高層建筑鋼結構施工技術現狀與對策分析

李偉 楊立星 劉奇

摘 ? ?要：這幾年來，國內的城市化進程不斷加速，建筑工程的質量也在不斷提高，在這樣的背景下，建筑鋼結構施工技術也得到了廣泛的運用和推廣。從優勢方面來看，鋼結構一方面具備較輕的自重，適用于大型建筑，另一方面還具備顯著的韌性、塑性、水密性以及耐熱性，可以適應現代建筑日益提升的建造要求。對比傳統混凝土結構建筑，鋼結構工程在我國的發展時間尚短，實際施工中仍舊存在較多問題，因此，探討建筑鋼結構施工和質量控制方法意義重大。

關鍵詞：高層建筑;鋼結構;施工技術;對策

1 ?建筑工程鋼結構框架施工的特點

現階段，建筑工程結構的一個明顯特點就是樓層越來越高，這也對建筑工程框架施工有了更高的要求。高層建筑由于其樓層不斷增高，豎向構件和構成所承受的重力和載荷都是逐層遞增的，所以需要依靠大尺寸柱體和墻體來進行支撐，這樣一來就對建筑工程框架結構施工有了新的要求。同時，由于建筑構件需要承受地震在和和風載荷等荷載力，均為非線性豎向分布載荷，對建筑高度具有很高的敏感度。從地震載荷的角度進行分析，對于樓層較低的建筑，在對建筑荷載進行考慮時，主要考慮恒定載荷與部分動載荷，所以，不會嚴格控制建筑物墻體、柱體和樓梯結構。而在其他構件符合設計要求后，這些構件也同樣達到相關設計要求。不僅如此，針對當前的現代化鋼架支撐體系而言，在進行設計時不會對承載能力提出特殊要求，因此將就不需要加大柱體和梁的尺寸，僅僅通過增加板就可以實現對應要求。不過，對于高層建筑來說，只是解決上述問題并不全面，在解決建筑抗剪問題外，還應該對抵抗變形和抵抗力矩進行綜合考慮。此外，一些高層建筑在對其柱體、梁、墻體和樓板進行設計時，還應該對結構的布置以及所使用的特殊材料進行考慮，只有這樣才可以有效的抵抗較大變形和側向載荷。

2 ?高層建筑鋼結構項目建設的缺點

高層建筑鋼結構并不是完美的，它也會存在很多的缺點及問題。首先，我們要從鋼材料的自身的特性進行觀察，鋼結構本身的熔點較低，抗熱能力較差，當日常生活中出現火災的時候，鋼會因為溫度過高慢慢變軟，自身承載力的能力就會變差，鋼結構的硬度也會慢慢降低，從建筑內部慢慢瓦解，最后造成高層建筑坍塌損壞。其次，鋼材料還有一個缺點就是抗氧化的能力差。在我們日常生活中，鋼結構經常會遭到雨水、颶風的影響，對鋼結構具有極大的考驗。如果鋼結構表面經常存在水，鋼就會和氧氣產生化學反應，出現氧化的情況，最終造成鋼的生銹，影響建筑的穩定和安全。

3 ?高層建筑鋼結構施工技術應用要點

3.1 ?施工機械設備的選擇、布置和裝拆

保證高層建筑質量最基本的環節操作是對鋼結構施工設備的合理選擇和有效布置。同樣的，作為整體工程建設最關鍵的施工設備塔吊，為充分保證塔吊設備的高效運行，現場施工人員有必要提前將項目實際施工位置、周邊環境、道路情況以及鋼結構構件本身情況等多方面因素全面考察清楚，有利于最合適塔吊類型和工作位置的選擇。此外，考慮到塔吊設備的笨重，可以采用內爬式塔吊，不僅解決了塔吊的布設范圍局限性的問題，對后期拆裝操作也提供極大的便利條件。

