高层建筑钢结构施工技术探讨

孔军飞

【摘要】钢结构施工技术以其独特的优势在我国高层建筑中的应用越来越广泛，因为钢材本身具有较强的韧性、塑性以及强度等力学性能，并且质地分布均匀，所以整体受力状况较好，能够有效的提高高层建筑的稳定性和安全性。本文对高层建筑钢结构施工技术进行了探讨。

【关键词】高层建筑；钢结构；施工技术

一、钢结构建筑的主要优点

1、钢结构建筑的施工更加方便

对于高层建筑的施工来讲，钢结构建筑最主要的特点就是施工方便，相较于钢筋混凝土钢结构的自重更轻，并且强度与钢筋混凝土相差无几，因而当前国内的大跨度建筑一般都以钢结构作为主要骨架。利用传统的钢筋混凝土制造大跨度的建筑，其施工难度较大，施工的成本也更高，并且也难以保证建筑建成之后的美观性。相较于钢筋混凝土建筑，钢结构建筑的施工更加快捷，要事先将钢结构加工到位，然后运至工地进行组装，避免了整个建筑的施工过程中可能产生的误差，能够有效保证建筑建成之后的质量和美观性。

2、鋼结构建筑有很好的抗形变能力

与传统的钢筋混凝土建筑相比，钢结构建筑与钢筋混凝土建筑在强度方面的差别不大，但是在抗形变方面的差别很大。钢结构建筑可以承受一定程度的形变，并且有恢复的可能，即具有较好的抗形变能力。而混凝土建筑能够承受的形变量比钢结构建筑要小得多，并且一旦超过限度便极易产生裂纹，不再具有任何的抗形变的能力。这种良好的抗形变能力在地震多发地带以及地基较软的地区的应用价值更大，在地震发生时能够呈现出更好的抵抗性，减少财产损失和人员伤亡。

3、钢结构建筑的施工周期较短

传统的钢筋混凝土建筑在施工的过程中受到季节、环境的变化影响非常大，季节、环境的变化会直接影响混凝土凝结的速度和质量。而相较于钢筋混凝土建筑，钢结构的建筑受到季节、环境的影响更小，因而更容易在规定的工期内完成施工。所有的钢结构建筑的组件都是在工厂内生产，成品组件直接由工厂运输到施工工地，然后进行组装，基本上不会受到季节、环境的影响。钢结构建筑施工周期比较短的原因还有机械化程度比较高，由人力并不能完成钢结构的组装和吊运工作，而高度的机械化施工能够极大地提高施工效率，直接缩短施工周期。

4、钢结构应用在高层建筑中造价较低

相较于传统的钢筋混凝土建筑，钢结构建筑的建设过程中所需要的人力更少，这就意味着人力成本更低； 而由于钢结构的自重较轻，因此运输和装卸的费用也相对较低。同时，钢结构建筑对于各项建材的使用量也更低。较低的人力成本、较低的运输费用、较低的建材使用量，使得钢结构应用于高层建筑中造价更低，更符合建筑企业对利益的追求。

二、高层建筑钢结构的施工技术

1、构件的验收、进场与堆放

因为钢材构件是钢结构施工的主要原料，所以构件的质量直接影响到钢结构施工的质量，一定要做好进场验收工作，在钢材构件进场时，按照规格和型号的不同，采用不同的验收标准，质量不合格一律不得进场。因为钢材构件的数量较大，所以在进场后，需要开辟专门的场地进行保存，做好构件的防雨保护措施，加强场地周边的排水工程。按照不同的规格和型号分类存放，按照使用时间的长短合理安排顺序。做好钢材构件的现场管理共组，能够为钢结构的顺利施工奠定坚实的基础。

2、设备选择

高层建筑施工基本全是高空作业"要保证工程的顺利进行， 诸多材料均需要施工设备进行运输，设备的正确选择是保证工程质量的前提条件，其中塔吊便是整个工程建设的核心设备。在选择之前"管理人员需综合考虑施工地段的环境、位置以及钢结构自身等诸多影响因素，然后选择合理的塔吊并安装，同时对以后施工中可能发生的可变因素均予以考虑，确保施工的顺利、安全进行。 目前，我国高层建筑施工中普遍使用的塔吊是内爬式塔吊。

