淺析高層建筑鋼結構施工技術

顧燁燁

摘要：隨著經濟建設的飛速發展，我國建筑技術得到持續空前發展，高強度鋼結構的建筑也隨之應運而生，加之鋼結構建筑具有強度高、自重輕、施工速度快、抗震性能好、節能環保及工業化程度高等特點，在建筑工程中得到廣泛應用。本文將對高層建筑鋼結構的施工技術展開探討。

關鍵詞：高層建筑;鋼結構;施工

隨著我國城市化進程不斷加快以及我國鋼產量躍居世界前列，建筑鋼結構在綜合經濟效益和抗震性能上的優點，正逐漸的得到普遍的認可，發展鋼結構建筑已成為工程建設的一項基本政策。由于鋼結構具有抗風、抗震，減小結構占用面積，施工速度快，基礎費用低等優點，鋼結構正逐步成為工程機構中優先考慮使用的結構類型。

一、高層建筑鋼結構施工的基本要求

在高層鋼結構施工現場工作時，首先要明白節點固化圖的布置，制定合理的高層施工工藝。根據工程機械設備本身的特點去嚴格機械的使用工序，做到每個工序相互銜接合理，加快工程進度。根據結構的不同特點，選擇合適的天氣去完成焊接等工作，一定要保證施工質量，為了縮短工期，要嚴格執行制作工藝，減少處理現場的時間，要做到對分區、分層、分階段去控制質量，防止誤差的累計太多，牢固樹立安全第一的原則，防范措施要嚴謹，施工質量檢查到位。

二、高層建筑鋼結構施工技術分析

1.螺栓預埋技術

預埋柱腳螺栓的位置要求比較嚴格，必須非常準確，否則不僅會增加鋼柱安裝的難度，也會對安裝質量產生很大的影響。因此應該嚴格控制預埋螺栓位置，在施工的過程中，應該對基礎軸線和標高基準點進行嚴格的控制，埋設后進行兩次復測，第一次要在埋設定位后進行測量，第二次要在基礎混凝土澆筑并等其變得堅固后進行相關的復測。如果在復測過程中，發現位移超出范圍的問題，則必須進行重新埋設。其標高偏差應該盡量控制在±5mm 以內，定位軸線的偏差盡量控制在±2mm以內。

2.吊裝技術

（1）鋼柱吊裝技術

鋼柱是高層建筑層高和總高度的主要豎向構件的重要的決定因素，因此，在加工制造中，必須按照現行規范的標準來進行。鋼柱在放樣下料制作的過程中，應該充分考慮到焊縫的收縮變形以及豎向荷載作用下引起的壓縮變形等各種因素，所以鋼柱的放樣下料長度要與設計長度區別開來，不能因為小差的少就不重視或者忽略不計。

（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

3.鋼結構高強螺栓連接技術

（1）節點處理技術

高強度螺栓連接應該在其結構架設調整完成后，再對接合件進行相應的矯正處理，從根本上對接合件的變形、錯位和錯孔等問題進行消除，板束接合摩擦面要貼緊后進行安裝高強度螺栓。為了使得接合部板束間摩擦面貼緊的效果更好，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該提前進行科學合理的計算，一般要超過高強度螺栓總數的1/3。最少不得少于二個臨時螺栓。沖打穿入螺全的數量應該少于臨時螺栓總數的百分之三。不允許用高強度螺栓兼臨時螺栓，以防止對螺紋的損傷，引起扭矩系數發生變化。

（2）螺栓安裝技術

在節點全部處理好后要進行高強度螺栓的安裝，螺栓穿入方向要保持一致。在施工過程中要考慮到施工的便利性，對于箱形截面部件的接合部分，全部從內向外插入螺栓，在外側要進行相應的緊固。如果操作不方便，可從反方向將螺栓插入。在進行大六角高強度螺栓連接副的安裝時，根部的墊圈有倒角的一側應該面向螺栓頭，安裝尾部的螺母墊圈，則應與扭剪型高強度螺栓的螺母和墊圈安裝相同。如果不能穿入時，嚴禁強行穿入螺栓，正確的方法應該是，應用絞刀對螺孔進行相關的修整，用絞孔修整前應該對其周圍的螺栓全部擰緊，使板疊密貼后再進行。修整時還要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，同時把鐵屑清掃干凈。

（3）螺栓緊固技術

在對高強度螺栓進行緊固時，應該對初擰、終擰有一個詳細的劃分。初擰、復擰和終擰一般適用于大型節點的劃分。在緊固過程中，初擰是為了盡量減少螺栓由于鋼板變形等帶來的影響，比較適合采用減少互相影響的相關的措施。復擰是在初擰的基礎上，對于大型節點高強度螺栓初擰完成之后，重復進行的緊固。復擰扭矩值和初擰扭矩值是相等的。終擰是對高強度螺栓作所做的緊固。終擰的軸力值應該以標準軸力為目標，并要按照要求進行合理的設計。

4.焊接施工技術

焊接在鋼結構高層建筑中的應用必不可少，一般鋼結構高層建筑我們采用的焊接方法有CO2氣體保護焊、電渣焊和自動埋弧焊等。下面就幾種不同的焊接方法分別敘述其施工工藝的要點。

（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;不同位置的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）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，電壓盡可能底，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。

（3）自自動埋弧焊操作工藝

在施工操作中要注意的有：首先是焊絲的選擇，可參照《鋼結構高層建筑設計與施工規程》進行選擇;其次是焊絲的數目，可選擇雙絲焊，可一次得到大量的熔敷金屬，焊接變形小同時也能提高焊接速度;其次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。

三、施工安全措施

安全施工是鋼結構施工中的十分重要環節，超高層鋼結構施工的特點是高空、懸空作業點多。在施工過程中，僅高強螺栓就有40萬顆，這些零件雖小，但如果從100m 以上的高空掉下去，后果可想而知。針對超高層鋼結構施工的特點，采取事前與過程控制相結合的方法，即事先采取防護措施（如防墜板、防墜器、安全梯、纜風繩等等），并加強對施工人員的安全教育培訓，堅持日安全巡視制度。某工程在吊柱子時外墻設安全網，吊框架梁時架設臨時活動式走道，并隨框架吊裝逐層升高;擰高強螺栓時在梁端掛設吊籃，焊接時搭設操作平臺，另外做到及時鋪設樓層壓型板以確保施工安全。

參考文獻：

[1] 鮑廣鑒.鋼結構施工技術及實例[M].北京：中國建筑工業出版社，2005.

[2] 何戰宇.高層建筑鋼結構施工技術[J].企業科技與發展，2010，（12）.

（作者身份證號碼：320923198505212485）