阐述高层建筑钢结构施工技术

阐述高层建筑钢结构施工技术

摘要：钢结构的应用令高层建筑更加容易实现，并能够向更高的高度挑战。随着钢结构在建筑工程中的应用范围的不断扩大，其施工技术的难度也逐渐增大，人们对它的安装精度也有了更高的要求，而质量问题也备受关注。本文在高层建筑钢结构施工技术优点的基础上着重分析了高层建筑钢结构施工工艺以及施工注意事项。

关键词：高层建筑；钢结构；施工技术

前言

我国进入21世纪之后，城市经济发展迅猛，高层建筑逐渐增多，相关建筑用材需求也就越来越大。钢结构与钢筋混凝土结构相较，钢结构有着强度高、自重轻及施工快等优势，因此在高层建筑中运用逐渐普遍。

1高层建筑钢结构施工技术优点

1.1材料强度比较高

由于钢材的强度高，塑性以及韧性比其它的建筑材料要好，比如和混凝土、砖石以及木材比该材料的强度就要高很多，所以比较适合用在跨度或者荷载都比较大的构件以及其它结构中。钢材塑性以及韧性好主要体现在这种结构在通常情况下都不因超载而出现突然断裂的现象；韧性好则表现在结构本身适应动力荷载的能力特别强。钢结构具备的极好的吸收能力以及延伸性能促使它本身的抗震性能非常好。另外因为钢材的高强度，它做成的构件不仅截面小而且壁较薄，在受到压力的时候还能达到稳定性所需。

1.2材质较为均匀

钢材的内部组织较为匀质且各向同性，当达到一定的应力幅度后处于完全弹性的状态。所以

钢结构实际受力情况与工程力学计算的结果相符合。钢材的冶炼与轧制过程中一定要严格控制质量，这样材质波动范围就会变小了。

1.3钢结构的制造简单，施工周期比较短

钢结构采用的材料比较单纯，一般为成材，加工也比较简单，而且还可以采用机械进行操作，所以大量钢结构通常会选择在专业化比较强的金属结构厂制造成构件，精确度也非常高。如果施工人员在工地上拼装构件，就可以选择简便的普通螺栓或者高强度螺栓来安设，条件允许时还可以选择在地面上拼装并焊接为比较大的的单元进行吊装，从而将施工周期缩短。另外已经建好的钢结构极易改造和加固，对于采用螺栓连接的结构一般可根据实际所需对其拆迁。

1.4钢结构自重较轻

一般钢材比重大于混凝土等建筑材料的比重，但钢结构要比钢筋混凝土的结构轻，原因在于钢材强度和比重要大混凝土很多。假如以同样跨度来承受相同的荷载，钢屋架重量通常会在钢筋混凝土屋架的1/3到1/4之间，而冷弯薄壁型的钢屋架有时还会接近1/10，这样便给吊装创造了有利的条件。一些结构需要远距离运输，这时重量较轻也是一个优势条件。

2高层建筑钢结构施工技术

高层钢结构施工技术主要包括了这些内容：塔吊选择、布置及装拆；构件进场、验收与堆放；吊装；测量控制；焊接；工期及质量控制；安全施工等。

2.1施工前准备

开展施工之前，相关监理人员必须对工程图纸及相关工艺技术进行了解，熟悉技术条件与规范标准，对于设计图纸的意图应充分领会，要加强重点与难点的理解；及时组织相关专业技术人员做好图纸会审工作，检查图纸中可能出现的漏、缺及错等问题，力求将问题扼杀在施工前，从而减少图纸带来的工程质量及进度问题；做好施工图纸交底，进而对接下来的工作

做好方案编制，并交予相关专家进行论证，待审核通过后方可进行施工。

2.2塔吊选择、布置及装拆

塔吊在施工现场的作用是巨大的，所以对塔吊的选择要慎重，一定要选择符合施工要求的，还有就是布置的位置以方便施工以及以后的拆卸等问题，附着塔吊因为造价很高，所以在选择的时候要考虑这点，如果工程设计是180m，那么就要采用210m的塔吊比较合适，这样，即从经济上考虑，又在施工成本上节约，内爬式塔吊在高层建筑现场施工中应用的比较普遍。

