高层钢结构工程施工技术黄焰辉

高层钢结构工程施工技术黄焰辉

黄焰辉

哈尔滨建创钢结构有限公司150090

摘要：高层建筑在很多城市之中的数量都呈现着动态性上涨的状态。在构建高层建筑时，施工者不但需要使用更多的施工材料，常规的建筑系统也需要改进，其中高层建筑一般都拥有既复杂且特殊的结构。对已有的不适用与高层建筑之中的结构系统进行排除钢结构被大范围地应用于大型高层建筑工程中。钢结构的优点体现在抗震能力、自重以及强度等方面，施工者需要应用适合钢结构的建筑施工技术。

关键词：高层建筑；钢结构；工程建设；施工技术

在面对高层建筑，乃至于超高层建筑时，设计者需要对多种建设需求有效满足，进而将既具有安全性，同时也有美观性的高质量的建筑结构给出，随着建筑结构的构建要求逐渐具体化，优质的钢结构被更多的建筑设计者接受。相比一般材质的建筑结构，钢结构虽然具有诸多工程应用优势，但是其并不需要较高的工程成本，甚至还能满足现代绿色建筑的构建需求。建设钢结构时的关键要素在于其精度要求极高的建筑构件，现对钢结构构建环节中应用的施工技术开展多角度解析。

1钢结构工程概述

钢结构受到其构成的基础性构件的影响，自身的重量相对比较轻，并不会增加建筑本身的重量，因此也可以使高层建筑也能够保持稳定性。从钢结构的整体体系来看，其还具有良好的刚性与抗震性，虽然其强度极高，但是同时也拥有优质的变形能力，能够满足结构施工者的多种施工需求，对于水平方向的荷载量，也具有极好的抵抗能力，因此在一些地震灾难频发的区域之中，钢结构的建筑数量也比较多。与其他结构的建筑相比，拥有钢结构的建筑还能对飓风保留一定的抵抗能力，除了抗风性能可靠之外，钢结构的建筑还具有一些绿色建筑的特点，体现在隔音能力、耐久度以及保温性等方面。

钢结构虽然具有极多的使用优点，但是这并不意味着钢结构是完美的建筑结构，其工程建设要求极为严格，需要应用极多的工程构件才能完成搭建钢结构系统的工作任务，在施工空间有效的前提下，找出合适的位置存放钢结构是困扰着钢结构建设者的一个问题，而在构建钢结构框架时，混凝土材料与钢结构部件两类施工材料会存在混放的工程问题，两项施工任务也存在一定矛盾性，为了对两项施工工作进行调和，往往不能同时进行两项施工任务，施工时间延长后，工程成本也被增加。

从钢结构构成材料来看，并不是所有的钢材都能保持优质性能，部分钢材具有的耐腐蚀能力偏低，在一定的使用条件下，与空气接触后，会因为受到氧分子的影响而出现被腐蚀的不良情况，钢结构缺陷也就形成，与混凝土材质的建筑结构相比，钢材还具有耐火性方面的劣势，在一定温度条件下，其刚度与强度会降低。

2构建工作原则

鉴于钢结构的主要特点，施工者需要通过遵守钢结构建设原则，来构建出质量相对较高的以钢材为原材料的建筑结构。在构建钢结构时，需要保持一定的整体化的建设理念。可以应用技术软件来对钢结构体系进行模拟。

优化截面设计。在选择截面时优先选择厚度薄的，因为在用钢量相等的条件下，截面越大刚度也就越大，并且不能忽略相关规范中最小截面的问题；如果屋架杆件角钢的边长需要利用C级螺栓连接支撑杆件，则要注意螺栓最大直径的选择；此外，为了备料方便，高层钢结构建筑所采用的角钢品种、规格最好控制在五种以内，如果两种规格的尺寸比较接近，可以尽量代用统一规格。

