探讨高层建筑钢结构安装施工技术

徐武仁

【摘要】当前，随着中国城市化的发展和建筑规模的不断扩大，钢结构在高层建筑中的运用也日益广泛，钢结构本身所具有的许多优势受到越来越多的重视。本文从高层建筑中钢结构的特点出发，深入分析了钢结构建筑施工工艺流程及施工技术要点，以期能够提供一些建议和参考。

【关键词】高层建筑；钢结构安装；特点；施工技术

相对于一般的建筑结构，钢结构所具备一定的优势，除了材质很均匀，强度高、质量轻的优点，另外钢结构的塑性和韧性也比较好，有着更高的抗震能力，这也大大提升了施工建筑的安全性和可靠性。上述特性使得钢结构非常适合应用在高层建筑中。钢结构的总体安装水平，关系着整个建筑工程的施工质量，所以在高层钢结构安装过程中，要不断加强施工技术，针对具体问题采取相应的解决策略，从而提高高层建筑的质量、舒适度和安全度等。

一、高层建筑中钢结构的特点

（一）容易受到外部自然因素的影响

外部的自然条件是影响高层钢结构安装的重要因素，如果出现比较恶劣的天气，例如6级以上大风、暴风雪等，就不利于保证施工的安全性，有导致事故产生的危险，另外，也会影响现场焊接的质量，焊接根部可能出现收缩、夹渣以及裂缝等现象，这些质量上的问题，难以达到施工工艺的要求，最后将大大影响高层建筑总体施工水平。

（二）立体交叉作业施工情况比较常见

钢结构安装施工中由于工序比较复杂，钢构件的量也很大，往往会存在一些交叉立体作业的现象，极易造成坠物伤人，安全问题十分突出，在这种情况下，有的工序必须留出间歇时间，才能让其他工序顺利开展，这样高层建筑工程进度也会受到牵连，从而影响施工的质量。

（三）钢结构施工要求较高

在钢结构施工过程中，对施工工艺提出了很高的要求，不仅需要加工精度高的钢构件，而且有严格的焊接质量要求。因此，必须采取措施有效地控制钢构件的加工工序质量，并且按照合理规范的顺序安装钢结构。另外，高层建筑钢结构安装施工是一种危险的高空作业，需要采取措施加强安全防护，提高安全管理。

二、高层建筑中钢结构安装主要施工技术

（一）严格检验钢构件

保证钢构件的质量是进行施工的前提条件，禁止将不合格的钢构件运入施工现场，因此施工质监检测人员要严格检验验收钢构件，主要包括钢构件的数量、外观、构件几何尺寸以及螺栓直径等，还应该完善地记录好监测和统计情况，对于一些质量有明显缺陷的钢构件，需要及时更换或进行校正，只有保证构件质量通过后，才可以让构件材料进入安装现场。

（二）地脚螺栓预埋工艺

在钢结构安装中，地脚螺栓是否预埋在准确的位置上，關系着钢结构总体施工质量。需要注意的是，在进行预埋地脚螺栓之前，应该确保地面的土质是紧密而且扎实的，为了不影响土质的稳定，还要做好一套完整性能好的地表排水系统。另外，利用厚钢板制作加工成定位钢板，进行地脚螺栓的定位固定，可以保证脚螺栓定位的可靠性和准确性。并利用钢板下部绑扎梁钢筋，将地脚螺栓焊接在柱筋上固定，控制好位置，和钢筋形成一个整体，反复测量校正，确认无误后再用混凝土进行二次浇注。除了预埋部分，另外一部分地脚螺栓会露出地面，需要用塑料布包裹保护起来。

（三）钢柱安装和钢梁安装

钢结构柱梁的安装包括两部分的内容：一是钢柱安装，二是钢梁安装。

首先是钢柱的安装。在安装过程中，应该通过设置调节螺母与定位钢板，以及调节丝杠，控制好每节柱的垂直度、标高和定位轴线之间的偏差。至于钢柱与钢柱的接头部位，在标高和垂直度调整后，需要用高强度螺栓拧紧加固，临时固定即可脱钩 。

