，部分型號的鋼材規格職能小批量生產，造成鋼結構市場供求失衡。

2 高層建筑鋼結構施工技術的應用

2.1 螺栓預埋技術

目前，在高層建筑鋼結構的施工過程中，普遍存在螺栓預埋的高度及螺栓中心在預埋過程中的偏差不能滿足圖紙和規范要求等問題。因此，螺栓預埋過程中，要控制好基礎軸線和標高基準點，并將定位軸線、標高的誤差分別控制在2mm、正負5mm以內；同時，分別在定位后及在基礎混凝土澆筑堅固后進行再次測量。并通過兩組數據的比對得出是否重新進行埋設的處理結果。

2.2 吊裝技術

吊裝是鋼結構高層建筑施工的關鍵環節，其速度和質量關系著整個施工工程的質量。它主要包括鋼柱的吊裝和鋼梁的吊裝。具體來講，鋼柱是決定建筑物層高和總高度的主要豎向構件。鋼柱的吊裝首先要劃分吊裝作業區域，其吊裝順序為從整體的框架梁柱結構到樓板結構，從主梁到次梁。吊裝前，在在預埋的地腳螺栓上加上保護套防止絲牙被碰壞。在吊裝第一節鋼柱時，要注意吊點的選擇。吊點的設置應該在柱連接耳板螺旋孔，并且將墊板以及鋼楔校正好。當鋼柱吊起后將M22大六角高清螺栓擰緊，再調節標高，誤差不能超過6mm，調整上下柱接頭錯邊。

在實行鋼梁的吊裝前，要先檢查標高和柱子的間距。為保證施工人員的安全，須在吊裝主梁之前，裝好扶手桿和繩。并根據鋼梁的跨度選擇吊點。鋼梁吊起后進行安裝，焊縫收縮量在2-3mm之間，并及時檢查柱垂直度、傾斜度，保證構件位置準確。

2.3 焊接工藝

不同的鋼結構特點對應著不同的焊接工藝。鋼結構建筑的焊接的順序為由結構到節點再到全方位對稱焊接。才喲美好從上層框架梁到壓型鋼板之托再到下層框架梁，到壓型鋼板之托，再到中層框架梁，到壓型鋼板之托，最后進行焊接檢驗。之后，焊接質量控制小組通過過立焊、橫焊、斜立焊等的反復實驗后編制焊接參數，對出現的問題進行認真并解決，最終形成工藝指導書書面材料，指導焊接工作。同時，焊接操作的確定還要結合焊絲的長度、焊槍施焊角度、焊縫的清理。

3 高層鋼結構建筑中的安全施工問題

高層鋼結構建筑因機械設備多、參與主體多、高空或懸空作業點多、項目實施過程中不確定因素等緣故，在施工過程中極易造成安全事故。因此，針對高層鋼結構建筑的施工環境與施工特點，筆者認為在生產過程中施工人員應樹立生產安全第一的施工理念，明確項目安全生產的負責人，并將目標具體細化和落實到相應的人員和崗位。在此基礎上，將事前防范與過程控制有效的結合起來，如事前采取防護措施如安全梯、防墜設施等，加強對相關人員的安全管理和施工培訓，做好施工前的各項檢查工作，最大程度的消除各種可能造成安全的隱患；在施工的過程中，制定規范、科學合理的施工工藝和方案，保證設備、構建的安全和有序應用，實行標準化操作，從技術上提高安全系數。同時，嚴格管理，加強監督，在保證施工安全的前提下確保施工質量和速度。

4 結語

高層鋼結構建筑的“高、大、輕”優勢打破了長期以來混凝土結構、砌體結構為主的局面，發展高層鋼結構建筑已成為工程建設的必然。隨著城市化的高速發展及施工技術的不斷提高，我國的高層鋼結構建筑數量和質量都將得到提升，并帶動我國建筑行業的發展。

參考文獻

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