淺談高層建筑鋼結構施工技術

文/李金德 廣西壯族自治區冶金建設公司 廣西柳州 545002

1、高層建筑鋼結構的特點

用于建造高層建筑的鋼結構有著許多的特點，其中優點有：結構自重輕、抗震性能好、施工速度快，而且具有較短的施工周期短和較高的工業化程度，用于施工的鋼結構構件可以采用在工廠生產，運至現場進行安裝，因而可以大大縮短施工周期。另外還有一個特點是鋼結構可以回收，并重復利用，而且其施工工藝為無粉塵的干施工工藝，這個特點符合可持續發展及環保的時代主題。

另外，主要缺點有：具有較差的耐火性，鋼材的導熱系數遠比鋼筋混凝土的導熱系數大的多，而且耐火性能比混凝土結構差很多，當溫度達到600℃時，鋼結構的強度和剛度就基本上已經全部喪失；具有較差的耐腐蝕，鋼材表面的鐵原子在空氣中發生反應生成氧化鐵銹，銹蝕會使應力集中，使鋼結構的使用受到安全危害，提前破壞了鋼結構，所以防腐措施是必不可少的。

2、高層建筑鋼結構施工技術分析

2.1 螺栓預埋技術

在螺栓預埋技術中，最重要的一點則是對預埋柱腳螺栓的位置的確定，必須保證此位置的準確性，否則進行鋼柱安裝時則會有較大的難度，同時安裝的質量也很難保證。所以在預埋螺栓位置進行施工時，需要對基礎軸線和標高基準點進行嚴格的控制，必要時需要進行兩次復測，首先在埋設定位后進行測量，其次在混凝土澆筑變得堅固后進行復測，二次測量都必須保證位移不能超出范圍，其標高偏差控制在正負5毫米以內為宜，而定位軸線的偏差則正負2毫米以內為宜。

2.2 吊裝技術

2.2.1 鋼柱吊裝技術

在鋼結構施工中，其主要豎向構件即是鋼柱，鋼柱與建筑層高和建筑總高度具有直接的關系，所以在施工中不僅要考慮到鋼柱在豎向荷載作用下的壓縮變形，同時還要考慮到焊縫時的收縮變形，因此在對鋼柱進行下料時，其長度要與設計長度有所區別，充分的將這些收縮變形有壓縮變形考慮在內，在施工時對于上下兩節鋼柱截面和長度都完成相等時，也不允許進行互換，要嚴格按照施工的標準和規范來進行，事前將每節鋼柱進行編號記錄，從而保證其在安裝時的正確性。

2.2.2 鋼梁吊裝技術

鋼梁在進行吊裝前，應在柱子牛腿處檢查標高和柱子之間的距離，主梁吊裝前，應在梁上裝好扶手桿和扶手繩，待主梁吊裝就位完成后，將扶手繩與鋼柱系牢，以保證施工人員的安全。一般在鋼梁上翼緣處開孔，作為吊點。吊點位置取決于鋼梁的跨度。為了提高吊裝的速度，對重量較小的次梁或者其他的小梁，盡量多利用多頭吊索一次吊裝數根。有時將梁、柱在地面組裝成排架進行整體吊裝，這樣不僅有利于提高吊裝的速度，還有利于減少高空作業，保證工程的質量。

2.3 鋼結構高強螺栓連接技術

2.3.1 節點處理

高強度螺栓連接應在其結構架設調整完畢后，再對接合件進行矯正，消除接合件的變形、錯位和錯孔、板束接合摩擦面要貼緊后進行安裝高強度螺栓。為了接合部板束間摩擦面貼緊，結合良好，先用臨時變通螺栓和手動扳手緊固、達到貼緊為止。在每個節點上穿入臨時螺栓的數量應由計算決定，一般不得少于高強度螺栓總數的1/3。最少不得少于二個臨時螺栓。沖打穿入螺全的數量不宜多于臨時螺栓總數的3%。

2.3.2 螺栓安裝

高強度螺栓安裝在節點全部處理好后進行，螺栓穿入方向要一致。一般應以施工便利為宜，對于箱形截面部件的接合部，全部從內向外插入螺栓，在外側進行緊固。嚴禁強行穿入螺栓，如不能穿入時，螺孔應用絞刀進行修整，用絞孔修整前應對其四周的螺栓全部擰緊，使板疊密貼后再進行。修整時應防止鐵屑落入疊縫中。絞孔完成后用砂輪除去螺栓孔周圍的毛刺，同時掃清鐵屑。

2.3.3 螺栓緊固

高強度螺栓緊固時，應分初擰、終擰。對于大型節點可分為初擰、復擰和終擰。初擰是為了盡量縮小螺栓在緊固過程中由于鋼板變形等的影響，采取縮小互相影響的措施。復擰即對于大型節點高強度螺栓初擰完成后，在初擰的基礎上，再重復緊固一次，復擰扭矩值等于初擰扭矩值。終擰是對高強度螺栓作最后的緊固。終擰的軸力值以標準軸力為目標，并應符合設計要求。

2.4 焊接施工技術

2.4.1 CO2氣體保護焊操作工藝

施工操作中要注意的有：焊接參數的選擇，焊絲的選擇和焊接電弧電壓與電流的選擇，電流要根據工件的厚度、施焊位置和焊絲直徑和熔滴過渡形式來選擇，電弧電壓的選擇要與電流恰好配合；不同位置選擇不同的焊接方式，平焊多選擇左向焊法，能清楚地看到焊縫和熔池，便于控制焊縫的成型，橫焊大多采用右向焊法，立焊分為向上立焊和向下立焊，中厚板的細絲焊接使用向上立焊，薄板可使用向下立焊。

2.4.2 電渣焊的操作工藝

電渣焊是一種自動焊，用戶高強度結構鋼在豎直位置上的對接焊接。在進行操作時首先要選擇焊接的電流和電壓，根據計算公式選擇計算出的電流，電壓與熔縫的熔寬成正比，起弧階段電壓會高一點，在焊透的請款下，電壓盡可能低，焊接過程隨時注意調整電壓；其次要適當掌握好焊接的速度（1.5～3m/h范圍內），送絲速度在200～300m/h的范圍以內，造渣過程中最好選擇200m/h；還有就是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，相應的焊接部位要安裝水冷卻裝置。

結語：

由于建筑行業的快速發展，及人們對建筑物的質量要求越來越高，建筑行業的發展現狀及發展方向受到了人們的關注。作為使用鋼結構的建筑，相比以前的結構模式更具環保、實惠等優點，使得受到人們的普遍認可。但是，我國的鋼結構建筑的技術發展還不成熟，這需要人們不斷去探索及借鑒先進的工藝技術，完善鋼結構建筑的建筑技術。