淺談高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)實(shí)踐

孫富盛

山東方大工程有限責(zé)任公司 山東 淄博 255100

1 鋼結(jié)構(gòu)概況

1.1 鋼結(jié)構(gòu)的定義

鋼結(jié)構(gòu)是當(dāng)前建筑體系中的主要結(jié)構(gòu)形式，它是由鋼制材料組合而成的結(jié)構(gòu)，由一些鋼板和型鋼制定的鋼柱、鋼梁構(gòu)成，并且各個(gè)部件之間很多時(shí)候都采取螺栓、鉚釘、焊縫來實(shí)施連接。因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)自重比較輕，施工操作也很簡單，因此應(yīng)用起來非常廣泛，建筑施工單位也都十分喜歡應(yīng)用這項(xiàng)施工技術(shù)，也可以讓建筑施工的效果達(dá)到最佳。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展

我國在比較早的時(shí)期，鋼結(jié)構(gòu)就有了很大的發(fā)展，但是由于受到封建制度的制約，以及當(dāng)時(shí)落后的科學(xué)技術(shù)，因此一直處在鐵質(zhì)建筑物的水平上。我國開始使用現(xiàn)代化的鋼結(jié)構(gòu)是在十九世紀(jì)末期，特別是1949年之后，我國在鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用過程中開始有了比較連續(xù)的發(fā)展，在數(shù)量上和質(zhì)量上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了之前的發(fā)展水平。鋼結(jié)構(gòu)建筑數(shù)量的增長也標(biāo)志著我國各個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提升以及經(jīng)濟(jì)程度的變化，進(jìn)入2000年以后，我們國家的經(jīng)濟(jì)逐漸呈現(xiàn)出增長的態(tài)勢，鋼產(chǎn)量也慢慢增長起來。受到2008年北京奧運(yùn)會的主要推動(dòng)，鋼結(jié)構(gòu)建筑逐漸出現(xiàn)，因?yàn)楫?dāng)前市場的主要需求，鋼結(jié)構(gòu)建筑呈現(xiàn)出迅速增長的趨勢，出現(xiàn)了很多高層建筑鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)在實(shí)際施工中有著高超的施工技術(shù)，例如我國國家體育場的建設(shè)等等。北京奧運(yùn)會結(jié)束之后，鋼結(jié)構(gòu)的建筑業(yè)得到了十分普遍的發(fā)展，逐漸被廣泛的應(yīng)用到住宅、鐵路以及建筑上。最近這幾年，在制造施工、安裝施工以及設(shè)計(jì)施工等相關(guān)技術(shù)方面都有著十分高超的水平。

1.3 鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)

1.3.1 鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)之所以能夠在建筑施工中廣泛的應(yīng)用，主要原因就是鋼結(jié)構(gòu)的自重比較輕，它對周邊環(huán)境的污染也比較少，施工周期相對較短，它在抗震性能上也十分良好。鋼結(jié)構(gòu)的施工周期很短。它能夠應(yīng)用在工廠化的現(xiàn)場安裝以及生產(chǎn)當(dāng)中，能夠在一定程度上將施工周期縮短，鋼結(jié)構(gòu)室內(nèi)的空間比較大，它在抗側(cè)壓型以及抗壓性上是混凝土的1.5倍，在同樣的強(qiáng)度下可以有效縮小截面讓有效的空間持續(xù)增加，鋼結(jié)構(gòu)還可以無限循環(huán)進(jìn)行利用，鋼結(jié)構(gòu)中的施工材料也可以讓鋼材的再生利用有效實(shí)現(xiàn)，讓大量的建筑垃圾不斷減少。此外，鋼結(jié)構(gòu)有著很好的康展性，不會由于局部超載或者是偶然超載出現(xiàn)突然的斷裂以及破壞，設(shè)計(jì)風(fēng)格比較豐富靈活，在相同梁高的狀態(tài)下，鋼結(jié)構(gòu)的開間可以超過混凝土結(jié)構(gòu)的一半以上，鋼結(jié)構(gòu)的精度很高，安裝起來方便簡單，能夠保證施工的質(zhì)量。

