高层建筑钢结构施工技术应用分析

2021-01-07郭军

河南建材 2021年2期

关键词：墙板塔吊吊装

郭军

江苏省溧水中等专业学校（211200）

1 钢结构的优缺点

1.1 钢结构的优点

钢材在实际的应用中具有良好的抗压缩和抗弯曲能力，而且这两种性能都优于混凝土，因此，将钢结构应用在高层建筑中，可以显著地减少建筑物横截面的面积，使得高层建筑的空间利用率得到进一步改善。

在高层建筑项目中使用钢结构，可以显著地减少施工脚手架的用量。安装钢结构时，可以将钢板作为混凝土楼板的永久性模板。此外，在高层建筑的施工过程中，钢结构和混凝土交替施工，不仅增加了建筑结构的整体强度，而且大大缩短了工期。

钢材可以重复利用，而且钢结构施工过程中产生的废弃物也比较少。高层建筑采用钢结构符合我国提倡的节能环保理念，既保护了环境，又利于提高高层建筑的施工质量，对于提高企业的经济效益也是益处多多。

1.2 钢结构的缺点

铁原子很容易与空气中的氧原子发生化学反应，在钢结构表面产生氧化铁，会严重腐蚀钢结构，对钢结构造成损坏，进而影响高层建筑的整体质量。

钢结构具有一定的导热性，其导热系数远高于混凝土，这一特性使得钢结构的耐火性较差，并会降低钢结构的弹性和屈服强度。当温度达到350 ℃时，钢结构的强度将降低约30%；当温度升至500℃时，钢结构的强度将降低约50%；而当温度升至600 ℃时，钢结构基本上不再坚固。

2 高层建筑钢结构施工技术的应用难点

2.1 对吊装的要求较高

由于高层建筑的高度比较高，在施工中存在很多施工难点。为确保高层建筑的施工质量与施工安全，必须使用适当的塔式起重机协助施工。在选择吊装设备时，要进行充分的研究分析。

2.2 防渗漏要求高

对高层建筑的外墙必须采用特殊的防水和保护措施，并使用专门的保暖材料，以确保高层建筑的防水保温性能。因此，为了有效提高钢结构施工技术在高层建筑工程中的使用效果，必须加强防水防渗技术的研究与应用。

3 高层建筑钢结构施工技术的应用

高层建筑钢结构施工技术非常复杂，如果应用不当，将会降低高层建筑的质量。

3.1 预埋螺栓技术的应用

埋入式地脚螺栓的强度及位置对高层建筑的施工质量具有决定性影响。定位钢板通常由6～10 cm的钢板制成，能够对地脚螺栓进行有效定位。需要对钢板的规格和尺寸进行标注，该尺寸必须与钢柱地板柱的规格和尺寸一致。在钢板上预留一个直径约为150 mm 的铸孔，然后进行下梁中钢筋的焊结工作。另外，为了确保它们之间可以建立有效的连接，地脚螺栓应焊接在柱子的外筋中，用螺栓保证整体强度和刚度。同时，混凝土浇筑完成后，需要使用塑料袋包裹露出的地脚螺栓，以避免其生锈。

3.2 吊装技术的应用

3.2.1 塔吊的选用

在塔吊的选型和安装过程中，需要综合考虑钢结构的主要特征和项目本身的条件因素，确保塔吊安装和拆卸工作的高效性和塔吊使用的安全性。通常，高层建筑工程使用的塔吊为爬式塔吊，塔吊本身的起重能力不是很高，所以价格也相对较低。一般爬式塔吊的高度可以设置为150 m，而塔吊本身的高度可以达到180 m。如果需要检查下部，可以将其设置为200 m。

3.2.2 钢柱的吊装

对于基本环节的安装，可以结合现场实际情况，使用立柱基础或钢管立柱基础的方法进行扩展，具体的操作方法是:调整柱轴，放置螺栓，然后将8 根av32 钢棒插入其中；用原来放置的螺栓进行调整加固后，安装内置钢板；对轴和螺栓进行定位和调整，然后焊接固定。

钢管柱的布置和运输工作可以与现场实际情况相结合，起吊时，先绑定两个点，然后垂直吊起。在开展起吊工作之前，必须确保钢管柱的根部被踮起，使其与所需的高度相对应，将电缆绞盘展开并固定在钢管柱的位置，以防止钢管柱的底部变形。在钢管柱起吊期间，钢管柱吊装与塔吊动臂的旋转必须保持同步，直到钢管柱伸直为止。同时，必须将上部端口包裹在管状钢柱上，以防止碎屑进入。在管接头的对接工作结束时，也应将对接拆除并做好标记。在钢管柱锚固之前，按照钢管柱的垂直校正要求，在锚固位置配备相应的边界板和调节螺钉，以实现钢管柱的垂直度校正。另外，经纬仪应设置在垂直轴和水平轴的位置，以便准确调整测量偏差，使柱底的横线可以与柱顶一起设置并保持一致[1]。

3.3 钢结构节点技术的应用

3.3.1 梁、柱结构的节点施工

采用预制钢结构施工技术可以将预制构件分组安装。为了确保建筑框架的稳定性，H 型柱必须与起承载作用的梁结构进行连接加固，不同的结构选择的连接方式不同，必须根据实际需要选择合适的连接方式。建筑物中的梁和柱的连接不使用传统的焊接方式，通常会采用螺栓连接的方式，以确保两者可以紧密连接、不变形，以避免因钢材变形而影响施工效果。梁与柱之间的连接也可以采用拼接的方式。

不同的结构通常使用不同的连接方法，但无论使用何种技术，都必须考虑现场的实际条件，并且要严格遵守相关规定的要求。如钢管柱和H 型钢也可以使用高强度螺栓进行连接。只要操作方法正确，现有的连接方式一般都可以满足连接要求。

如果操作失误或连接方式选择错误，会影响施工进度和施工质量。

连接技术需要不断地改进和创新，将最新技术融入其中，以找到更好的连接方法[2]。

3.3.2 板结构的节点施工

高层建筑的建造过程开始于框架的搭建。当建筑框架搭建完成后，需要其他材料来完成建筑框架的填充。当前，高层建筑中的大多数墙砖都是由混凝土、钢材制成，虽然结构简单，但是它的绝缘效果非常好，并且承受压力和抗震的能力很强。同时，其使用了绿色建筑材料，对人体无害。墙板厚度比其他建筑材料大得多，因此其绝缘效果非常好。在板结构的节点施工中，需要注意以下3 点:①不同壁板之间的连接。墙板和墙板不会自己连接在一起，需要使用螺钉等将各部分紧密连接，连接材料的长度和宽度应根据墙板的厚度来确定；②连接外墙和支柱的主体。高层建筑的墙板通过塔吊设备搬运到施工现场，然后将保温板连接到墙板上；③门窗与墙板之间的连接。除墙砖外，还需要做好门窗与墙板之间的连接，以确保建筑物的完整性[3]。