高层建筑钢结构施工技术之浅见

陈小晶

【摘要】近年来，随着我国建筑市场的不断发展与进步，高层钢结构施工因为其工程造价较低、抗剪、弯性能好、钢结构施工焊接较快，所以被现代高层建筑应用较多。现今建筑行业高层钢结构广泛占领建筑市场，钢结构施工中的质量影响着高层钢结构实体的安全，怎样对高層钢结构施工质量进行有效控制必须引起重视。本文首先从施工前的准备工作开始论述，重点讲解了高层钢结构体系的施工准备到竣工验收的流程。

【关键词】高层建筑；钢结构；施工技术

引言

钢结构是主要由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜；材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定；材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载；建筑工期短；其工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产。现代高层、超高层钢结构中应用较为广泛，事实上，它属于钢——混凝土混合的结构。钢筋混凝土在高层建筑中由于自身重量过大，梁柱占用的面积比率也大，因此高层建筑中采用钢筋混凝土结构经常受到很多质疑；同时强度较高的钢材也顺应出现，在高层建筑中采用一部分钢结构或全部运用钢结构的理论设计同步前进。伴随冶炼、制造技术的高速发展，为高层钢结构工程在工程领域的应用带来了新的生机：伴随着高层建筑工程建设的不断增加，继而又推动了高层钢结构设计、施工中的焊接、安装技术的不断提高。下文对高层钢结构施工中焊接技术进行简要总结。

1.高层钢结构施工前需要的准备工作

1.1高层钢结构体系的体系类型

中国对高层及超高层建筑的体系的划分，在《建筑设计规范》、《建筑抗震设计规范》、《建筑防火设计规范》无统一的规定，通常情况下认为建筑高度超过24以上为高层建筑，建筑高度超过60米以上为超高层建筑。从建筑物结构设计角度上看，根据建筑物使用功能要求、建筑物高度不同、场地抗震设防烈度以满足经济、合理、安全、可靠的设计原则，应选择相适应的结构体系。通常分为：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、框—筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系六大类。通常高层和超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构外，有时还采用型钢混凝土结构、钢管混凝土结构，全钢结构。

1.2高层钢结构体系施工前应做好准备工作

开工前必须做好高层钢结构体系施工前的图纸会审工作，图纸是工程施工的重要依据，工程开工前工程建设单位应组织设计单位、施工单位、项目监理机构、图纸评审专家小组一起工程图纸，对图纸设计要求不明确的地方进行研究讨论，提出相关问题，由设计单位进行解决。图纸会审通过后，监理公司必须组织所有监理人员对工程相关规范标准、工艺技术，准确掌握设计意图。并组织施工单位现场从事专业技术的人员对图纸进行设计交底，检查出施工图纸中的不合理之处，一定将问题在开工前解决，避免因图纸问题对施工的质量、进度等产生影响。

2.高层钢结构塔吊的选型与合理布置

对于高层钢结构的施工，塔吊是最具核心的设备，因此塔吊的选择与布置要依据周边建筑物高度、现场条件、钢结构的重量等因素进行综合考虑，必须确保塔吊在施工过程中装拆的安全可靠性。塔吊选择宜优先考虑内爬式塔吊，该类型塔吊不需要对楼层加固，在起重机布设位置上的自由度较大，并且在进行高层建筑钢结构的吊装施工时对塔吊起重能力和幅度要求不苛刻。

3.高层钢结构选材筛选

钢结构的最大缺点是导热系数大，耐火性能差。原材料进场前必须严格控制原材料的选购。原材料中钢筋的质量文件应齐全有效、检验结果要符合规范和设计要求。

4.高层钢结构现场制作与安装施工要求

多层及高层钢结构的制作和安装应按照施工图进行，并应遵守《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-95、《高层建筑钢结构设计与施工规程》JGJ99-98及其他有关规范和规程的规定。制作和安装的施工单位在开工前必须编制施工组织设计和工艺流程，施工过程中必须严格按照规定的要求组织施工。高层钢结构制作与安装的一般要求多层及高层钢结构制作和安装工作，必须在具有多层及高层钢结构吊装和制作的责任工程师和责任工艺师的指导下进行。对参加制作和安装的人员，必须进行各项专业培训，经培训达到要求者方能进行操作。施工详图编制后，应提交原设计工程师负责审批，或由合同文件中明确规定的监理工程师审批。由于材料代用、工艺或其它原因需修改施工图时，必须向原设计单位申报，经同意并签署文件后，修改图才能生效。构造复杂的构件制作时，应充分考虑各方面因素的影响，必要时要进行工艺性试验。多层及高层钢结构安装前，必须对构件进行详细检查，构件外形尺寸，螺孔位置及直径，连接件位置及角度，焊缝、栓钉、高强度螺栓节点，摩擦面加工质量等均应达到施工图的技术要求。

5.高层钢结构安装工程竣工验收资料

多层及高层钢结构安装工程竣工验收应提交下列文件：钢结构施工图，设计更改文件，并在施工图中注明修改部位；钢结构制造合格证；安装用材料的质量证明文件；测量检查记录，焊缝质量检查记录，高强度螺栓安装质量检查记录，栓钉焊质量检查记录；各种试验报告技术资料；隐蔽工程分段验收记录；安装过程中建设单位、设计单位、构件制造厂、钢结构安装单位达成的各种技术文件。

6.结语

钢结构住宅是今后发展的一个重要方向，但钢结构仅仅是建筑中承重体系、服务部分，它不是建筑使用中的主要成分，钢结构住宅设计首先要遵循住宅建筑设计的一般原则，然后才是发挥钢结构的优势，单纯突出钢结构而不考虑生活的舒适性、不能满足人文要求的钢结构住宅项目是没有市场的。如果说钢筋混凝土结构的发展使施工从手工进入了机械化，那么钢结构的应用就将使住宅施工实现现代化，钢结构住宅将成为建筑现代化发展的一个重要标志。“钢结构是环保住宅，钢结构符合可持续发展概念”——21世纪钢结构将占领广阔的建筑市场。在我国目前大力推广住宅产业化的时代背景下，我们相信钢结构体系终将成为住宅结构体系的主流。

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