1.3.2 鋼結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)耐火性能比較差，鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)與混凝土相比是大很多的，但是它的耐火性能卻比混凝土施工結(jié)構(gòu)差很多，假如它的溫度達(dá)到600℃的時(shí)候，鋼結(jié)構(gòu)的施工強(qiáng)度以及施工剛度就會接近于零，鋼結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性比較差，由于鋼材表面的鐵原子可以與空氣發(fā)生反應(yīng)，氧化成氧化鐵銹，這就會對鋼結(jié)構(gòu)的安全使用產(chǎn)生一定的負(fù)面影響，會讓鋼結(jié)構(gòu)提前受到破壞，所以，一定要進(jìn)行防腐的有效性操作[1]。

2 鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)

2.1 螺栓預(yù)埋

預(yù)埋柱腳螺栓的位置一定要十分精準(zhǔn)，不然的話就會導(dǎo)致鋼柱在實(shí)際安裝上出現(xiàn)困難，并且也會對安裝質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。所以，預(yù)埋螺栓位置一定要進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督與管理，在實(shí)際施工中對基礎(chǔ)軸線以及標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，埋設(shè)成功后需要進(jìn)行兩次的復(fù)測工作，第一次需要在埋設(shè)定位后開展測量，第二次需要在基礎(chǔ)混凝土澆筑之后，并且堅(jiān)固之后進(jìn)行，假如在實(shí)際復(fù)測的過程中出現(xiàn)了位移超過實(shí)際范圍的情況，一定要及時(shí)進(jìn)行重新預(yù)埋，它的標(biāo)高的偏差應(yīng)該控制在5mm左右范圍內(nèi)，定位軸線的偏差一定要控制在2mm的范圍內(nèi)。

2.2 鋼梁吊裝

鋼梁在實(shí)際吊裝之前，應(yīng)該在柱子牛腿的地方對柱子的間距以及標(biāo)高進(jìn)行檢查，在吊裝主梁之前，一定要在梁上將扶手桿和扶手繩都安裝好，等到主梁吊裝完成之后，就需要將鋼柱與扶手繩牢牢系在一起，這樣才能在一定程度上保證主要施工人員的安全。很多時(shí)候，都需要在鋼梁的上冀緣的位置進(jìn)行開孔，把它作為安裝的吊點(diǎn)，吊點(diǎn)的位置與鋼梁的跨度有著一定的關(guān)系。為了在根本上將吊裝的速度提升上去，在重量比較小的小梁以及一些次梁上，大多利用多頭吊索進(jìn)行一次吊裝樹根梁的操作。有的時(shí)候可以將柱、梁在地面上組裝成排架開展整體上的吊裝，這樣既減少了很多的高空作業(yè)，也讓施工質(zhì)量有了很大的保障，讓吊裝的速度有了很大的提升。

2.3 鋼柱吊裝

在高層建筑層高以及總層高中起著決定性作用的豎向構(gòu)建就是鋼柱，因此，在實(shí)際的加工制造過程中一定要讓鋼柱滿足當(dāng)前施工的行業(yè)規(guī)范以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。鋼柱在放樣下料的制作過程當(dāng)中，需要及時(shí)考慮焊縫的豎向荷載自己收縮變形的相關(guān)作用下引發(fā)的壓縮變形，因此，鋼柱的放樣下料的長度不能等同于設(shè)計(jì)的長度，即便只有幾毫米的長度，也不能忽視掉。并且上節(jié)鋼柱和下節(jié)鋼柱的截面在完全相等的情況下，也不能相互調(diào)換，還要同時(shí)要求每節(jié)鋼柱寫上編號進(jìn)行區(qū)分，相關(guān)人員需要進(jìn)行正確的安裝。

2.4 鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺栓連接

2.4.1 采取高強(qiáng)度螺栓的方式進(jìn)行連接，保證孔位精準(zhǔn)度。在采取高強(qiáng)度螺栓的方式進(jìn)行必要的連接的時(shí)候，一定要保證孔位的精準(zhǔn)性，當(dāng)前階段，制孔主要采取的是多軸數(shù)控或者是模板制孔的方式，但是，前者的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后者，在實(shí)際的施工過程中也需要優(yōu)先使用前者，這一點(diǎn)需要相關(guān)人員高度的重視起來，避免后期出現(xiàn)問題。

