摘要：城市化水平的不断提高，导致了城市人口越发密集。而城市用地有限，地价越涨越高，城市建筑不得不向高空发展，因此高层建筑日渐普及。具备强度高、自重轻、抗震性能好、工业化程度高、环境污染轻、施工周期短等特点的钢结构成为高层建筑的主要施工模式，它也被称为“21世纪的绿色建筑”。随着钢铁工业的迅猛发展，国家政策也随之发生着变化，高层钢结构的应用被积极地推广，我国钢结构建筑进入了高速发展的新时期。
关键词：高层钢结构；施工技术
引言：
由于科学技术的飞速发展，使得高层建筑施工技术逐渐趋于成熟。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，被现代高层建筑应用较多。由目前现有状况分析，在高层建筑施工中常使用钢结构，此技术既能提升高层建筑结构的承载力，又能确保高层建筑整体的安全性与稳定性。从整体上分析，高层钢结构施工技术是十分复杂的，所以，我国必须在钢结构各个工序取得巨大突破与进展。
一、高层建筑钢结构的特点
1.1抗震能力强
钢材的弹塑性能强，遭遇地震时具备良好的延性。而本身自重轻也能有效减少地震作用。
1.2自重轻，强度高
钢结构的承重骨架，比钢筋混凝土结构轻1/3以上。钢结构自重轻，可以有效减少运输和吊装的经济支出，相对于地质条件较差的区域，这一结构可以降低基础造价。
1.3使用面积高
构件断面小，所占的面积自然就小，还能够适当降低建筑的层高。与同类钢筋混凝土高层建筑相比，可增加约4%的使用面积。
1.4施工周期短
构件的制造实行工厂化，进行现场安装，这样施工的作业面也比较宽敞。实施平行立体交叉作业，这样的施工模式一般可缩短1/3的施工周期。
1.5防火性能差
钢结构建筑的缺点之一，无耐火防护的必备钢构件，其平均耐火时限约15min，明显低于混凝土结构的建筑。因此高层钢结构的构件表面必须用专门的防火涂料进行防护，来达到防火规范的相关要求。
二、高层建筑钢结构的施工技术
2.1柱基检查
第一节钢柱是直接安装在钢筋混凝土柱基底板上的。钢结构的安装质量和工效同柱基的定位轴线、基准标高直接有关。安装单位对柱基的预检重点是定位轴线间距、柱基准标高和地脚螺栓预埋位置、长度、垂直度进行检查。基准标高点一般设置在柱基底板的适当位置，四周加以保护，作为整个高层钢结构工程施工阶段标高的依据。在柱基中心表面和钢柱底面之间，考虑到施工因素设计时要考虑留有一定的间隙做为钢柱安装时的标高调整，该间隙一般规定为50-70mm，我国的规范规定为50mm。
2.2柱的标高及梁的长度控制
钢柱标高的控制应按土建的标高安装第一节钢柱底面标高，每节钢柱的累加尺寸总和应符合设计要求的总尺寸。每一节柱子的接头产生的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形应加到每节钢柱加工长度中去。梁的翻样下料长度不等于设计长度，需考虑焊接收缩变形。焊接收缩变形可用经验公式计算再按实际加工之后校核，确定其翻样下料的精确长度。
2.3钢柱、钢梁的吊装
（1）钢柱吊装
在吊装第一节钢柱时，应在预埋的地脚螺栓上加设保护套，以免钢柱就位时碰坏地脚螺栓的丝牙。双机抬吊时，钢柱吊离地面后在空中进行回直。单机吊装时需在柱子根部垫以垫木，以回转法起吊，严禁柱根拖地。钢柱就位后，先调整标高，再调整位移，最后调整垂直度。柱子要按规范规定的数值进行校正，标准柱子的垂直偏差应校正到零。当上柱与下柱发生扭转错位时，可在连接上下的耳板处加垫板进行调整。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了控制安装误差，对高层钢结构先确定标准柱。一般取标准的柱基中心线为基准点，用激光经纬仪以基准点为依据对标准柱的垂直度进行观测。除标准柱外，其他柱子的误差量测不用激光经纬仪，通常是用丈量法。钢柱轴线位移校正，以下节钢柱顶部的实际柱中心线为准，安装钢柱的底部对准下节钢柱的中心线即可。
