高層建筑鋼結構施工的關鍵技術和措施

李彥朋

摘 要：在高層建筑建設施工的過程中，鋼結構的應用具有十分積極的意義和廣闊的前景。鋼結構本身的強度較大、重量較輕、施工速度快，其設計和應用都能夠有效貼合實際情況，滿足工程需求。高層建筑的鋼結構，主要是包含了設計、構件加工和安裝等方面多個環節。但是需要注意到的是，鋼結構主要為工廠化裝配式建筑結構，本身的工程量較大，構件數量較多，施工精度要求嚴格，在實際施工的過程中，需要積極采用切實有效的施工技術加以應對，才能夠提升施工效果，保障施工質量。

關鍵詞：高層建筑；鋼結構；施工技術

1 高層建筑鋼結構技術的特點

1.1 較輕的自重

與傳統的鋼筋混凝土結構進行比較，鋼結構相對而言其自重明顯較輕，而這一特點使得其在使用過程中，在某種條件下的使用效果更加優于傳統混凝土結構。當建筑物的承重和跨度均相同時，鋼筋混凝土結構屋架的重量能夠達到鋼屋架的3倍及以上。而在進行施工期間，鋼結構較輕的自重能夠在工廠化制作中體現其優勢，實現制作、運輸、安裝全過程中成本的控制。

1.2 較短的施工工期

工程施工期間，鋼結構工程所花費的時間明顯較傳統建筑結構形式的施工花費時間更短，針對部分工程能夠更加順利的實現施工任務的控制。而施工工期相對較短的情況，則能夠促使整個施工工期得到最大程度的控制，更好的節省時間成本，更利于業主經濟利益的保障。鋼結構工程施工工期相對較短，這主要是由于工程所采用的建筑材料絕大多數屬于成型材料，故能夠最大程度上有效控制勞動強度和工期時間，工廠化制作，現場組裝，大大節約了施工周期。通常為了確保鋼結構構件的形狀與尺寸均具有較高的精準度，工程人員應當采用專門的金屬構件來進行處理，再通過工程現場來實現裝配式安裝。

1.3 較高的材料強度

鋼材因其本身有著較高的強度，故即便是面對較大跨度或者荷載，其同樣能夠發揮較好的效果，其自身存在的動力荷載非常優秀。因鋼材有著較佳的抗震特性，這就決定了鋼結構材料自身具備的優良的吸收能力和優良延伸性等特點。在超高層建筑中，鋼結構技術的運用可極大程度上提升其抗震性能，與其他抗震材料相比，其具備了非常優越的抗震性能。鋼材本身所具備的強度非常大，于是鋼材在進行制作的過程中，構件的截面面積相對來說更小，并且能在壓力承受極限范圍內達到較好的穩定性。

2 高層建筑鋼結構施工工藝要點

2.1 構件的驗收、進場與堆放

在高層建筑鋼結構施工過程中，鋼材構件作為施工過程中所需要的主要原料，構件的質量會對鋼結構后期施工帶來直接的影響，因此需要做好構件進場驗收工作。針對鋼材構件具體的規格和型來采取不同的驗收標準，對于達不到施工質量要求的構件要嚴禁入場。對于進場的構件，由于其數量較大，因此需要利用專門的場地進行保存，分類進行存放，并做好防雨和排水措施，做好鋼材構件現場管理工作。

2.2 設備選擇

由于高層建筑施工多以高空作業為主，因此施工材料都需要施工設備進行運輸，因此要正確選擇設備，這是確保施工質量的關鍵所在。在高層建筑鋼結構施工設備中，塔吊作為核心設備，在具體選擇時需要考慮施工環境、位置及鋼結構等諸多因素來合理選擇，并做好具體安裝工作，以保證后續施工的順利進行。

2.3 測量技術

測量是高層鋼結構安裝過程中的關鍵，是對鋼結構安裝位置進行判斷的重要途徑，如果檢測發現安裝位置不準確，應及時進行重新調整，提高鋼結構的穩定性。在測量過程中，考慮到高層建筑的實際情況，首先要對基準線以及基準點進行合理布置，然后按照基準線和基準點的位置進行準確地安裝。為了滿足安裝過程中的放線要求，要選擇好測量儀器與設備，對測量數據的準確性進行控制。

