高层建筑钢结构施工技术

高层建筑钢结构施工技术

摘要：在钢结构工程施工控制过程中，要真正发挥工程控制的作用，要求工程在施工时要严格控制好进度，同时工程师也要做好质量把关工作，这样才能保证钢结构工程的施工质量。本文探讨了高层建筑的钢结构施工技术。

关键词：高层建筑；钢结构；施工；技术

中图分类号：[tu208.3] 文献标识码：a 文章编号：

随着国民经济和社会的发展, 钢结构在我国建筑行业的运用日

益广泛, 而且有着其独特的优势和不可替代的作用, 但是钢结构

的安装和钢结构稳定性问题却是一个薄弱的环节, 本文只是针对

一些实际问题作了较为浅层次的探讨, 希望有更多的建筑设计人

员和专业钢结构设计人员能关注到这些细节问题, 从而能更进一步, 更深层次的探讨,并能提出更多更好的行之有效的安装方法和钢结构的稳定性问题

一、高层建筑钢结构的施工优势

在我国，高层建筑多采用钢结构的形式，如奥运会、世博会等大型场馆的建设大都采用钢结构的形式。这是因为钢结构具有其他建筑结构无法比拟的优势，如其结构性能好、抗震效果佳、工程的整体造价低，具体地从以下几个方面谈

起一是钢结构的有效空间大。这主要是由于钢结构的抗压强度大，跟其他结构相比，同等强度的条件下，采用钢结构可缩小截面，从而使得可以有效利用的空间加大。二是钢结构自重轻。这使得采

用钢结构的高层建筑在遇到地震等地质灾害时，整个建筑的反应也较轻，可以起到较好的抗震效果。三是钢结构具有绿色、节能的环保功能。其施工材料可以实现钢材的再生利用，使用其他建筑结构会产生大量的建筑，钢结构产生的建筑垃圾相对较少。而且随着经济的发展，人们对生活环境、办公环境的要求会越来越高，绿色节能建筑将成为我国建筑未来的发展趋势，采用钢结构恰好适应了这个趋势，而且可以满足人们对高品质建筑的居住需求。四是利用钢结构进行高层建筑的施工会大大缩短施工周期。钢结构建筑的施工和其他建筑结构不同，它无需搭设太多的脚手架；它一般在厂制作后可以直接用于现场安装，不需要在现场进行再加工；高层建筑钢结构的模板可采用压型钢板，不需要再另外支设。这些都为高层建筑的施工节省了大量的时间，可以缩短整个施工周期。

二、高层建筑钢结构施工存在的缺陷

利用钢结构施工有很多优势，但是，我们也不能忽视钢结构本身存在的缺陷。一是钢结构材料导热快，这使得它的耐火性较差。如果遇到火灾，钢结构建筑的危险系会高于其他建筑结构。这是由于钢材本身导热快，在遇到高温时，钢结构本身的强度会急剧下降，在超高温的影响下，钢结构的强度甚至会完全丧失。而一旦钢结构的强度丧失，其承载能力就显得不堪一击，最终会导致钢结构高层建筑的坍塌。二是钢结构的抗氧化能力差，容易被腐蚀。这是由于钢材表面的铁遇到空气会被氧化，产生铁锈，而钢结构长期受腐蚀，会影响钢结构的稳定性，最终会危害钢结构的使用寿命。因此我们

的高层建筑在采用钢结构时要特别注意对其进行防腐保护。

三、高层建筑的钢结构施工技术

1 、钢结构施工的前期准备

建造一幢超高层大楼，涉及到土建、钢结构、玻璃幕墙和各类设备的安装，使用的测量仪器和使用的钢尺必须由国家法定的同一计量部门由同一标准鉴定。钢柱的定位轴线可根据场地的宽窄，在建筑物外部或内部设置控制轴线。本工程高度在100 m，设置二个控制桩，以供架设经纬仪或激光仪控制桩的位置，要求以能满足通视、可视为原则。钢柱的长度以满足起重量的大小和运输的可能性，一般为2～3层为一节，对每一节柱子安装不得使用下一节柱子的定位轴线，应从地面控制轴线引到高空，以保证每节柱子安装正确无误，避免产生累积误差。柱脚与钢筋混凝土基础的连接，一般采用埋入式刚性柱脚，地脚螺栓是在安装就位第一节钢柱时，控制平面尺寸和标高的临时固定措施。

