浅谈高层建筑钢结构施工技术

文/李金德 广西壮族自治区冶金建设公司 广西柳州 545002

1、高层建筑钢结构的特点

用于建造高层建筑的钢结构有着许多的特点，其中优点有：结构自重轻、抗震性能好、施工速度快，而且具有较短的施工周期短和较高的工业化程度，用于施工的钢结构构件可以采用在工厂生产，运至现场进行安装，因而可以大大缩短施工周期。另外还有一个特点是钢结构可以回收，并重复利用，而且其施工工艺为无粉尘的干施工工艺，这个特点符合可持续发展及环保的时代主题。

另外，主要缺点有：具有较差的耐火性，钢材的导热系数远比钢筋混凝土的导热系数大的多，而且耐火性能比混凝土结构差很多，当温度达到600℃时，钢结构的强度和刚度就基本上已经全部丧失；具有较差的耐腐蚀，钢材表面的铁原子在空气中发生反应生成氧化铁锈，锈蚀会使应力集中，使钢结构的使用受到安全危害，提前破坏了钢结构，所以防腐措施是必不可少的。

2、高层建筑钢结构施工技术分析

2.1 螺栓预埋技术

在螺栓预埋技术中，最重要的一点则是对预埋柱脚螺栓的位置的确定，必须保证此位置的准确性，否则进行钢柱安装时则会有较大的难度，同时安装的质量也很难保证。所以在预埋螺栓位置进行施工时，需要对基础轴线和标高基准点进行严格的控制，必要时需要进行两次复测，首先在埋设定位后进行测量，其次在混凝土浇筑变得坚固后进行复测，二次测量都必须保证位移不能超出范围，其标高偏差控制在正负5毫米以内为宜，而定位轴线的偏差则正负2毫米以内为宜。

2.2 吊装技术

2.2.1 钢柱吊装技术

在钢结构施工中，其主要竖向构件即是钢柱，钢柱与建筑层高和建筑总高度具有直接的关系，所以在施工中不仅要考虑到钢柱在竖向荷载作用下的压缩变形，同时还要考虑到焊缝时的收缩变形，因此在对钢柱进行下料时，其长度要与设计长度有所区别，充分的将这些收缩变形有压缩变形考虑在内，在施工时对于上下两节钢柱截面和长度都完成相等时，也不允许进行互换，要严格按照施工的标准和规范来进行，事前将每节钢柱进行编号记录，从而保证其在安装时的正确性。

2.2.2 钢梁吊装技术

钢梁在进行吊装前，应在柱子牛腿处检查标高和柱子之间的距离，主梁吊装前，应在梁上装好扶手杆和扶手绳，待主梁吊装就位完成后，将扶手绳与钢柱系牢，以保证施工人员的安全。一般在钢梁上翼缘处开孔，作为吊点。吊点位置取决于钢梁的跨度。为了提高吊装的速度，对重量较小的次梁或者其他的小梁，尽量多利用多头吊索一次吊装数根。有时将梁、柱在地面组装成排架进行整体吊装，这样不仅有利于提高吊装的速度，还有利于减少高空作业，保证工程的质量。

2.3 钢结构高强螺栓连接技术

2.3.1 节点处理

高强度螺栓连接应在其结构架设调整完毕后，再对接合件进行矫正，消除接合件的变形、错位和错孔、板束接合摩擦面要贴紧后进行安装高强度螺栓。为了接合部板束间摩擦面贴紧，结合良好，先用临时变通螺栓和手动扳手紧固、达到贴紧为止。在每个节点上穿入临时螺栓的数量应由计算决定，一般不得少于高强度螺栓总数的1/3。最少不得少于二个临时螺栓。冲打穿入螺全的数量不宜多于临时螺栓总数的3%。

2.3.2 螺栓安装

高强度螺栓安装在节点全部处理好后进行，螺栓穿入方向要一致。一般应以施工便利为宜，对于箱形截面部件的接合部，全部从内向外插入螺栓，在外侧进行紧固。严禁强行穿入螺栓，如不能穿入时，螺孔应用绞刀进行修整，用绞孔修整前应对其四周的螺栓全部拧紧，使板叠密贴后再进行。修整时应防止铁屑落入叠缝中。绞孔完成后用砂轮除去螺栓孔周围的毛刺，同时扫清铁屑。

2.3.3 螺栓紧固

高强度螺栓紧固时，应分初拧、终拧。对于大型节点可分为初拧、复拧和终拧。初拧是为了尽量缩小螺栓在紧固过程中由于钢板变形等的影响，采取缩小互相影响的措施。复拧即对于大型节点高强度螺栓初拧完成后，在初拧的基础上，再重复紧固一次，复拧扭矩值等于初拧扭矩值。终拧是对高强度螺栓作最后的紧固。终拧的轴力值以标准轴力为目标，并应符合设计要求。

2.4 焊接施工技术

2.4.1 CO2气体保护焊操作工艺

施工操作中要注意的有：焊接参数的选择，焊丝的选择和焊接电弧电压与电流的选择，电流要根据工件的厚度、施焊位置和焊丝直径和熔滴过渡形式来选择，电弧电压的选择要与电流恰好配合；不同位置选择不同的焊接方式，平焊多选择左向焊法，能清楚地看到焊缝和熔池，便于控制焊缝的成型，横焊大多采用右向焊法，立焊分为向上立焊和向下立焊，中厚板的细丝焊接使用向上立焊，薄板可使用向下立焊。

2.4.2 电渣焊的操作工艺

电渣焊是一种自动焊，用户高强度结构钢在竖直位置上的对接焊接。在进行操作时首先要选择焊接的电流和电压，根据计算公式选择计算出的电流，电压与熔缝的熔宽成正比，起弧阶段电压会高一点，在焊透的请款下，电压尽可能低，焊接过程随时注意调整电压；其次要适当掌握好焊接的速度（1.5～3m/h范围内），送丝速度在200～300m/h的范围以内，造渣过程中最好选择200m/h；还有就是要随时检查焊件的炽热状态，适当调整焊接工艺参数，当翼缘板较薄时，相应的焊接部位要安装水冷却装置。

结语：

由于建筑行业的快速发展，及人们对建筑物的质量要求越来越高，建筑行业的发展现状及发展方向受到了人们的关注。作为使用钢结构的建筑，相比以前的结构模式更具环保、实惠等优点，使得受到人们的普遍认可。但是，我国的钢结构建筑的技术发展还不成熟，这需要人们不断去探索及借鉴先进的工艺技术，完善钢结构建筑的建筑技术。