3.2 ?螺栓預埋

預埋螺栓技術的具體應用過程中，最關鍵的操作是精準的把握預埋柱腳螺栓的位置及螺栓頂標高設定。只有這樣，才有利于保證鋼柱安裝的質量和方便。因此，在施行該技術操作時，首先嚴格把控基礎軸線和標高基點，為保證測量的準確性，可以進行三次重復檢測，第一次測量在于確定埋設具體位置，第二次是在每個地腳螺栓群固定后復檢，第三次是在混凝土澆筑完全凝固后的測量，并標記好中心線及標高。要注意的是，三次測量所得數據不能超過指定的位移范圍。具體來說，實際工地現場施工過程中，標高偏差確保控制在正10mm之內，同時將定位軸線偏差定位在5mm以內。地腳螺栓預埋好后，應進行有效保護，以免損傷螺牙或被混凝土所污染，常用方法有塑料套筒保護和膠帶紙包扎保護。在地腳螺栓預埋偏移的調節時，不允許采用移焊嫁接、氣割烤調的工藝。

3.3 ?鋼結構吊裝

第一步吊裝將核心筒作為主要受力的主桁架，接著吊裝位于核心筒與獨立鋼柱之間的主桁架，這樣做最主要的目的在于使三者之間在最短時間內形成穩固的空間框架體系。第二步主要在于穩定局部整體區域，主要吊裝次桁架和連接梁。最后一步設備向外伸展開始吊裝其他桁架次結構件。通常在進行高層建筑的結構施工過程中，最常采用的吊裝方法是“區域吊裝”法，具體是采用多個吊裝設備相互協調配合的合作模式，進行吊裝作業以保證吊裝保質保量地完成任務。盡量避免兩個施工段對向而行的吊裝方向，而優先采取同向流水安裝施工方法。吊裝過程中，技術人員應對每個構件的型號、位置、尺寸、軸線標高、垂直度等進行跟蹤測量及復檢，發現問題及時整改到位。吊裝時應做好構件的防護，吊點正確，保證構件不變形，表面防腐層不損傷。

3.4 ?預埋螺栓

在鋼結構的預埋螺栓項目建設的時候，一定要堅決把控螺栓安裝位點的基本軸線和高度進行精準的確定，準確的測量獨立柱地腳螺栓組兩者距離的差值，然后在制造平面圖的過程中，標示出偏差的數據和方向。并且相關技術人員要對地腳螺栓鋼柱安裝孔采取仔細的監測，從而保證安裝孔的安裝達到要求。對區型鋼板進行建設的時候，一定要提前規劃好，保證項目建設能夠統籌規劃。因為這項工作具有很多的關聯性，在區型鋼板建設的速度也要好好控制，只有這樣才能保證項目建設人員的安全，最終確保鋼結構項目建設的質量水平。

3.5 ?焊接技術

在實際的高層建筑施工過程中，有一項避免不了的技術就是焊接技術，當我們使用焊接的時候，一定要牢記焊接的基本原則，盡量降低焊接的時候出現變形，減少焊接應力出現和發生。在平面焊接的時候，先焊接平面的中心位置，然后由這一點向周圍延伸進行焊接。首先我們需要判斷好所使用的焊接技術，然后挑選適合的焊接參數，一定要在鋼柱和鋼梁吊裝完畢，建筑的高度沒有任何問題以后，再對關鍵部位采用焊接技術，在焊接的過程中也一定要細心、仔細，保證鋼梁和鋼柱能夠精準的完成。當所有部位的焊接都完成之后，相關的焊接人員要在其焊接部位打上個人的鋼印，明確焊接的責任，當出現問題時保證能夠找到對應的當事人，對相關問題進行妥善的解決和返修。在對焊接完成部位進行質量檢測時，均按照國家規定的標準進行檢測，像那種超聲波探傷檢測不合格的都要進行重焊返修，最終確保焊接成果能夠符合標準，保證焊接的質量。

4 ?結束語

綜上所述，因為人口數量不斷增加，優良的建筑用地不斷縮減，在項目的實際建設過程中，高層建筑新興的模式被高速的應用和普及，進而因為鋼結構自身的優越性使得其更快的發展，只有不斷提升焊接技術、螺栓預埋手段，才能夠使鋼結構的建設水平得到鍛煉，保證項目建設的整體質量，確保高層建筑令人更加的安心和舒適，為高層建筑鋼材料的進步和發展提供更加充足的動力，保證其登上更寬廣的平臺。

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