高層建筑鋼結構施工技術的相關探究

鄒浩

摘 要：隨著建筑行業的蓬勃發展，高層建筑數量日益增多，如何保障高層建筑的安全性、穩定性成為人們關注的焦點。鋼結構是新時期適用于高層建筑的有效結構，提高了高層建筑的性能，因此，本文主要對高層建筑鋼結構施工技術進行了分析，以供參考。

關鍵詞：高層建筑；鋼結構；施工；技術；分析

目前鋼結構以其自身強度高、抗震性能好以及占用建筑空間少等優勢廣泛應用于高層建筑結構中，加強對其施工技術的研究，有助于進一步提高建筑的性能，促進我國建筑行業朝著更好的方向發展。

1 高層建筑與鋼結構解析

高層建筑指十層或者十層以上的建筑物，建筑高度在24m以上也稱為高層建筑。目前高層建筑主要采用的建筑結構形式就是鋼結構。高層建筑鋼結構主要指的是以鋼材為主，通過鋼柱的安裝、鋼板的焊接以及螺栓的連接從而形成的建筑結構，鋼結構具有較高的強度、韌性、自重輕等諸多的優勢。高層建筑由于本身垂直高度較大，其作用于地基單位面積上的重力荷載較大，建設時采用質地均勻的鋼材，能夠增強建筑結構承受較強的拉應力，降低應力荷載，有效避免了高層建筑發生混凝土裂縫的問題。同時高層建筑應用鋼結構能夠提高建筑整體的抗震性能，當高層建筑處于強震的狀態時，鋼結構所采用的鋼材在整體結構上將受力分布均勻，實現整體承重，防止高層建筑因局部受力不均而發生斷裂等問題，進而有效保障了高層建筑整體的穩定性和安全性。另外與混凝土結構施工相比，鋼結構使用的鋼材在豎向截面的面積要比混凝土結構小很多，所以減少了高層建筑的材料用量，在有效降低施工成本的同時擴大了建筑的使用面積。綠色環保，鋼結構在施工過程中產生的建筑垃圾相對來說比較少，并且可以循環利用，符合現代社會發展的綠色環保理念，從而得到廣泛應用。

2 高層建筑鋼結構施工技術要點

2.1 吊裝技術

這里我們所說的吊裝技術主要是對型鋼柱和型鋼梁的吊裝，具體分析如下：首先，型鋼柱吊裝技術，在進行吊裝型鋼柱之前需要根據設計要求對型鋼柱的基礎軸線、定位軸線和標高進行詳細的檢查，并對型鋼柱的編號、外形尺寸、連接板方位等具體信息進行再次復核，確保型鋼柱各項檢查指標都符合高層建筑的設計要求，然后劃出型鋼柱柱下端標高線以及上、下兩端的安裝中心線；在找正型鋼柱的安裝位置時，需要采用鋼墊板并做好相應的測量鋼墊板頂面標高的工作，確認鋼墊板頂面的標高符合相應的規范要求，若不能滿足要求則需要及時對鋼墊板進行更換，避免影響后續吊裝作業。同時還要對所有的型鋼柱進行測量，測量時可以采用水準儀，進而確保1m標高線位于同一水平線上，應將標高線的偏差有效控制在±5mm之內；型鋼柱柱身的中心線應重合于基礎平面中心線，有效控制其偏差在±5mm之內。同時利用經緯儀測量型鋼柱的垂直度，并有效控制型鋼柱柱身豎自方向中心線的鉛垂度單節偏差在10mm，全高偏差在35mm之內。另外還要測量各型鋼柱中心線間的距離，并且定位中心線的偏差控制在5mm之內；由于吊裝型鋼柱時要在空中進行對接搭建，這就需要高層建筑單位建立穩固的操作平臺，并利用水準儀以每層的平臺標高為準測量各個平臺，確保各平臺標高線在同一平面上，同時利用經緯儀校正各個平臺的垂直度。此外，平臺的搭建是為了更有效地保障上、下節時型鋼柱緣板和翼板不會發生錯位問題。在完成型鋼柱對接焊接作業后應采用氣割割掉工裝、引弧板、收弧板，之后磨平對接口；型鋼柱對接的每道焊縫都必須一次性完成對稱焊，嚴禁進行二次重復焊接。需要我們注意的是在進行空中焊接作業時應搭設防風棚等基礎性防護措施。其次，型鋼梁吊裝技術。吊裝型鋼梁之前應先將主梁吊裝好，之后在每根型鋼梁上安裝好扶手桿和扶手繩并用扶手繩將型鋼梁系牢，以確保施工人員的安全。型鋼梁的吊點是根據型鋼梁的跨度確定的，通常吊點位置設置在梁上翼緣處。

2.2 焊接施工技術

高層建筑和超高層建筑的樓板和屋頂都有非常大的平面剛度、立式鋼柱、剪力墻或筒體的平面側向力。在進行高層建筑的鋼管柱現場焊接作業時一般采用的焊接方式是水平焊，同時要設置附加襯管在對接位置，以確保對接位置的焊接質量符合高層建筑的設計標準。鋼管柱焊接環焊縫具體采用二氧化碳氣體保護焊與分段分向相結合的焊接方式，應將焊接速度控制在1.5-3m/h內，送攤速度控制在200-300m/h之內，同時注意分段焊接必須采用對稱焊接來避免焊接變形。另外我們還要隨時檢查焊件的熾熱狀態，適當調整焊接工藝參數，當翼緣板較薄時要在相應的焊接部位安裝水冷卻裝置。此外，在鋼梁寬度≤1200mm時，腹板要采用全熔透坡口的焊接方式，并且在連接時需要采用摩擦型高強螺栓，上下翼緣板焊接時也應采用全熔透坡口的焊接方式，此方式在提高焊接速度的同時將焊接變形降到最小，而對于無法使用襯熱的焊縫，可先用手工焊封底，再用埋弧焊；對于較厚鋼板可采用多層焊，在塔接接頭和“T”形接頭中，可以采用斜角焊接和船型焊接的形式。

2.3 螺栓預埋技術

高層建筑中鋼結構的預埋螺栓施工需要嚴格控制螺栓位置的基礎軸線和標高基準點，實測獨立柱地腳螺栓組間距的偏差值，并通過繪制平面圖表明偏差數值和偏差方向。然后對地腳螺栓相對應的鋼柱安裝孔進行細致的核查，以確保安裝孔的設置符合標準。高層建筑鋼結構工程中區型鋼板鋪設是一項系統性工程，具有工作量大、危險系數高等特征，區型鋼板鋪設的速度直接影響著整個工程的進度以及一系列工序的施工安全，因此需要鋼結構施工人員嚴格控制施工速度，以保障鋼結構的整體工程質量和安全。另外復測變堅實的混凝土澆筑體并保證二次測量位移在規定范圍內。

3 結束語

總之，隨著土地利用面積的逐步減少，高層建筑這種建筑形式迅速發展起來，現在高層建筑建設都利用鋼結構，以提高安全性能。鋼結構這種高性能的結構，鋼結構施工的關鍵技術主要包括吊裝、焊接、螺栓預埋等技術，所以應提高這些技術的水平，從而提高鋼結構的整體性能，保障高層建筑的安全性和穩定性。

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