3、钢结构的吊装施工与安装

（1）钢柱固定工艺。钢柱吊装到指定位置后，通过临时设计的耳板和连接板，再用专业的螺丝进行固定。在固定前，一定要调整好钢柱的标高、垂直度、偏移和扭转等参数。在钢结构安装中，通常使用的是大六角高强螺栓，这种结构稳定好，得到了广泛的使用。此外，在钢柱吊起前，应将临时钢爬梯绑扎在钢柱上，再将悬挑梁安装在钢柱上。

（2） 钢柱的安装。钢柱安装前的准备工作要做好，包括钢构件预检和配套、定位轴线及标高和地脚螺栓的检查、钢构件现场堆放、安装机械的选择、安装工人的进场等。然后就是钢柱的吊装，在建筑结构的钢结构吊装中，一般是采用综合吊装法，主要的施工工艺是：平面从中间或某一对称节间开始，以一个节间的柱网为一个吊装单元，以钢柱、钢梁的顺序安装，同时向四周扩散；垂直方向的结构稳定性是由下至上加强的，在同节柱的范围内的横向构件，采取由上向下逐步安装的方式。首先按吊装顺序划分安装区域，在各区域平等、同时的施工。一片区域安装完成后，还应对其进行测量、校正，直到几个区域全部安装完成后再进行整体的检查、校正，然后再以同样的方式进行下一节钢柱的吊装。

（3）钢梁吊装工艺。钢梁吊装使用的器械是专用扁担，利用二点吊的方式，吊点位置距离梁端为梁长的1/4，吊装施工时，梁上可以直接用千斤绳，绳头应被固定锁死，再连到扁担上。钢梁的安装顺序是：先下层梁、再中层梁、最后上层梁。在钢梁吊装就位前，必须先对钢柱校正，这一环节不能失误，是保证钢梁吊装准确的保证。钢梁吊装就位后，每个节点必须对齐节点板上的上、下螺孔。如果无法满足冲孔的要求，就应进行调节。例如间距小，这需要扩大距离，间距过大，就要用倒链拉小间距。调节的范围必须保证在施工要求允许的范围内，如果施工条件无法保证，则进行扩孔或更换连接板处理，但是扩孔的最大范围不得超过1.5mm，如果超过1.5mm，就要根据相关的钢结构施工要求进行修补。

4、施工测量技术

高层建筑施工技术水平比较高，在一定程度上提升了建筑测量难度。为了全面提升工程测量的准确性，必须采用科学化的测量仪器，配合相应的测量技术，提升测量准确性，确定最佳测量线路，结合各种施工操作技术来保证工程测量的精确性。在正式对高层建筑进行测量以前，需要布置测量位置以及测量基准点，选择最适合该建筑的测量方式与数值路线，研究高层建筑的客观条件。在测量时，相关工作人员的精神必须高度集中，结合科学化的流程来操作测量设备，达到测量目的。

5、焊接主要工艺

（1） 焊接质量是保证钢结构整体受力的重要环节，所以为了提高各个构件之间连接的质量，需要做好焊材、垫板以及引弧板的检验工作，确保焊材的规格型号与规定相一致，做好防潮保护工作。垫板和引弧板则要按照相关的施工规定进行加工，坡口也要符合设计要求。

（2） 检查焊接设备和电源，焊机的型号要准确，这样才能保证焊接成功。接线要正确，电流表、电压表齐全完好，所有设备都应符合施工设备的相关规定，最好还要确保电源线安全可靠。

综上所述，钢结构与传统建筑结构相比，优势比较明显，更加适合时代发展的需求，所以在各种高层建筑中得到了广泛的应用。

参考文献：

[1] 陈国鹏. 浅谈高层建筑钢结构吊装施工技术[J]. 科学之友. 2010（16）

[2] 黄剑生. 探讨高层建筑钢结构施工质量控制[J]. 科学之友. 2010（14）

[3] 何战宇. 高层建筑钢结构施工技术[J]. 企业科技与发展. 2010（12）