高层建筑中钢结构施工技术探讨

张建文

（美建建筑系统（中国）有限公司，广州 510000）

高层建筑中钢结构施工技术探讨

张建文

（美建建筑系统（中国）有限公司，广州 510000）

建筑工业发展使得钢结构技术在高层建筑中也得到广泛的应用。通过对钢结构施工原则、程序、准备工作、安装施工细节、校正与验收、安全生产规程的把握与防火措施等进行探讨，掌握钢结构施工的技术要点，为打造优质工程提供技术保障。

高层建筑；钢结构；施工技术

随着社会经济与建筑技术的发展，一幢幢高层建筑拔地而起。钢结构建筑具有质量轻、强度高、材质均匀、抗震性能好、容易施工、节能环保等优点迅速被广泛应用到建筑工程领域，尤其是高层建筑，逐步成为高层建筑的主要结构类型之一。在高层建筑施工过程中，钢结构是一种需要加工精度非常高的构件，其施工技术成为了影响质量及安全可靠性的重要因素，因此，探讨钢结构施工技术，对于建筑施工业实现可持续发展具有深远的意义。

1 把握钢结构施工原则与程序

钢结构施工需要严格按照设计要求、现场条件与工程特点，在安装顺序遵循选大后小，由内到外的基本原则，为了加快工程进度，节约工程成本，采用现场成片吊装、构构架及管架以集中预制原则，施工程序如下流程图：

2 做好施工前准备工作

高层建筑结构施工准备需要从技术、吊装和现场三方面作充足的准备。在做编制施工组织设计时与设计思想结合起来，准备好技术与市场规范，编制与完善施工验收标准，对施工工艺作出评定，在技术上保障后续的施工顺利进行。选用自升塔式起重机，注意起重性与最大起重重量、力矩、半径的关键，尤其注意吊起随着起重高度的增加而减小，起重过程中，到一定的高度时，要将受卷机容绳量作一定的限制，以保证起重的安全。在施工前，现场需要验收完成钢构件、准备测量仪器及丈量器具、构件运输与堆放、材料准备以及组织施工人员。

3 高层建筑钢结构安装施工

钢结构安装是其施工的核心组成部分，安装工艺的优劣直接影响到整体的质量，因此，要把握好安装环节每一个要点。

3.1 流水段划分

出于制作和吊装的需要，一般都会按钢柱分段作为节的划分，在安装时，保证搭式起重机起重性能在流水段内起重能力高于被吊装物件的质量；爬升高度高于起吊的目标高度；每节流水段内柱长度不存在不符合制作或者运输条件的情况。

3.2 标准节框架施工

先选择其中一个节作为标准间，然后安装4根钢柱，接着自下而上安装框架梁、次梁和支撑逐间构成标准空间，以这标准空间为依靠，按照规程方向进行安装，每根钢柱就安装1个蘵，这样逐步扩大框架，一直到施工层完工。这样随吊随运，当天将供货清单材料安装完毕，不需要另设堆场，但对供货交通道路要求较高。另外要注意几点：（1）及时安装钢楼梯及金属压型板；（2）在安装前要先对偏差较大的柱子部门进行焊接，以减小 焊接后产生的收缩变形；（3）施工过程先栓后焊，先顶层梁再底层梁，最后中间层梁；（4）吊装时先组成整体框架并尽早完成框架，以保持吊装的稳定性。

3 .3 特殊节框架施工

特殊节框架是相对标准节框架而言的，具有建筑与结构的特殊性，如底层大厅、屋顶花园层等，需要不同的施工技术方案才能完成其安装。例如底层大厅就需要针对其网架结构跨度较大、施工条件比较差等特点，选用搭设平台、高空条件下进行散装，或者在地面拼装，在整体上进行提升等针对性的施工方法；又如对于结构的水平加强桁架层，要针对桁架具有质量重的特点来采用整体提升、分段吊装、散装等方法来克服塔吊无法整体吊装的情况；再如层顶层花园层质量较轻，就直接采用散装法即可解决问题。

3.4 钢柱与钢桁架安装

在安装之前，首先要预检好混凝土核芯壁上的埋件和钢柱上的连接件，保证埋件的位置、清洁度和平整度都符合要求，连接件的螺栓孔、磨擦面、平整度等也在要求之内。在起吊之前，检查梁面的扶手杆和扶手绳、扶手管是否安装好，如果未安装好就要先安装，尤其是主梁和主桁。为了高空作业人员方便，扶手高1m，沿着梁长通长进行设置。钢桁架、钢梁采用两点吊进行安装，但吊装时方法就灵活很多，有工具式吊具法、捆扎法也有吊耳法等等。

3.5 钢柱的安装

复验钢柱下一节柱的标高和轴线是进行钢柱安装必不可少的步骤，一旦发现有误差就马上进行修正，为下一步安装做好铺垫。为了登高作业方便，通常也是先将钢爬梯等装在钢柱上。在生产加工钢柱时，要特别强调将临时的固定用的连接耳板设置在两端，在施工时方便上节钢柱与下节钢柱的柱顶中心线对准，用螺栓先作临时性的固定，完成电焊并通过验收后，再对耳板进行割除，装吊就采用两点就位，一点起吊即可。

3.6 校正与验收

高层建筑的施工校正往往会按最后一个流水段安装完成后进行，待校正结束，整理好资料，监理复测签字认可后，再进行下一个流水段的开吊。通常完成各阶段验收后，最后还要进行施工的总验收。校正的方法主要有两种：底层钢柱的标高调整和柱顶的标高调整。

4 掌握安全规程，做好防火措施

安全生产是钢结构施工的前提，而安全规程是施工的核心保障，实践证明，安全生产事故的发生，85％是由于违规操作引起的。因此，只有在安全规程要点下作业，才可以尽最大可能避免生产安全事故的发生。在吊装钢屋架，焊接安装时，严禁高空往下投螺栓、铁件等；设完整的安全装置方可进行气焊和气割钢结构构件；检查索具和吊悬的工作性能和质量是吊装钢结构构件的前提条件；防止触碰电线是搬运或安装钢结构构件过程的必要工序；对刚度较小的构件应加固后吊装；吊装钢结构构件时，应防止滑脱等等，这些安全规程的要点要始终贯彻整个施工过程。同时要充分做好防火措施，我们知道当钢材温度达到350℃时，屈服点就会降至原来的三分之二，如果到达500～600℃，屈服点就会降至二分之一和三分之一。一般而言，在450～650℃，钢结构通常会失去承载能力，因此火灾是钢结构的最大隐患。防火措施最常见有四种：一是通过浇成型或者喷涂将外包层添加到钢结构上去；二是对空心型钢结构注水，并且保持水能循环流动，让钢结构在火灾中保持低温；三是用耐火材料组成墙体，包住钢结构；四是使用膨胀材料，通过防火涂料保护构件，具有隔热性好、施工方便、质量轻并且美观，是现代建筑的主流材料。

[1]崔晓强等.超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].建筑机械化，2009（06）.

张建文（1980-）男，江西黎川人，助工，主要从事项目安全质量管理及项目计划运营。