2.3吊装

吊装是钢结构施工中的龙头工作，其速度与质量将直接影响整个工程施工。在进行吊装之前，需要充分分析结构的平面与立面形状、塔吊数量与位置、结构形式及现场的施工条件等，通过这些方面的详细分析之后确定最终的吊装分区及顺序。一般来说吊装的总原则是如下：（1）在一个平面内，要从中心位置，核心筒逐步向四周去展开吊装，从中间位置的单元，要先构件成一个稳定的单元刚度柱，要先吊装柱，再吊装梁，在一个柱网单元固定后，在依次在周围吊装两个单位，三个单元，直到最后全部吊装完成，一定要进行钢结构的全面校正工作，保证工程质量。

（2）竖向吊装顺序（以一柱三层为例）：先安4根钢柱→下层框架梁→测量校正→螺栓初拧→中层框架粱→上层框架粱→测量校正→螺栓初拧→测量校正→终拧高强螺栓→焊接→焊缝检测→散铺上层压型钢板与栓钉焊接→下、中层压型钢板散铺与栓钉焊接→下、中、上层钢梯、平台吊装→楼盖钢筋混凝土楼板施工。

2.4焊接

（1）主梁与钢柱间的连接：一般上、下翼缘用坡口电焊连接，腹板用高强螺栓连接；次梁与主梁的连接基本上是在腹板处用高强螺栓连接，少量再在上、下翼缘处用坡口电焊连接。

（2）焊接钢结构前，应严格检查焊条的合格证，并按说明书要求使用焊条焊接时，应确保焊缝表面无裂纹、焊瘤，确保一、二级焊缝无气孔，夹渣、弧坑、裂纹，并按要求进行无损检测，确保一级焊缝不出现咬边，同时，还应在规定的焊缝及部位检查焊工的钢印。（3）坡口电焊连接应先做好准备，即包括：采用焊条烘焙；坡口检查；设电弧引入（引出）板和钢垫板，并采用点焊固定；清除焊接坡口、周边的防锈漆和杂物；焊接口预热等。（4）焊接原则是采用结构对称、节点对称、全方位对称焊接，多层焊接宜连续施焊，每一层焊道焊完后应及时清理检查，清除缺陷后再焊。

（5）焊接接头要求熔透焊的对接和角接焊缝；多层梁柱焊接时，应根据安装情况，先焊顶层柱、梁节点，接着焊底部柱、梁节点，最后焊中间部分的柱、梁节点。焊接顺序宜从中间轴线柱向四周扩散；柱与柱的对接焊接，应采用2人同时对称焊接。

（6）对于厚板的坡口焊，打底层可用直径为4mm焊条焊接，中间层可用直径为5mm或6mm二焊条焊接，盖面层多用直径为5mm焊条焊接；3层应连续施焊，每一层焊完后及时清渣，焊缝焊至厚度为15mm（或母材厚度的l/2以上）可以停息。

（7）焊缝焊完后，施焊焊工要打上操作者钢印。焊缝质量检验均按二级检验标准检验。焊后24h进行超声波探伤检查，对不合格的焊缝要制定返修工艺，由焊接技术高的焊工按返修工艺返修合格。

2.5安全施工

安全施工是钢结构施工中的重要环节，高层钢结构施工的特点是高空、悬空作业点多。在施工过程中，仅螺栓就有40万颗，这些零件虽小，但如果从l00m以上的高空掉下去，后果可想而知。针对高层钢结构施工的特点，采取事前与过程控制相结合的方法，即事先采取防护措施（如防坠板、防坠器、安全梯、缆风绳等），并加强对施工人员的安全教育，坚持安