高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用分析

陳文凱

（河海大學(xué)土木與交通學(xué)院土木工程系，江蘇 南京 2100 00）

1 鋼結(jié)構(gòu)材料與種類

高層建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼有普通碳素鋼、普通低合金鋼和熱處理低合金鋼三大類。大量使用的仍以普通碳素鋼為主。我國目前在建筑鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最普遍的是Q235鋼。

基于高層鋼結(jié)構(gòu)的重要性，把冷彎試驗、沖擊韌性、屈服點、抗拉強度和伸長率并列為鋼材力學(xué)性能的五項基本要求，這5項指標(biāo)皆合格的鋼材方可采用。

對于抗震高層鋼結(jié)構(gòu)，鋼材的屈強比應(yīng)不低于1.2，對8度以上設(shè)防的鋼結(jié)構(gòu)，屈強比應(yīng)不低于1.5。有明顯的屈服臺階，伸長率應(yīng)不小于20%，應(yīng)具有良好的延性和可焊性。對于鋼柱，為防止厚板層狀撕裂，對硫、磷含量需作進一步控制，應(yīng)不大于0.04%。

2 鋼結(jié)構(gòu)的連接技術(shù)

2.1 焊接連接的方法、原理及操作工藝

焊接高層鋼結(jié)構(gòu)具有工期緊、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工程量大、質(zhì)量要求高的特點，而焊接作為鋼結(jié)構(gòu)施工的重要工序，其焊接順序與工藝參數(shù)的選擇與施焊水平對工程的“安全、優(yōu)質(zhì)、高速”的完成影響重大。

2.1.1 手工電弧焊

手工電弧焊設(shè)備簡單，操作靈活方便適用于各種位置的焊接，但生產(chǎn)效率低，質(zhì)量較差。一般用作鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的焊縫打底，是在現(xiàn)場焊接中被廣泛采用的一種焊接技術(shù)。

焊條參數(shù)工藝的選擇，應(yīng)該在保證焊接質(zhì)量的前提下，采用大直徑焊條和大電流焊接。

焊縫接頭的好壞，直接影響焊縫外觀成型和焊縫質(zhì)量。必須準(zhǔn)確掌握接頭部位，如過于推后，會出現(xiàn)焊肉重疊高起現(xiàn)象；反之，又會出現(xiàn)脫節(jié)凹陷。接頭一般是弧坑前約15mm處引弧，然后移動到原弧坑位置進行焊接。用酸性焊條時引燃電弧后可稍拉長電弧，待移到原弧坑位置時再壓低電弧；用堿性焊條時電弧不能拉長，否則易出現(xiàn)氣泡。

2.1.2 自動埋弧焊

焊絲和焊劑的選擇我國《鋼結(jié)構(gòu)高層建筑設(shè)計與施工規(guī)程》推薦自動埋弧焊焊絲和焊劑如表1。

表1 為自動埋弧焊焊絲和焊劑

2.2 高強度螺栓連接技術(shù)

目前，高強度螺栓連接是我國比較流行的鋼結(jié)構(gòu)連接形式之一，其已發(fā)展成為與焊接并舉鋼結(jié)構(gòu)的重要連接形式，使用高強度螺栓連接技術(shù)施工時，可以比其他連接形式更加簡單，更加耐疲勞，主要是抗震效果好、剛度強。因此，在現(xiàn)代各種建筑工程中被廣泛的應(yīng)用。

3 鋼結(jié)構(gòu)的安裝

3.1 高空拼裝法

高層建筑物高大的特點是顯而易見的，因此，在進行高層建筑物鋼結(jié)構(gòu)施工中，進行高空拼裝式不可避免的。所以，在進行高空拼裝時，首先要把拼裝支架在地面上搭建起來，接下來在使用起重機進行如下操作：

把網(wǎng)架構(gòu)件分件或分塊吊至空中的設(shè)計位置，在支架上進行拼裝的方法。網(wǎng)架的總的拼裝順序是從建筑物的一端開始向另一端以兩個三角形同時推進，待兩個三角形相反后，則按人字形逐漸向前推進，然后在另一端的正中閉合。每榀塊體的安裝順序，在開始的兩個三角形部分是由屋脊部分開始分別向兩邊拼裝，兩個三角形相交后，則由交點開始同時向兩邊推進。

3.2 整體安裝法

3.2.1 多機抬吊法

在進行多機臺吊法施工時，要預(yù)先做好準(zhǔn)備工作，其準(zhǔn)備工作并不復(fù)雜，并且安裝起來也是非常迅速，其被跨度大約為40m、高度在25m左右的中小型網(wǎng)架屋蓋所采用。

3.2.2 提升機提升法

該方法是將地面正位拼裝的網(wǎng)架直接整體提升到柱頂橫梁就位。該方法具有非常多的優(yōu)點，如在進行施工時，并不需要大型吊裝設(shè)備，提升平穩(wěn)、勞動強度低、工效高、施工安全，但是準(zhǔn)備工作量卻非常大。被跨度在50～70m、高度在40m以上的中型周邊支承網(wǎng)架廣泛的應(yīng)用。

4 安全施工

無論是任何建筑工程施工，都需要做好安全施工的工作，因此，在高層建筑物鋼結(jié)構(gòu)施工中安全施工也是非常重要的環(huán)節(jié)。由于高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工具有高空作業(yè)、懸空作業(yè)多等特點。因此，在進行高層鋼結(jié)構(gòu)施工中隨時可能因為某些施工人員的粗心或不小心掉下來一些施工物件或工具，而造成人員的傷亡，所以針對高層建筑物鋼結(jié)構(gòu)施工的這一特點，必須要提前做好施工前的準(zhǔn)備工作，同時也不要忽略了施工中的控制工作。因此，在做好事前預(yù)防工作中，可以設(shè)置防墜板、防墜器、安全等，同時要做好施工人員的安全教育，提高施工人員的安全意識，并且建立日安全巡視制度，做好高層鋼結(jié)構(gòu)建筑安全施工工作。

5 結(jié)語

綜上所述，目前高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工已成為目前我國重要的建筑形式之一，但是由于其具有高空作業(yè)、懸空作業(yè)等特點，這就加劇了施工難度。因此，在進行高層鋼結(jié)構(gòu)施工時，要選擇合理的鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，并且結(jié)合具有的建筑工程特點，進行必要的機械設(shè)備選擇，加強鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場的控制，做好高層鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場安全控制工作，及時跟進安全防護工作，措施要嚴(yán)密，檢查要到位，保證安全施工。

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