高层建筑钢结构施工技术应用分析

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摘 要：随着城市化进程的加快，各项建设都广泛的开展起来，大量的人口涌入城市，对于建筑的需求不断的增长。在建筑业快速发展的形势下，土地资源日益稀缺，高层建筑应运而生，在竖向空间上延长居住的面积。在高层建筑施工中，钢结构逐渐成为主流趋势，文章对于高层建筑施工中，对于钢结构的施工技术进行了阐述，为建筑的质量安全提供了坚实的基础。

关键词：高层建筑；钢结构；螺栓预埋技术；吊装技术

前言

在以往的建筑施工中，钢筋混凝土是主要的施工材料，但是由于这种材料施工后所占据的面积较大，所以已经逐渐的被钢结构所代替。使用钢结构施工，不仅增加了建筑的刚度和强度，在质量上有所提升，同时拆迁后的钢材还可以回收再利用，对于我国可持续发展的理念非常吻合。在现阶段的建筑施工中，钢结构应用的比例逐渐扩大，已经成为了建筑业未来的发展趋势。

1 钢结构优势和缺陷分析

1.1 优势分析

首先，在钢结构施工中，主要的材料为钢材，钢材的自身力学性能比较强，在抗拉伸、抗压以及延展性方面具有很强的功能，并且材质比较均匀。在高层建筑施工中，目前主要应该考虑到建筑的抗震性，因为高层建筑在垂直方向的距离较大，对于抗风性要有很大的强度，而钢材较好的弹性能够将地震所产生的能量消耗掉，所以在抗震性方面具有很强的性能。在以往的地震中，对于房屋建筑的破损程度进行研究，也证实了钢结构的性能特点。

其次，由于钢结构生产以及安装施工的特点，在整体性方面为施工企业提高了经济效益。钢材主要是在工厂生产，可以采用集约化的批量生产，在工地进行安装施工，采用焊接的方式，可以进行各种形式结构设计，安装过程简便，精准度较高。经过相关的资料显示，钢结构施工要比钢筋混凝土施工的速度快百分百分之七十到八十，缩短了施工工期，降低了施工成本，对于施工企业来讲提高了经济效益。

再次，在占地面积上，钢结构要比钢筋混凝土结构节省很大的面积，增加了开间面积。并且在施工的过程中，减少了灰尘以及噪音的污染。在建筑物拆除后，废弃的钢材还可以回收再利用，减少了浪费现象以及对环境的污染。所以说钢结构具有众多的优点，已经成为了现阶段建筑业发展的主要趋势。

1.2 缺陷分析

首先，因为钢材具有一定的耐火点，当温度达到六百度时，钢材就会丧失承载的性能，导致建筑物坍塌，耐火性能很差。所以说为了保证建筑物的抗火灾能力，在施工的过程中，应该对梁、柱以及压型钢板做好防火处理，提高耐火性。

其次，在钢材焊接的过程中，由于受到残余应力的影响，会对整个建筑的结构造成很大的影响。

再次，受到我国冶炼技术的影响，在钢材的生产方面还具有一定的局限性，对于一部分特殊的钢材型号还处于小规模的生产中，所以造成了钢材市场的供需失衡现象。

2 钢结构施工前的准备

2.1 吊装准备。目前来看，高层建筑钢结构施工中所选用的吊装机械主机，主要还是自升式、塔式起重机。塔式起重机的性能一定要满足施工工程的需求，包括吊机的最大起重量、起重力矩以及半径值。尤其要注意的是，随着起重提升高度的增大，其可提器的重量也会减小。

2.2 施工现场与技术的准备。高层建筑钢结构施工前，施工现场准备工作非常重要，总结之，主要包括以下内容：钢构件及其配套零部件和连接件的验收、丈量器具以及测量仪器的准备、构件的运输、基础的复测、构件的堆放、设备工具材料的安排和施工力量的组织等。要编制钢结构施工组织设计方案，并将设计的思想理念贯穿到实际施工过程之中；要确定和完善钢结构施工和验收标准，对市场进行规范、对各方的行为进行规范；要做好工艺试验和评定，为后续的钢结构施工提供技术支持。

3 高层建筑钢结构施工技术的应用

3.1 螺栓预埋技术

目前，在高层建筑钢结构的施工过程中，普遍存在螺栓预埋的高度及螺栓中心在预埋过程中的偏差不能满足图纸和规范要求等问题。因此，螺栓预埋过程中，要控制好基础轴线和标高基准点，并将定位轴线、标高的误差分别控制在2mm、正负5mm以内；同时，分别在定位后及在基础混凝土浇筑坚固后进行再次测量。并通过两组数据的比对得出是否重新进行埋设的处理结果。

3.2 吊装技术

吊装是钢结构高层建筑施工的关键环节，其速度和质量关系着整个施工工程的质量。它主要包括钢柱的吊装和钢梁的吊装。具体来讲，钢柱是决定建筑物层高和总高度的主要竖向构件。钢柱的吊装首先要划分吊装作业区域，其吊装顺序为从整体的框架梁柱结构到楼板结构，从主梁到次梁。吊装前，在在预埋的地脚螺栓上加上保护套防止丝牙被碰坏。在吊装第一节钢柱时，要注意吊点的选择。吊点的设置应该在柱连接耳板螺旋孔，并且将垫板以及钢楔校正好。当钢柱吊起后将M22大六角高清螺栓拧紧，再调节标高，误差不能超过6mm，调整上下柱接头错边。

在实行钢梁的吊装前，要先检查标高和柱子的间距。为保证施工人员的安全，须在吊装主梁之前，装好扶手杆和绳。并根据钢梁的跨度选择吊点。钢梁吊起后进行安装，焊缝收缩量在2-3mm之间，并及时检查柱垂直度、倾斜度，保证构件位置准确。

3.3 焊接工艺

不同的钢结构特点对应着不同的焊接工艺。钢结构建筑的焊接的顺序为由结构到节点再到全方位对称焊接。从上层框架梁到压型钢板之托再到下层框架梁，到压型钢板之托，再到中层框架梁，到压型钢板之托，最后进行焊接检验。之后，焊接质量控制小组通过过立焊、横焊、斜立焊等的反复实验后编制焊接参数，对出现的问题进行认真并解决，最终形成工艺指导书书面材料，指导焊接工作。同时，焊接操作的确定还要结合焊丝的长度、焊枪施焊角度、焊缝的清理。

4 高层钢结构建筑中的安全施工问题

高层钢结构建筑施工是一项高危险性的作业，其施工中不仅主体较多，同时多数作业都需要在高空或是悬空进行，因此在施工中具有较多的不确定因素，稍不留意就可以导致安全事故的发生。所以在高层钢结构建筑施工中应以安全为主，在施工中明确安全的重要性，将安全责任具体细化并落实到每一个具体的人。同时在施工前做好各项安全防范措施，在施工过程中控制好各项作业的安全性，从而将安全隐患消灭在萌芽状态中。

5 结束语

高层建筑在我国的建筑业中已经成为了主流的趋势，并且相对于以往的钢筋混凝土而言，具有很多的优势，对于建筑性能而言有很大的提升。随着我国城市经济建设的发展，对于高层建筑的需求量还很大，所以钢结构以其自身的优势，必将成为以后建筑业发展的主要趋势。在钢结构施工中，应该不断的提高施工技术水平，加强监督管理，保证高层建筑的施工质量，为我国建筑业的发展创造有利的环境。

参考文献

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