浅析高层建筑钢结构施工技术

黄云云

摘要：随着经济建设的飞速发展，我国建筑技术得到持续空前发展，高强度钢结构的建筑也随之应运而生，加之钢结构建筑具有强度高、自重轻、施工速度快、抗震性能好、节能环保及工业化程度高等特点，在建筑工程中得到广泛应用。本文将对高层建筑钢结构的施工技术展开探讨。

关键词：高层建筑;钢结构;施工技术

随着我国城市化进程不断加快以及我国钢产量跃居世界前列，建筑钢结构在综合经济效益和抗震性能上的优点，正逐渐的得到普遍的认可，发展钢结构建筑已成为工程建设的一项基本政策。由于钢结构具有抗风、抗震，减小结构占用面积，施工速度快，基础费用低等优点，钢结构正逐步成为工程机构中优先考虑使用的结构类型。

一、高层建筑钢结构施工的基本要求

在高层钢结构施工现场工作时，首先要明白节点固化图的布置，制定合理的高层施工工艺。根据工程机械设备本身的特点去严格机械的使用工序，做到每个工序相互衔接合理，加快工程进度。根据结构的不同特点，选择合适的天气去完成焊接等工作，一定要保证施工质量，为了缩短工期，要严格执行制作工艺，减少处理现场的时间，要做到对分区、分层、分阶段去控制质量，防止误差的累计太多，牢固树立安全第一的原则，防范措施要严谨，施工质量检查到位。

二、高层建筑钢结构施工技术分析

1.螺栓预埋技术

预埋柱脚螺栓的位置要求比较严格，必须非常准确，否则不仅会增加钢柱安装的难度，也会对安装质量产生很大的影响。因此应该严格控制预埋螺栓位置，在施工的过程中，应该对基础轴线和标高基准点进行严格的控制，埋设后进行两次复测，第一次要在埋设定位后进行测量，第二次要在基础混凝土浇筑并等其变得坚固后进行相关的复测。如果在复测过程中，发现位移超出范围的问题，则必须进行重新埋设。其标高偏差应该尽量控制在±5mm 以内，定位轴线的偏差尽量控制在±2mm以内。

2.吊装技术

（1）钢柱吊装技术

钢柱是高层建筑层高和总高度的主要竖向构件的重要的决定因素，因此，在加工制造中，必须按照现行规范的标准来进行。钢柱在放样下料制作的过程中，应该充分考虑到焊缝的收缩变形以及竖向荷载作用下引起的压缩变形等各种因素，所以钢柱的放样下料长度要与设计长度区别开来，不能因为小差的少就不重视或者忽略不计。即使上下两节钢柱截面完全相等时也不能随便进行互换，同时要求对每节钢柱应编号做好记录加以区别，以保证正确的安装。

（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。

3.钢结构高强螺栓连接技术

（1）节点处理技术

高强度螺栓连接应该在其结构架设调整完成后，再对接合件进行相应的矫正处理，从根本上对接合件的变形、错位和错孔等问题进行消除，板束接合摩擦面要贴紧后进行安装高强度螺栓。为了使得接合部板束间摩擦面贴紧的效果更好，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该提前进行科学合理的计算，一般要超过高强度螺栓总数的1/3。最少不得少于二个临时螺栓。冲打穿入螺全的数量应该少于临时螺栓总数的百分之三。不允许用高强度螺栓兼临时螺栓，以防止对螺纹的损伤，引起扭矩系数发生变化。

（2）螺栓安装技术

在节点全部处理好后要进行高强度螺栓的安装，螺栓穿入方向要保持一致。在施工过程中要考虑到施工的便利性，对于箱形截面部件的接合部分，全部从内向外插入螺栓，在外侧要进行相应的紧固。如果操作不方便，可从反方向将螺栓插入。在进行大六角高强度螺栓连接副的安装时，根部的垫圈有倒角的一侧应该面向螺栓头，安装尾部的螺母垫圈，则应与扭剪型高强度螺栓的螺母和垫圈安装相同。如果不能穿入时，严禁强行穿入螺栓，正确的方法应该是，应用绞刀对螺孔进行相关的修整，用绞孔修整前应该对其周围的螺栓全部拧紧，使板叠密贴后再进行。修整时还要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，同时把铁屑清扫干净。

（3）螺栓紧固技术

在对高强度螺栓进行紧固时，应该对初拧、终拧有一个详细的划分。初拧、复拧和终拧一般适用于大型节点的划分。在紧固过程中，初拧是为了尽量减少螺栓由于钢板变形等带来的影响，比较适合采用减少互相影响的相关的措施。复拧是在初拧的基础上，对于大型节点高强度螺栓初拧完成之后，重复进行的緊固。复拧扭矩值和初拧扭矩值是相等的。终拧是对高强度螺栓作所做的紧固。终拧的轴力值应该以标准轴力为目标，并要按照要求进行合理的设计。

4.焊接施工技术

焊接在钢结构高层建筑中的应用必不可少，一般钢结构高层建筑我们采用的焊接方法有CO2气体保护焊、电渣焊和自动埋弧焊等。下面就几种不同的焊接方法分别叙述其施工工艺的要点。

（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;不同位置的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）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，电压尽可能底，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。

三、施工安全措施

安全施工是钢结构施工中的十分重要环节，超高层钢结构施工的特点是高空、悬空作业点多。在施工过程中，仅高强螺栓就有40万颗，这些零件虽小，但如果从100m 以上的高空掉下去，后果可想而知。针对超高层钢结构施工的特点，采取事前与过程控制相结合的方法，即事先采取防护措施（如防坠板、防坠器、安全梯、缆风绳等等），并加强对施工人员的安全教育培训，坚持日安全巡视制度。某工程在吊柱子时外墙设安全网，吊框架梁时架设临时活动式走道，并随框架吊装逐层升高;拧高强螺栓时在梁端挂设吊篮，焊接时搭设操作平台，另外做到及时铺设楼层压型板以确保施工安全

参考文献：

[1]  鲍广鉴.钢结构施工技术及实例[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.

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

（作者身份证号码：320681199402237243）