2.4 螺栓的預埋

為了確保鋼柱定位的準確性性，需要提前準確對螺栓進行預埋。即在高層建筑鋼結構施工開始之前做好螺栓的預埋工作，測量好具體的預埋位置后，再對螺栓進行深度預埋，具體的預埋數據可以根據施工情況進行確定。在螺栓預埋過程中，需要進行嚴格的檢測，即先要找到正確的軸線定位點，然后預埋完成后在澆筑固定過程中，需要按規定對螺栓的預埋工作進行檢測和復查，確保預埋定位的準確度，為后面鋼柱的安裝提供更多的便利。

2.5 鋼構件吊裝工藝

在高層建筑鋼結構施工過程中，構件吊裝是十分重要的施工環節，吊裝是否準確，會直接影響高層建筑施工質量。在吊裝施工之前，首先要對吊裝的順序進行確定。對起重機的載重，也要嚴格按照其最大的起重重量來控制，隨著高度不斷增加，其承重量會逐漸減小。吊裝鋼結構可以分為平面內吊裝和豎向吊裝，不同的吊裝方法，其吊裝順序有一定差異。一般平面吊裝是從中心開始的吊裝方式，從核心筒吊裝開始，然后進行周圍鋼結構的吊裝與固定。豎向吊裝是按照從下往上順序進行吊裝的方法，首先對下層的鋼梁進行吊裝，在固定鋼柱的時候，必須要隨時對鋼柱的標高及垂直度進行測量，直到最后的鋼梁吊裝結束之后才能進行焊接工作。

2.6 螺栓的安裝

鋼構件的準確吊裝就位，才能保證螺栓的順利安裝。如螺栓孔發生錯位，螺栓不能自由穿入，要用鉸刀修孔后再穿入，不得強行用力打入，以防螺紋損傷，修孔后清理毛刺。。接頭處連接端板應平直，板邊、孔邊無毛刺，以保證摩擦面緊貼，如接頭處有翹曲或變形時必須進行校正，并不得損失摩擦面。裝配前應清除浮銹、油污、油漆。安裝臨時螺栓，首先用臨時螺栓拼裝，個數不應少于接頭螺栓總數的1/3，方法是先用鋼穿桿對準孔位，在適當位置插入臨時螺栓擰緊螺母，每一個節點至少放入兩個臨時螺栓。安裝高強度螺栓，結構中心位置經調整檢查無誤后，即安裝高強螺栓。高強螺栓的緊固時施工人員利用扭矩扳手通過選用扭矩法或者轉角法施工，緊固順序由螺栓群中心向外施擰。高強螺栓終擰完畢后，用石筆做標記，以防漏擰。

2.7 焊接

焊接技術是高層建筑鋼結構施工中的關鍵技術之一，由于高層鋼結構的節點較多，對其質量要求較高，其中的大部分構件需要采用焊接的方式來進行連接，但是由于鋼結構構件相對較多，整體承載重量較大，在實際處理的過程中容易受到天氣的影響，這在一定程度上增加了高層建筑鋼結構施工的焊接難度。所以說為了提高焊接水平，需要在明確焊接順序的基礎上，根據鋼材的特點和構件需求來進行選擇合理的焊接技術，結合施工現場實際情況選擇合理的焊接設備和焊接材料，這樣才能在最大程度上保證焊接結構的完整性。在另外一個方面，也需要對焊接施工人員進行技術培訓，提高航姐技術的熟練程度。在焊接完成之后，可以采用超聲波等方式來對焊接質量進行檢驗，防止焊縫等質量問題的出現，保證高層建筑鋼結構的施工質量。

3 結束語

綜上所述，在建筑施工過程中，質量管理和安全管理是最重要的內容，高層建筑是未來建筑行業的發展趨勢，在高層建筑施工過程中，鋼結構是主要的結構形式。在施工過程中要加強鋼結構施工流程以及施工技術要點的控制，不斷提高高層建筑鋼結構施工水平。

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