高層建筑鋼結構施工技術應用分析

摘 要：隨著城市化進程的加快，各項建設都廣泛的開展起來，大量的人口涌入城市，對于建筑的需求不斷的增長。在建筑業快速發展的形勢下，土地資源日益稀缺，高層建筑應運而生，在豎向空間上延長居住的面積。在高層建筑施工中，鋼結構逐漸成為主流趨勢，文章對于高層建筑施工中，對于鋼結構的施工技術進行了闡述，為建筑的質量安全提供了堅實的基礎。

關鍵詞：高層建筑；鋼結構；螺栓預埋技術；吊裝技術

前言

在以往的建筑施工中，鋼筋混凝土是主要的施工材料，但是由于這種材料施工后所占據的面積較大，所以已經逐漸的被鋼結構所代替。使用鋼結構施工，不僅增加了建筑的剛度和強度，在質量上有所提升，同時拆遷后的鋼材還可以回收再利用，對于我國可持續發展的理念非常吻合。在現階段的建筑施工中，鋼結構應用的比例逐漸擴大，已經成為了建筑業未來的發展趨勢。

1 鋼結構優勢和缺陷分析

1.1 優勢分析

首先，在鋼結構施工中，主要的材料為鋼材，鋼材的自身力學性能比較強，在抗拉伸、抗壓以及延展性方面具有很強的功能，并且材質比較均勻。在高層建筑施工中，目前主要應該考慮到建筑的抗震性，因為高層建筑在垂直方向的距離較大，對于抗風性要有很大的強度，而鋼材較好的彈性能夠將地震所產生的能量消耗掉，所以在抗震性方面具有很強的性能。在以往的地震中，對于房屋建筑的破損程度進行研究，也證實了鋼結構的性能特點。

其次，由于鋼結構生產以及安裝施工的特點，在整體性方面為施工企業提高了經濟效益。鋼材主要是在工廠生產，可以采用集約化的批量生產，在工地進行安裝施工，采用焊接的方式，可以進行各種形式結構設計，安裝過程簡便，精準度較高。經過相關的資料顯示，鋼結構施工要比鋼筋混凝土施工的速度快百分百分之七十到八十，縮短了施工工期，降低了施工成本，對于施工企業來講提高了經濟效益。

再次，在占地面積上，鋼結構要比鋼筋混凝土結構節省很大的面積，增加了開間面積。并且在施工的過程中，減少了灰塵以及噪音的污染。在建筑物拆除后，廢棄的鋼材還可以回收再利用，減少了浪費現象以及對環境的污染。所以說鋼結構具有眾多的優點，已經成為了現階段建筑業發展的主要趨勢。

1.2 缺陷分析

首先，因為鋼材具有一定的耐火點，當溫度達到六百度時，鋼材就會喪失承載的性能，導致建筑物坍塌，耐火性能很差。所以說為了保證建筑物的抗火災能力，在施工的過程中，應該對梁、柱以及壓型鋼板做好防火處理，提高耐火性。

其次，在鋼材焊接的過程中，由于受到殘余應力的影響，會對整個建筑的結構造成很大的影響。

再次，受到我國冶煉技術的影響，在鋼材的生產方面還具有一定的局限性，對于一部分特殊的鋼材型號還處于小規模的生產中，所以造成了鋼材市場的供需失衡現象。

2 鋼結構施工前的準備

2.1 吊裝準備。目前來看，高層建筑鋼結構施工中所選用的吊裝機械主機，主要還是自升式、塔式起重機。塔式起重機的性能一定要滿足施工工程的需求，包括吊機的最大起重量、起重力矩以及半徑值。尤其要注意的是，隨著起重提升高度的增大，其可提器的重量也會減小。

2.2 施工現場與技術的準備。高層建筑鋼結構施工前，施工現場準備工作非常重要，總結之，主要包括以下內容：鋼構件及其配套零部件和連接件的驗收、丈量器具以及測量儀器的準備、構件的運輸、基礎的復測、構件的堆放、設備工具材料的安排和施工力量的組織等。要編制鋼結構施工組織設計方案，并將設計的思想理念貫穿到實際施工過程之中；要確定和完善鋼結構施工和驗收標準，對市場進行規范、對各方的行為進行規范；要做好工藝試驗和評定，為后續的鋼結構施工提供技術支持。

3 高層建筑鋼結構施工技術的應用

3.1 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。

3.2 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。

3.3 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。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。

4 高層鋼結構建筑中的安全施工問題

高層鋼結構建筑施工是一項高危險性的作業，其施工中不僅主體較多，同時多數作業都需要在高空或是懸空進行，因此在施工中具有較多的不確定因素，稍不留意就可以導致安全事故的發生。所以在高層鋼結構建筑施工中應以安全為主，在施工中明確安全的重要性，將安全責任具體細化并落實到每一個具體的人。同時在施工前做好各項安全防范措施，在施工過程中控制好各項作業的安全性，從而將安全隱患消滅在萌芽狀態中。

5 結束語

高層建筑在我國的建筑業中已經成為了主流的趨勢，并且相對于以往的鋼筋混凝土而言，具有很多的優勢，對于建筑性能而言有很大的提升。隨著我國城市經濟建設的發展，對于高層建筑的需求量還很大，所以鋼結構以其自身的優勢，必將成為以后建筑業發展的主要趨勢。在鋼結構施工中，應該不斷的提高施工技術水平，加強監督管理，保證高層建筑的施工質量，為我國建筑業的發展創造有利的環境。

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