2.4.2 每個(gè)螺栓一端不能墊兩個(gè)墊片。確切的說，每個(gè)螺栓一端不能墊兩個(gè)以上的墊片，相關(guān)的高強(qiáng)度螺栓需要進(jìn)行自由的穿入，不能強(qiáng)行穿入或者敲打螺栓。當(dāng)螺孔周邊出現(xiàn)局部的偏差時(shí)，只能允許使用鉸刀展開修正工作。需要注意的是，一定要嚴(yán)格禁止使用氣割讓孔擴(kuò)充，如果使用氣割的方式擴(kuò)孔，就會出現(xiàn)十分嚴(yán)重的質(zhì)量事故或者是安全事故，后果是不堪設(shè)想的，需要按照重大安全質(zhì)量事故進(jìn)行處理。

2.4.3 絞孔修整之前保證四周螺栓緊致。在對絞孔進(jìn)行修整工作之前，一定要保證它四周的所有螺栓全部都處于擰緊的狀態(tài)，讓板疊秘貼之后再進(jìn)行下一個(gè)工序的施工工作。在實(shí)際修整的過程當(dāng)中，需要嚴(yán)防鐵屑進(jìn)入疊逢當(dāng)中，絞孔在完成施工之后，需要用砂輪將螺栓孔四周的毛刺全部清除干凈，同時(shí)需要將鐵屑掃除干凈。

2.4.4 高強(qiáng)度螺栓的安裝。高強(qiáng)度螺栓安裝需要在節(jié)點(diǎn)的地方全部處理好，需要注意的是，一定要按照同一個(gè)方向插入螺栓孔內(nèi)部，對于箱型截面部件結(jié)合的地方，一定要按照全部從內(nèi)由外的方向?qū)⒙菟ú迦耄诼菟ǖ耐鈧?cè)展開緊固，假如操作不是十分方便，也可以從相反的方向進(jìn)行插入。

2.5 鋼結(jié)構(gòu)焊接

2.5.1 主梁與鋼柱間的連接。一般情況下，上冀緣和下冀緣之間需要用坡口電焊進(jìn)行連接，腹板的地方采取高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行連接，在次梁與主梁進(jìn)行連接的地方可以基本采取腹板處高強(qiáng)度的螺栓進(jìn)行連接，少量用于上下冀緣的地方選用坡口電焊進(jìn)行連接。

2.5.2 檢查焊條合格證。在鋼結(jié)構(gòu)開始焊接之前，需要對焊條的合格證進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，而且要按照說明書中的相關(guān)要求來使用焊條進(jìn)行主要的焊接工作，一定要保證焊縫表面沒有焊瘤和裂縫，還需要保證一級焊縫、二級焊縫沒有氣孔、弧坑、夾渣和裂紋的出現(xiàn)，相關(guān)人員一定要按照要求展開無損檢查，保證一級焊縫不會出現(xiàn)咬邊的情況，與此同時(shí)，相關(guān)人員還需要在規(guī)定的焊縫一級相關(guān)部位對焊工的鋼印進(jìn)行必要的檢查[2]。

2.5.3 坡口電焊連接。坡口電焊連接需要提前做好準(zhǔn)備工作，這些準(zhǔn)備工作主要包括：焊條烘焙的采取方式；檢查坡口；設(shè)定電弧引入和引出板和相對應(yīng)的鋼墊板，并且及時(shí)采取點(diǎn)焊固定住；將焊接坡口位置、周邊的防銹漆以及相關(guān)雜物進(jìn)行清除；焊接口的預(yù)熱工作等等。

2.5.4 焊接原則。焊接的主要原則就是采取節(jié)點(diǎn)對稱、全方位對稱以及結(jié)構(gòu)對稱的方式進(jìn)行焊接，這個(gè)原則是需要施工現(xiàn)場的焊接人員及時(shí)注意并且了解到的。在進(jìn)行多層焊接的時(shí)候，可以采取連接施焊的方式進(jìn)行，讓每一層的焊道在焊接完成之后，都能夠及時(shí)進(jìn)行檢查工作以及清理工作，將這些缺陷都清楚之后才能進(jìn)行后面的焊接工作。這一點(diǎn)在實(shí)際施工中是比較重要的，需要相關(guān)人員引起高度的注意。

