高層建筑鋼結構施工技術應用分析

郭 軍

江蘇省溧水中等專業學校（211200）

1 鋼結構的優缺點

1.1 鋼結構的優點

鋼材在實際的應用中具有良好的抗壓縮和抗彎曲能力，而且這兩種性能都優于混凝土，因此，將鋼結構應用在高層建筑中，可以顯著地減少建筑物橫截面的面積，使得高層建筑的空間利用率得到進一步改善。

在高層建筑項目中使用鋼結構，可以顯著地減少施工腳手架的用量。 安裝鋼結構時，可以將鋼板作為混凝土樓板的永久性模板。 此外，在高層建筑的施工過程中，鋼結構和混凝土交替施工，不僅增加了建筑結構的整體強度，而且大大縮短了工期。

鋼材可以重復利用，而且鋼結構施工過程中產生的廢棄物也比較少。高層建筑采用鋼結構符合我國提倡的節能環保理念，既保護了環境，又利于提高高層建筑的施工質量，對于提高企業的經濟效益也是益處多多。

1.2 鋼結構的缺點

鐵原子很容易與空氣中的氧原子發生化學反應，在鋼結構表面產生氧化鐵，會嚴重腐蝕鋼結構，對鋼結構造成損壞， 進而影響高層建筑的整體質量。

鋼結構具有一定的導熱性，其導熱系數遠高于混凝土，這一特性使得鋼結構的耐火性較差，并會降低鋼結構的彈性和屈服強度。當溫度達到350 ℃時，鋼結構的強度將降低約30%；當溫度升至500℃時，鋼結構的強度將降低約50%；而當溫度升至600 ℃時，鋼結構基本上不再堅固。

2 高層建筑鋼結構施工技術的應用難點

2.1 對吊裝的要求較高

由于高層建筑的高度比較高，在施工中存在很多施工難點。為確保高層建筑的施工質量與施工安全，必須使用適當的塔式起重機協助施工。 在選擇吊裝設備時，要進行充分的研究分析。

2.2 防滲漏要求高

對高層建筑的外墻必須采用特殊的防水和保護措施，并使用專門的保暖材料，以確保高層建筑的防水保溫性能。因此，為了有效提高鋼結構施工技術在高層建筑工程中的使用效果， 必須加強防水防滲技術的研究與應用。

3 高層建筑鋼結構施工技術的應用

高層建筑鋼結構施工技術非常復雜， 如果應用不當，將會降低高層建筑的質量。

3.1 預埋螺栓技術的應用

埋入式地腳螺栓的強度及位置對高層建筑的施工質量具有決定性影響。 定位鋼板通常由6～10 cm的鋼板制成，能夠對地腳螺栓進行有效定位。需要對鋼板的規格和尺寸進行標注，該尺寸必須與鋼柱地板柱的規格和尺寸一致。 在鋼板上預留一個直徑約為150 mm 的鑄孔，然后進行下梁中鋼筋的焊結工作。 另外，為了確保它們之間可以建立有效的連接，地腳螺栓應焊接在柱子的外筋中，用螺栓保證整體強度和剛度。 同時，混凝土澆筑完成后，需要使用塑料袋包裹露出的地腳螺栓，以避免其生銹。

3.2 吊裝技術的應用

3.2.1 塔吊的選用

在塔吊的選型和安裝過程中，需要綜合考慮鋼結構的主要特征和項目本身的條件因素，確保塔吊安裝和拆卸工作的高效性和塔吊使用的安全性。 通常，高層建筑工程使用的塔吊為爬式塔吊，塔吊本身的起重能力不是很高，所以價格也相對較低。一般爬式塔吊的高度可以設置為150 m，而塔吊本身的高度可以達到180 m。如果需要檢查下部，可以將其設置為200 m。

3.2.2 鋼柱的吊裝

對于基本環節的安裝，可以結合現場實際情況，使用立柱基礎或鋼管立柱基礎的方法進行擴展，具體的操作方法是:調整柱軸，放置螺栓，然后將8 根av32 鋼棒插入其中；用原來放置的螺栓進行調整加固后，安裝內置鋼板；對軸和螺栓進行定位和調整，然后焊接固定。

鋼管柱的布置和運輸工作可以與現場實際情況相結合，起吊時，先綁定兩個點，然后垂直吊起。在開展起吊工作之前，必須確保鋼管柱的根部被踮起，使其與所需的高度相對應，將電纜絞盤展開并固定在鋼管柱的位置， 以防止鋼管柱的底部變形。在鋼管柱起吊期間，鋼管柱吊裝與塔吊動臂的旋轉必須保持同步，直到鋼管柱伸直為止。 同時，必須將上部端口包裹在管狀鋼柱上，以防止碎屑進入。 在管接頭的對接工作結束時，也應將對接拆除并做好標記。 在鋼管柱錨固之前，按照鋼管柱的垂直校正要求，在錨固位置配備相應的邊界板和調節螺釘，以實現鋼管柱的垂直度校正。 另外，經緯儀應設置在垂直軸和水平軸的位置， 以便準確調整測量偏差，使柱底的橫線可以與柱頂一起設置并保持一致[1]。

3.3 鋼結構節點技術的應用

3.3.1 梁、柱結構的節點施工

采用預制鋼結構施工技術可以將預制構件分組安裝。 為了確保建筑框架的穩定性，H 型柱必須與起承載作用的梁結構進行連接加固，不同的結構選擇的連接方式不同，必須根據實際需要選擇合適的連接方式。 建筑物中的梁和柱的連接不使用傳統的焊接方式，通常會采用螺栓連接的方式，以確保兩者可以緊密連接、不變形，以避免因鋼材變形而影響施工效果。 梁與柱之間的連接也可以采用拼接的方式。

不同的結構通常使用不同的連接方法，但無論使用何種技術，都必須考慮現場的實際條件，并且要嚴格遵守相關規定的要求。如鋼管柱和H 型鋼也可以使用高強度螺栓進行連接。 只要操作方法正確，現有的連接方式一般都可以滿足連接要求。

如果操作失誤或連接方式選擇錯誤，會影響施工進度和施工質量。

連接技術需要不斷地改進和創新，將最新技術融入其中，以找到更好的連接方法[2]。

3.3.2 板結構的節點施工

高層建筑的建造過程開始于框架的搭建。 當建筑框架搭建完成后，需要其他材料來完成建筑框架的填充。 當前，高層建筑中的大多數墻磚都是由混凝土、鋼材制成，雖然結構簡單，但是它的絕緣效果非常好，并且承受壓力和抗震的能力很強。 同時，其使用了綠色建筑材料，對人體無害。 墻板厚度比其他建筑材料大得多，因此其絕緣效果非常好。 在板結構的節點施工中，需要注意以下3 點:①不同壁板之間的連接。 墻板和墻板不會自己連接在一起，需要使用螺釘等將各部分緊密連接，連接材料的長度和寬度應根據墻板的厚度來確定；②連接外墻和支柱的主體。 高層建筑的墻板通過塔吊設備搬運到施工現場，然后將保溫板連接到墻板上；③門窗與墻板之間的連接。 除墻磚外，還需要做好門窗與墻板之間的連接，以確保建筑物的完整性[3]。

4 結語

鋼結構應用于高層建筑工程中具有非常明顯的優勢， 可以有效提高建筑的抗震性能和美觀度，并且輕巧、便宜、延展性能好、塑性變形性強，便于施工。 高層建筑工程中合理使用鋼結構施工技術，可以提高施工企業的經濟效益，有利于建筑行業的可持續發展[4]。