3施工技术分析

3.1测量环节应用的施工技术分析

在工程的测量之中，实现测量放线目标的前提是合理地应用施工测量的一系列仪器与设备，如水平仪、经纬仪、全站仪等。同时在测量之前对测量的位置与基准点、基准线等行合理布置，对于测量的方式以及高程传递数值等需要的路线要进行正确的选择。结构安装测量中的最大难点，就是钢管圆柱的测量。与普通钢结构的型钢柱相比，钢管圆柱测量时经纬仪必须从相互垂直的四个方向上对钢管柱进行测量控制，临边的钢管柱的测控难度非常大，在钢结构安装前的测量中需要利用周边建筑物的屋面基准点，选用先进合理的测量方式。

3.2加工并吊装钢材

由于钢柱焊接时会出现焊缝，而在钢柱的加工过程中翻样下料时，焊缝会发生收缩变形，同时由于在竖向荷载的作用下，焊缝也会被压缩变形，这就要求钢柱翻样下料时的长度和设计的长度不相等，而且上下两节钢柱不能互相交换，为了能够保证安装的顺利和正确，我们应当把每一节钢柱加上编号用以方便区别。在钢柱吊装前要把操作挂篮及爬梯等固定在相应的柱子上，为了保护钢柱就位时地脚螺栓的丝牙给地脚螺栓带上保护套，在进行第一节钢柱的吊装，然后确定钢柱的吊点，并依照钢柱的重量和起重机的起重量选择吊装方式，最后钢柱就位，调整标高，位移及垂直度。

3.3焊接技术分析

钢构的焊接结构形式一般主要以圆形钢管柱、工字钢梁、箱型钢臂为主，尽管焊接构件用的钢板厚度比较小，但是其焊缝数量比较多，焊接的残余应力与收缩变形很大，因此，在除了保证焊缝的焊接质量外，还要注重焊接变形的控制，在焊接时要合理的安排焊接顺序，采取“间隔跳焊”“明组性固定”“多层多道焊”“预留收缩量”工艺。“活口”位置主要集中在核心筒外筒钢柱连接处以及区与区连接处。核心筒“活口”待核心筒焊接完成且该层楼面混凝土浇筑完成并具有一定强度后焊接。

3.4安装钢板以及螺栓

螺栓预埋的位置必须严格按照基础轴线和标高基准点来确定，预埋点确定后要进行复测第一次复测在埋设定位之后，第二次复测在基础混凝土浇筑牢固之后，复测结果中位移不能够超出标高范围，在节点都处理好后，进行高强度螺栓的安装，同时保证所有螺栓的穿入方向相同，从内向外穿入，在外侧紧固，特殊情况下也可从外向内穿入，但是禁止强行穿入可以对螺孔进行修整，但是要保证铁屑不能够进入叠峰之中，禁锢分为三个小步骤即初拧、复拧及终拧。

钢板在安装的过程中有两个主要的步骤首先是散板和位置调整，在安装过程中要科学严谨的参照图纸，并且保证板的直线度在10mm的误差范围内并为单跨，错口要求不超过5mm。其次，引用栓钉焊和焊接技术对压型钢板和钢梁之间加以固定，并用夹紧器进行咬合连接。

3.5防火处理技术分析

钢结构有其自身的缺点即钢结构的耐火性能差，因此为了避免因为火灾而造成钢结构变形倒塌，我们可以直接采用绝热的耐火材料来对钢结构直接进行保护具体在操作中要先拌料，在拌料的时候，搅拌时间要超过20分钟，搅拌和喷涂相互配合，随拌随喷不能让拌料凝固，然后进行喷涂，喷枪和工作面的距离不超过0.3米，厚度要考虑到设计要求和涂料的耐火极限，最后检查有没有厚度或者角落等等地方需要补涂的地方。

4结束语

本文的剖析对象是现代高层建筑内设的钢结构。从钢结构体系被引进到我国的建筑行业之中后，我国建筑设计者对于钢结构的研究工作始终都在进行，主要是因为钢结构除了具备一些强度、造价、重量以及环保等已知的应用优势之外，还拥有极大的开发研究潜力，施工者需要在钢结构的实践建设工作中总结钢结构的现有问题，优化钢结构施工过程中，扩充施工原则，使钢结构在现代大型高层房屋中长期保持更高的安全性，同时将钢结构的建设效率充分提升。

参考文献：

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[4]焦洪胜，&康明彬.（2017）.浅谈高层建筑钢结构安装施工技术.工程技术：全文版（2），00134-00134.