（2）钢梁吊装
高层、超高层框架梁一般采用H型钢，框架梁与钢柱宜采用刚性连接，钢柱为贯通型，在框架梁的上下翼缘处在钢柱内设置横向加劲肋，框架梁应按设计编号正确就位。钢梁在吊装前，应于柱子牛腿处检查标高和柱子间距，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。为加快吊装速度，对重量较小的次梁和其他小梁，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，减少了高空作业，保证了质量，并加快了吊装速度。
2.4钢结构构建的链接
（1）高强螺栓的链接
摩擦面处理。对高强度螺栓连接的摩擦面一般在钢构件制作时应进行处理，处理方法是采用喷砂、酸洗后涂无机富锌漆或贴塑料纸加以保护。螺栓穿孔。安装高轻度螺栓时应尽量做到孔眼对准，如发生错孔现象，应进行扩孔处理，保证螺栓顺利穿孔，严禁锤击穿孔。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。初拧轴力一般宜达到标准轴力的60%-80%，最低不应小于标准轴力的30%，复拧扭矩值等于初拧扭矩值，终拧时预拉力一般为设计预拉力的5%-10%。螺栓紧固后的检验。因螺栓预拉存在着应力松弛现象，随时间延长扭矩值一般会降低8%～10%，规范中已规定允许扭矩值的误差值±10%，螺栓的检验时间以尽快为宜，再进行抽查。抽检的数量多一些对鉴定质量有利。但经抽检过的螺栓怍报废处理损失太大，如重新使用，二次拧紧対紧固力有影响，因此在具体工程上如何确定抽检数量，可结合工程情况确定，一般5%为宜。
（2）焊接连接
钢结构的焊接焊缝分为工厂制作焊缝和现场安装焊缝两大类。设计要求分为I、Ⅱ、Ⅲ级，I级焊缝要求最高，Ⅲ级焊缝要求最低。Ⅲ级焊缝只需要进行外观检查，表面应无气孔、夹渣、弧坑裂纹等缺陷。I、Ⅱ级焊缝应进探伤检验。现场焊接一般采用手工焊和半自动焊两种。焊接母材厚度不大于30mm时采用手工焊，焊接母材大于30mm时采用半自动焊，此外尚应根据工程焊接量的大小和操作条件等来确定。
主梁与钢柱间的连接，一般上、下翼缘用坡口电焊连接，而腹板用高强螺栓连接。次梁与主梁的连接基本上是在腹板处用高强螺栓连接，少量再在上、下翼缘处用坡口电焊连接。为保证梁与钢柱连接处的节点域有较好的延性以及连接可靠性和楼层层高的精确性，在梁所在位置设置悬臂梁，悬臂梁上下翼缘与钢柱的连接采用剖口熔透焊缝，腹板采用贴角焊缝。梁与钢柱的悬臂梁连接，上下翼缘的连接采用衬板全熔透焊缝，腹板采用高强螺栓连接。
柱与柱的对接焊接，采用二人同时对称焊接，柱与梁的焊接亦应在柱的两侧对称同时焊接，以减少焊接变形和残余应力。矩形或方形钢柱内的加劲板的焊接应按现行规范要求采用熔嘴电渣焊，不允许采用其他如在箱板上开孔、槽塞焊等形式。
结束语：
钢结构在高层建筑的建造中有着广泛的应用，其自重轻、强度与刚度高、施工速度快等优点正好适用于高层与超高层建筑的需要。钢结构建筑的建造过程主要分为钢结构构件的制作、钢结构的安装就位与节点连接等步骤，在施工过程中，要想保证钢结构达到设计的强度和效果，必须严格施工操作规程，保证施工质量，才能确保钢结构发挥其应有的作用。
参考文献
[1]刘运滔.浅谈我国超高层钢结构施工技术与管理方式[J].中国科技纵横，2010，14（15）：174-176.
[2]白海峰.小议高层钢结构施工技术与管理[J].中国新技术新产品，2011，16（17）：56-58
论文作者:熊训斌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/14
标签：钢结构论文; 螺栓论文; 标高论文; 高层论文; 高层建筑论文; 柱子论文; 钢梁论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;