2、主体钢结构的施工与质量控制

钢结构安装检查是重点检查柱脚底座中心线对定位轴线的偏移、柱基准点标高、挠曲矢高、柱轴线垂直度、梁跨中垂直度、挠曲、两端支座中心位移、梁两端顶面高差、承重梁侧向弯曲、承重梁垂直度、栏杆立柱间距等，确保其满足设计和相关规范要求。该过程实行旁站监理。墙体材料进场要进行外观尺寸检查，砌筑过程中重点检查墙体的垂直度、平整度、砂浆饱满度、灰缝厚度、拉结筋的设置、防潮层等，确保其满足设计和相关验收规范要求。

钢柱是高层、超高层建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件，在加工制造中必须满足现行规范的验收标准。100 m高的超高层钢柱一般分为8～12节构件，钢柱在翻样下料制作过程中应考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形，所以钢柱的翻样下料长度不等于设计长度，即使只有几毫米也不能忽略不计。而且上下两节钢柱截面完全相等时也不允许互换，要求对每节钢柱应编号予以区别，正确安装就位。矩形或方形钢柱内加劲板的焊接应按现行规范要求采用熔嘴电渣焊，不允许采用其他如在箱板上开孔、槽塞焊等形式。

4、钢结构屋面及墙体的施工

重点检查双层压型钢板的安装、双层聚碳酸脂采光板的安装、接口处的细部处理、保温材料、卷材防水的铺贴以及细部处理。有条件的情况下，应进行灌水实验，确保屋面无渗漏。对于内外墙体重点检查墙体基层的处理、面层的垂直度、平整度、面层有无色差、墙体变形缝的处理等，确保其观感符合验收规范的要求，达到业主满意。对于地面重点检查地基土的夯实度、垫层混凝土的变形缝设置、厚度、钢筋网的绑扎、面层平整度、板块地面面层有无色差等，确保其观感符合验收规范的要求，达到业主满意。门窗安装的重点是检查门窗材料的合格证、备案证、复试报告、安装固定方式、有无渗漏等，确保其符合验收规范的要求，满足使用功能，达到业主满意。

高层、超高层框架梁一般采用h型钢，框架梁与钢柱宜采用刚性连接，钢柱为贯通型，在框架梁上下翼缘处钢柱内设置横向加劲肋。为保证框架梁与钢柱连接处的节点域有较好的延性以及连接可靠

性和楼层层高的精确性，在工厂制造时，在框架梁所在位置设置悬臂梁(短牛腿)，悬臂梁上下翼缘与钢柱的连接采用剖口熔透焊缝，腹板采用贴角焊缝。框架梁与钢柱的悬臂梁（短牛腿）连接，上下翼缘的连接采用衬板(兼引弧板)全熔透焊缝，腹板采用高强螺栓连接。框架梁上下翼缘的连接可采用高强螺栓连接或焊接连接，目前大部分采用带衬板的全熔透焊接连接。施工时先焊下翼缘再焊上翼缘，先一端点焊定位，再焊另一端。腹板则采用高强度螺栓连接，要充分理解设计时采用摩擦型还是承压型高强螺栓。采用摩擦型高强螺栓的摩擦系数应选用合理。采用高强螺栓群连接时，孔位的精度十分重要。目前制孔一般采用模板制孔和多轴数控钻孔，前者精度低，后者精度高，应优先考虑采用后者。当采用模板制孔时，应保证模板的精度，以确保高强螺栓的组装孔和工地安装孔的精度要求。如果孔位局部偏差，只允许使用铰刀扩孔。严禁使用气割扩孔，若用气割扩孔，则应按重大质量事故处理。

总之，钢结构项目施工过程中的问题非常复杂，主要是由于引发质量问题的因素繁多，产生质量问题的原因也复杂，即使是同一性质的质量问题，原因有时也不一样。因此，在钢结构的施工中应严格按照施工程序和施工规程进行，不得无图施工和随意修改设