其次是钢梁的安装。一般先要将核心筒周边的外架提升到待施工楼层，并进行测量，再根据各层钢梁的吊装顺序吊装钢梁，钢架吊装到位后，采用经纬仪校正，通过限位钢板临时固定和多次反复校核，从而有效地控制钢梁与梁柱连接形成后的轴线位置与垂直度。

（四）高强度螺栓施工

安装高强度螺栓，第一步要做好施工前的准备工作，比如要保证高强度螺栓摩擦面有足够的摩擦力，可以利用喷砂法对其进行处理，并注意校验抗滑移系数试件，合格之后与钢构件一起运到施工现场，另外还需要复验抗滑移系数；其次将钢梁吊装好，使用临时螺栓从上下螺栓孔内传入进行固定，再用高强度螺栓对余下的螺栓孔直接进行安装，将高强度螺栓初拧，初拧必须在高强度螺栓穿孔后立即完成；在高强度螺栓的安装的终拧过程中，要按照对称顺序进行施工，而节点处的高强度螺栓则需要从中间开始向四周拧紧。需要注意的是，在用专用扳手对高强度螺栓进行终拧时，螺母一定要在转动中，不能停下，这样才能控制终拧扭矩，如果出现不正常现象导致螺母停止转动，那么就难以确保螺栓的紧固性，容易引发安全事故。

（五）焊接技术

在钢结构的焊接时不能忽视技术焊接的质量，高层建筑钢结构的构件主要是用强焊接进行连接，对于焊接施工人员来说，不仅工作任务量大，还需要具备较高的焊接技术，可以体现在以下几点：

首先，气候影响较为明显，焊接环境和温度关系着焊接的质量，焊接环境温度不能再零度以下，如果气温低，并且低于零度，则需要在焊接前进行预热，焊接后也要做热处理，还要提前做好防雨防风等措施。其次，在安装钢结构梁柱时，按照一定的顺序进行，应该根据节点的对称、结构的对称来焊接，不能采用手工电弧焊的方法。另外，应该按照从中间轴线柱开始向四周扩散的顺序焊接，在设置钢结构焊接顺序时，应该设置焊缝预留焊接收缩量，这样能够相对降低焊缝焊完后产生的应力，也能减少焊接收缩变形的情况。至于多层焊接，在每层焊接过后需要检查是否有缺陷，一旦发现问题要及时清理。由于柱顶与梁节点处呈垂直角，焊接时要先焊柱顶垂直偏差较大的位置，这样就可以利用焊接之后的变形应力，从而降低柱顶的垂直偏差。

（六）安全管理与措施

在任何建筑施工过程中都要加强安全管理，而高空作业危险性更高，特别对于高层建筑钢结构安装来说，确保施工的安全性和可靠性起着尤为重要的作用。如果没有落实好安全管理的相关工作，将会造成一些潜在的安全问题，不仅影响整个工程的建筑质量，还严重威胁着施工工作人员的生命安全和利益。因此，为了有效地防范安全事故的发生，必须采取行之有效的安全管理制度，提高安全管理工作的重要性。具体来说，可以设置专门的安全监督部门，在实际施工过程中，组织专业人员定期进行安全检查；施工之前进行安全教育，提高施工人员对安全施工的认识，进而使其树立安全第一的意识；严格要求每位进场的施工操作人员都必须佩戴安全帽，在高空作业时应该配备安全带等；重视检查机械设备是否达到安全要求，专职质检员严格验收对吊具、人型焊接等材料的质量，质量达不到规定标准，则禁止使用。

三、结束语

总之，由于国民经济的迅速发展以及国家政策的导向，钢结构在高层建筑结构中有很好的运用前景。所以，高层钢结构安装应该引起多方面的重视，建筑施工单位也要深入研究钢结构施工技术，不断熟练和完善安装工艺，并且严格控制每一个施工环节的质量，加强现场的监督和管理，切实贯彻落实安全法规和施工规范的执行力度，只有这样才有利于提升整个钢结构的安装施工水平，推进钢结构工程的发展。

参考文献：

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