2.6 鋼結(jié)構(gòu)工程檢修

鋼結(jié)構(gòu)工程檢修這項(xiàng)工作是整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是保證鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量最關(guān)鍵的步驟，相關(guān)人員需要演這個(gè)按照施工驗(yàn)收規(guī)范以及質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等文件展開實(shí)際的驗(yàn)收工作。首先，鋼結(jié)構(gòu)焊縫需要進(jìn)行必要的檢測，在實(shí)際的檢測過程當(dāng)中，可以采取超聲波檢測的方式，查看鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)部是不是還存在著質(zhì)量上的缺陷，最終對鋼結(jié)構(gòu)焊縫的質(zhì)量等級進(jìn)行必要的確立；其次，鋼結(jié)構(gòu)屋面的清潔與保養(yǎng)。在這個(gè)清潔保養(yǎng)的過程當(dāng)中，需要極盡可能的避免使用腐蝕性的材料，這樣的工程材料對鋼結(jié)構(gòu)影響很大，并且還要注意不能對屋面的表層劃傷，不要讓鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響；最后，假如在實(shí)際檢測的過程當(dāng)中查看到有的金屬面板出現(xiàn)了損壞，就需要及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，或者及時(shí)更換全新的金屬面板，同時(shí)還需要對更換的面板就行最新的防腐操作。

3 提升高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的具體措施

3.1 嚴(yán)格管控施工質(zhì)量以及工程安全

建筑工程中的施工質(zhì)量會在一定程度上影響到使用者以及居住者的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全，假如建筑質(zhì)量不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，建筑物就會極有可能出現(xiàn)坍塌或者是變形的情況，這樣的安全事故是十分嚴(yán)重的，后果也是不堪設(shè)想的。鋼結(jié)構(gòu)施工是土木工程施工中的建筑主體部分，保證鋼結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量，對建筑整體的安全性以及穩(wěn)定性都有著十分有利的作用。所以，一定要不斷將鋼結(jié)構(gòu)施工的重視力度提高起來，對工程施工中的質(zhì)量安全做好監(jiān)督和管理工作。第一，施工單位需要組織施工人員參加安全教育以及技術(shù)培訓(xùn)相關(guān)活動(dòng)，不斷提高施工現(xiàn)場工作人員的技術(shù)水平以及安全責(zé)任意識，施工單位需要在施工現(xiàn)場配備防護(hù)網(wǎng)等安全用具，對施工人員的安全技術(shù)操作進(jìn)行一定程度上的規(guī)范化處理，要求施工現(xiàn)場的所有工作人員都必須佩戴安全帽，這樣才能做好施工現(xiàn)場的基本安全管控工作。第二，不斷提高工程施工的質(zhì)量。這一點(diǎn)要求施工現(xiàn)場的監(jiān)督管理人員一定要對施工現(xiàn)場進(jìn)行不定期的巡視工作，還要在一定程度上對工程施工的進(jìn)度以及質(zhì)量及時(shí)掌握，讓工程中安全事故發(fā)生的頻率不斷降低。

3.2 加強(qiáng)施工技術(shù)指導(dǎo)

施工單位需要對各個(gè)職能部門的責(zé)任進(jìn)行明確的劃分，切實(shí)將主要責(zé)任落實(shí)到每個(gè)人的身上，施工單位管理人員需要不斷對鋼結(jié)構(gòu)施工的管理系統(tǒng)進(jìn)行完善和優(yōu)化，讓鋼結(jié)構(gòu)的施工流程有明確的規(guī)劃，對施工當(dāng)中的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行必要的明確，不斷提高鋼結(jié)構(gòu)施工的效率以及質(zhì)量[3]。

4 結(jié)束語

綜上所述，伴隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步，高層建筑的規(guī)模以及數(shù)量都在逐漸上升，這在一定程度上滿足了人們實(shí)際生活以及工作的主要需求，相關(guān)人員一定要多多運(yùn)用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行主要的施工工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)施工的優(yōu)點(diǎn)，躲避鋼結(jié)構(gòu)施工的缺點(diǎn)，讓高層建筑更加穩(wěn)定并且順利的發(fā)展下去。