簡析高層建筑中主體鋼結構的施工技術

摘 要：隨著我國社會及城市化水平的進一步提升，城市人口的數量也在逐漸激增，由于城市土地資源有限，地價突飛猛進，導致城市建筑物的高度不斷增加，從而形成越來越多的高層建筑群。然而在我國高層建筑中，最為主要的結構形式則是鋼結構，被行業內稱之為是現階段的綠色建筑。文章主要分析了高層建筑中主體鋼結構施工技術的應用。

關鍵詞：高層建筑；主體結構；鋼結構；施工技術

中圖分類號：TU974 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）15-0145-02

1 高層建筑鋼結構的優點

通常情況下，新型建筑形式的出發點是材料的特性。而鋼結構是由鋼板、熱軋型鋼或冷加工成型的薄壁型鋼制作而成。對比其它材料的結構，鋼結構的特點具有以下幾方面的優點：

①鋼結構的材料強度相對較高，與其他建筑材料相比，其塑性及韌性都具有優勢。例如：對比混凝土、磚石及木材時，其強度則高出許多。所以，一般在大跨度、大荷載的構件及結構中的應用最為適宜。其次，鋼材還具有良好的塑性及韌性。在一般條件下，結構塑性好時，不會出現由于載重問題導致斷裂的現象發生。而結構的韌性好時，具有較強的動力荷載的適應性。鋼結構的抗震性能受到吸附能力及養生能力的直接影響。由于鋼材具有較高的強度，在進行構件制作時會有截面小且壁薄的優點。在對壓力進行承受時，應保持處于穩定狀態。但有時強度無法充分發揮。

②鋼結構的材質均勻，其內部結構與勻質和各向同性相接近，通過一定應力幅度，使其處于完全彈性的狀態。所以，鋼結構的實際受力狀況符合工程力學的計算結果。在鋼材的冶煉及軋制的過程中能夠對其質量進行有效的控制，使其材質波動的范圍縮小。

③鋼結構的制造較為簡單，且施工工期短，由于鋼結構運用的材料較為單純且屬于成材，在加工的過程中較為簡單，在操作的過程中可運用機械進行作業。所以，通常情況下是在專業的金屬結構廠中對大量的鋼結構進行構件的制作，具有較高的精確度。在施工場地內對構件進行拼裝，運用普通的螺栓及強度較高的螺栓進行，具有安裝便捷的優點。或采用在地面進行拼裝和焊接的方法，使其鋼結構形成較大的單元后在對其進行吊裝作業，從而進一步將施工周期得到縮短。另外，對于已建成的鋼結構的改建及加固都相對簡單，對鋼結構采用螺栓進行連接，可根據結構的需求進行拆遷施工。

④鋼結構的自重較輕。雖然與混凝土相比，鋼材的比重相對較大，但從結構方面來看，鋼結構卻輕于鋼筋混凝土。其原因是由于鋼筋的輕度和比重之比大于混凝土。在相同的跨度內對同樣的荷載進行承受，鋼結構的重量不能超過鋼筋混凝土屋架的1/3～1/4之間，而冷彎薄壁型鋼屋架甚至達到1/10，在吊裝施工過程中提供便利。在對結構進行遠距離運輸時，重量輕在其中發揮著重要作用。

2 高層建筑主體鋼結構施工前的準備

首先，應落實對施工圖紙的會審工作，作為工程施工的重要依據，圖紙發揮著重要作用。在工程開工之前，項目監理結構應對監理人員進行組織，對工程圖紙及項目的相關規范及施工工藝進行有效的了解，從而對設計意圖進行合理運用。其次，還應對施工單位專業技術人員進行組織從而對施工圖紙進行會審，對圖紙中是否存在缺陷問題進行有效解決，確保在施工開始之前將存在的問題得到合理的改善，進一步將由于圖紙中存在的問題導致工程質量及進度受到影響的現象進行避免。應對鋼結構安裝的施工組織設計進行合理審查，在施工單位中，施工組織設計對工程實施進行全面的知道，其完善程度對工程的質量及進度造成直接的影響。所以，鋼結構安裝工程的施工組織設計應具有針對性。

3 塔吊的選擇及設置

作為高層建筑鋼結構工程施工的核心機械設備，塔吊的選擇及設置應按照建筑物的布置、現場條件以及鋼結構的重量等方面進行分析，確保裝卸過程處于安全、方便且可靠的狀態。在對塔吊進行選擇時，應先對內爬式塔吊進行最先考慮。由于在鋼結構建筑中運用內爬式塔吊時能夠減少樓層的加固工序，在起重機布設位置上其自由度相對較大。另外，與附著式塔吊相比，內爬式塔吊的起重能力及幅度要求都相對較低。從經濟方面來看，在超高層鋼結構建筑中運用內爬式塔吊能夠使其成本得到有效的節約。

4 原材料的控制

鋼結構不僅具有較多優點，而且還具有較大的導熱系數、較差的耐火性等缺點。隨著近年來冶金技術的進一步發展，耐火鋼在冶金行業中也被進一步研發及產出，對鋼結構的發展提供有利的條件。應確保連接套筒具備出廠合格證書，通常運用的材料包括低合金鋼、優質碳素結構鋼，在設計的過程中，應使其抗拉承載力超過被連接鋼筋的受拉承載力的1.2倍，套管的長度應達到鋼筋直徑的二倍。

5 鋼構件的驗收作業

當鋼構件進場以后，專業的質量檢測人員應對其質量進行詳細的檢查，彈出鋼柱的安裝軸線，若在運輸過程中有鋼構件出現變形損壞的現象，應對其進行及時的矯正及處理。其次，驗收構件縱橫方向的安裝中心線，當中心線不清晰時，應彈上安裝線。

6 鋼結構施工的安全控制

①垂直登高的安全控制。確保臨時性的人貨共用電梯及永久性扶梯在運行過程中能夠滿足人員的正常登高作業。在柱頂進行鋼柱安裝以后，對吊索進行拆除作業時，應在安裝之前在地面將工具式爬梯運用捆扎固定的方式在鋼柱側面進行固定，在使用結束以后再對其進行拆除即可。

②水平通道的安全控制。水平通道的形式相對較多，最常運用的主要包括：工具式腳手通道、鋼管腳手通道、裝配式通道板以及扶手繩等。在不存在安全通道的條件下，在與鋼梁保持一定高度的范圍內的鋼柱表面，對其構件進行焊接，采用鋼絲繩或尼龍繩進行穿過，從而構成扶手繩的形式。在鋼梁上施工人員進行行走時，應采用固定安全帶并與扶手繩相輔助的方式進行，促使其安全性得到保障。

③接柱的操作安全控制。運用焊接緊固的方法對平臺鋼柱之間進行連接。在焊接時應對操作平臺進行設置，便于焊工的運用。通常平臺的形式采用的是工具式平臺或鋼管腳手搭設的平臺，在吊裝之前在鋼柱上進行固定，在吊裝的過程中隨鋼柱同時進行。

7 結 語

綜上所述，鋼結構建筑在我國現階段正在大力發展，根據其建筑的綜合要求，促使建筑體系逐漸趨于完善。在未來建筑行業發展中，鋼結構高層建筑必將能夠穩步前進，并占據一定的地位。

參考文獻：

[1] 高毅.高層建筑主體結構工程與施工技術[J].山西建筑，2012，（25）.