高层建筑钢结构安装关键技术研究 蒲伟斌

高层建筑钢结构安装关键技术研究蒲伟斌

摘要：我国高层钢结构建筑在改革开放之后有了翻天覆地的发展，已逐渐成为

建筑行业发展的主流。本文从高层建筑钢结构的发展和特点出发，说明了高层建

筑钢结构的一些安装施工技术，对应注意的事项进行了简要的分析，并提出了一

些相关建议。

关键词：高层建筑；钢结构；安装；关键技术

引言

高层建筑是现代城市的重要组成部分，对城市的美观性和功能性具有直接的

影响。在实际的高层建筑建设过程中，为了提高高层建筑的建设效率和建设质量，可以选择钢结构施工技术展开施工，具体的钢结构施工中，为提升工程的质量、

减少施工成本，需要科学的展开钢结构体系梁柱的连接节点设计。然而，在实际

的高层建筑钢结构施工中，一些问题是切实存在的，影响高层建筑结构的稳定性

和安全性。故此，需要加强对钢结构施工技术的解读和分析，旨在推动高层建筑

钢结构施工的效率和质量，规避质量隐患，推动高层建筑的功能性发挥。

1建筑钢结构特性分析

（1）比重小，重量轻。相对于传统的钢筋混凝土结构，钢结构建筑中钢材占据着主要比例，由于钢材比重要远低于混凝土比重，使得钢结构建筑总体重量要

比钢筋混凝土结构建筑小得多。统计数据表明，钢结构住宅体系的自重仅为混凝

土结构重量的50%左右，由此降低了建筑基础的载荷，进而减少基础部分的工程

造价。（2）机械性能优良。钢结构以钢材为基本建材，而钢材具有良好的韧性

和可塑性，从而使得建筑钢结构在延性、塑性变形能力方面表现突出。即使发生

了偶然性的超载或局部超载，钢结构建筑也很难发生结构破坏。钢材的良好韧性

赋予了建筑钢结构较高水平的动力载荷适应能力。住宅建筑采用钢结构设计，可

以大幅度提高建筑的抗震和抗风能力，建筑安全水平显著提高。（3）防火性能差。相对于混凝土，钢材熔点较低。发生火灾时，温度升高到一定范围后，钢材

强度下降就会变得明显。根据有关规定，如果建筑钢结构附近存在热辐射源，温

度超过150℃以上时，为保障钢材强度，需要予以遮挡。而当结构温度超过500℃，钢结构强度几乎完全消失，整个建筑结构趋于倒塌。针对这个问题，建

筑企业使用混凝土或砖将钢结构包裹起来，以提高钢结构耐火能力。

2高层建筑钢结构安装过程中的关键技术

2.1地脚螺栓预埋

在钢结构建筑中，地脚螺栓预埋有两种方法：一是直接浇筑，另外一种是先

预留好坑位后再进行二次浇筑。地脚螺栓的预埋位置在钢结构的安装过程占有十

分重要的地位。为确保地脚螺栓预埋位置更加准确并获得更好的施工质量，需要

注意以下几个方面：进行地脚螺栓定位的定位钢板可以选用6～10mm的钢板经

过一定制作加工而完成，其尺寸应该与钢板底垫的尺寸保持一致；需要在钢板的

底部和上部分别装上止退调节螺栓和固定调节螺母，在钢板上设直径为150mm

的浇捣孔；在进行钢板底部梁钢筋绑扎的同时进行地脚螺栓与柱筋的焊接；然后

对以上部件进行反复的校核，在确保无误后便可以开展混凝土的浇筑施工；最后

裸露在外面部分的地脚螺栓需要用塑料布包起来。这个方法不仅简单实用，还增

加了预埋螺栓的位置的精确性，提高了工作效率。

2.2钢柱的安装

2.2.1第1节钢柱安装方法

当第1节钢柱吊起后与地脚螺栓大约相距30cm时，要对准柱脚的安装孔和

螺栓，等到垂直偏差在20mm时拧紧螺栓，并解除临时固定。通过调节地脚螺栓

上的调节螺母可以对第1节柱的标高进行精确的控制。

2.2.2第2节以及以上的钢柱安装方法

第2节钢柱及以上安装方法与第1节柱安装方法基本相同。通过耳板调节丝

杆连接上节柱和下节柱。根据受力条件，计算选出相应的调节丝杆。钢柱的标高

以及垂直度可以采用调节丝杆来进行实施；楼层标高的准确性可由调节丝杆调节

的上、下节柱钢的焊缝宽度来确定；钢柱的垂直度可以通过调节4个方位的调节

丝杆来保证。采用以下几个方法可以确定轴线的位置：要求厂家在钢柱出厂时用

刚冲好钢柱的轴线标记点；进行上、下钢柱对接时，下节柱上端的轴线的标记点

作为基准点，调节上节柱的上、下轴线标记点与基准点处于同轴之后再固定上节

钢柱；每次成功安装完成一个钢柱后，都要重新进行轴线标记，当作下一节安装

的基准点。

2.3钢梁的安装

钢梁和钢柱连接形成整体后，其垂直度和轴线位置是钢梁安装的重点，可以

通过限位钢板的临时固定以及反复多次的校正来完成。

2.3.1钢梁吊装临时固定就位在钢梁上焊接吊装耳板以及在其上部两端各焊接

上一块安装限位钢板可以实现钢梁吊板的安装。吊装耳板的安装：可在钢梁两端

各1/4的地方进行设置，其规格视钢梁承载能力而定。板厚10～16mm，耳板中

心钻直径为30的孔，用作吊装钢梁。安装限位刚板：钢梁上部各焊上10～16mm 厚的安装限位钢板，安装钢梁时，将安装限位钢板卡在钢柱牛角上，可以用作临

时的固定钢梁。通过使用吊装耳板和安装限位钢板，提高了安装精度和速度的同

时保证了施工的质量和安全。

2.3.2钢梁的校正

为保证钢梁的安装安全顺利的进行，要在吊装开始时就进行不停的校正工作，促使钢梁一直处于设计的范围之内。可以利用千斤顶对钢梁的轴线位置和垂直度

进行校正。

2.4焊接和螺栓连接

2.4.1焊接连接

焊接的顺序一般遵循以下原则：一般都采用由中心向四周扩散的原则，收缩

量大的焊缝优先焊接原则，对称焊接以及避免同时焊接梁两端的原则等。钢柱之

间一般采用坡口焊接；主梁和钢柱刚接；本层梁与柱的连接完成以后再进行柱和

柱的接头焊接。

2.4.2螺栓连接

临时螺栓固定钢梁时，螺栓的个数由接头螺栓的总数决定，一般为螺栓总数

的1/3以上，并且每个接头的个数不应该小于2。在组装时要对准孔位，在适当

的位置插入临时螺栓，并用扳手拧紧。在安装高强度螺栓时，保持螺栓在孔内的

穿入自由和穿入方向一致。穿入后分两次拧紧，然后卸下临时螺栓。

3质量控制

从整体上来看，我们可以从三个方面来分析高层建筑钢结构的质量控制：第一，要进行事前预防和控制。内容有：要对施工安装的各项工作做出合理的分配

和安排。比如说要确定钢结构工程所需的各种人力、物力、材料、设备及资金等

资源的供应计划；各个时间段的施工阶段安排，各单位的施工点的衔接等等诸如