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摘要：随着当前阶段施工技术水平的不断提高和工程计算能力的不断进步，以及不断研制出新型高强度钢材料，高层建筑钢结构施工中的科技成分越来越高，并不断发展状态，从而获得了更加广泛的应用和推广。本文主要对钢结构施工的相关特点进行了阐述，分析了其施工的技术要点和方法，希望能给相关的企业和人员提供可供参考之处，更好的实现高层建筑施工。
关键词：高层建筑；钢结构特点；施工技术
1.引言
当前阶段钢结构体系普遍应用在高层建筑中。从施工的设计、材料的采购、设备的加工以及现场安装和施工管理等，钢结构的施工是一项具有十分突出综合性的施工项目。其施工主要具有以下特点：（1）涉及构件多、工程量繁重，施工现场往往不充分；（2）通常需要进行立体交叉施工；（3）具有较高的安装标准，这导致对于材料以及相关工艺都具有较高的要求；（4）在施工时由于材料压缩变形、自然沉降、焊接逐渐变形以及混凝土发生收缩变形等原因，对施工造成不利影响；（5）施工时对于塔式起重机的安装过程以及爬升、拆除等技术具有较高的要求。
2.钢结构施工的特点分析
大体上，钢结构的施工可以用分为两部分，其一是制作钢构配件，其二是实际拼接和安装。除此之外，还要进行防火处理、防腐处理等。对于技术方面，钢结构施工有以下几方面需要特殊注意：
（1）严格要求定位、测量以及放线。无论是在制作还是安装过程中，这都是至关重要的问题。钢结构力学具有较为清楚的计算模型，有明显的尺寸变化。如果下料村你在不精确，很可能会导致构件出现变形，在安装时就不能准确到位，给承重效果带来严重不良影响。同时，有语言高层建筑具有体型大、房屋高的特点，如果出现误差，那么其积累是非常显著的，构件十分细小的便宜都会给上部造成很大的变位，对结构受力的改变十分严重，给设计效果造成恶劣影响，甚至严重时会产生安全事故。
（2）对于温度和天气的因素十分敏感。钢材对于有温度的反应较大，温度变化时会产生较大的尺寸变化，给安装精度造成不便。除此之外，在连接钢材时，温度和天气都会给栓接和焊接的质量造成影响，恶劣天气下不能进行工作。焊接施工有专门的技术规范和要求，在实际施工过程中，如果自然条件不具备，往往要通过人工的方法来创造相关条件，例如钢板加热和焊条的预热等。
（3）具有较高的机械设备要求。钢结构的施工是装配式、预制化的施工，往往对机械设备具有较高的要求。由于钢构件具有较大的体型和重量，往往需要面临着高空的施工作业，对于吊装的技术具有较高要求，必须要保证吊装荷载与承载力相符合，在钢构件的整个安装过程中，要进行事先模拟并按照模拟设计的情况进行。除此之外，对于一些特殊施工方法还有更高的要求，例如同步顶升法高空滑移法和同步顶升法等。
（4）严格进行防火和防腐。并且要分为施工中的防护和施工后的防护，分开来进行。
（5）要根据现场的实际施工情况来设置临时的设备堆放场地以及中转站等。
3.钢结构施工的技术分析
通常来讲，钢结构施工技术主要有以下几方面：塔吊的选择和安装、设备进场以及安置、测量控制施工、焊接施工、施工质量和工期控制以及安全施工等方面。
3.1塔吊的选择与安装
在高层建筑施工过程中，塔吊是最为重要的核心设备，要充分结合施工现场各种条件以及钢结构的重量等因素来对其进行综合的选择，并且要保证其安装和拆卸过程都能方便、安全和可靠。有效考虑内爬式塔吊，这是由于采用这种类型的设备可以省去对楼层内进行加固的措施，并且在布置起重机位置时具有较大的自由度。除此之外，采用这种塔吊来进行施工，对于塔吊起重的幅度和能力要求不是十分苛刻，并且，采用附着塔吊所需要的价格要远远超出同类型的内爬式塔吊，因此，无论是出于施工角度还是经济角度，为了优化施工和节约成本，内爬式塔吊都是对于高层建筑施工的更好原则。
3.2吊装施工
吊装时整个施工过程中十分重要的一道工序，吊装施工的质量和速度对于整个施工工程都至关重要。在进行钢结构的吊装前，要清晰掌握需要塔吊的数量、塔吊位置以及其结构形式等因素，对现场实际情况进行充分分析，来确定吊装的顺序和吊装的分区。可将工程划分为不同的区域来进行作业，由不同的作业做在各自的范围内进行分工。
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吊装的原则为：
在平面内要从核心筒向四周扩展开来，即要在中间的部分开始，首先将其组装成较为稳定的柱网单元，先进行吊柱再进行吊梁，当一个柱网单元完成临时固定和吊装后，再进行周围其他单元的操作，当完成三个单元构件的吊装工作后，再对其进行准确的校正工作。
例如，在某项工程中的钢结构施工过程中，通过一机多吊和区域吊装等技术，使得工程量大、工期紧的矛盾得到有效解决，根据钢结构的实际施工流程可以看出，各个不同的工序之间不但相互联系，而且还存在着相互制约的关系，如果测量控制的方法选择不当，将会给工程测量的进度与精度造成严重的不良后果。在某工程实际的测量施工中，采用了跟踪校正和预先控制相结合的方式，在继续你能吊装首先初步对建筑的标高和定位进行测量，并且要对构件标线，吊装完成后，在柱梁框架正式形成前，可以对其初步进行校正，当单元体形成后再进行最后的校正工作，从而能够有效降低校正的难度，并且能够实现不同区域间、不同工序间的良性工作循环。对于结构的整体测量控制，根据空间双曲面以及结构无一标准层的特点，探索通过全站仪与激光铅直仪进行“ 双系统复核控制”与“ 空间坐标点定位”测量方法，从而解决结构定位较难的问题，有利于项目质量和工期的保证。
3.3焊接施工
3.3.1焊接顺序确定
①平面内：要坚持从建筑中心向四周扩展的原则。②竖向上：首先是上层框架梁，接着压型钢板支托，下层框架梁，压型钢板支托，中层框架梁，压型钢板支托，焊接检验。③进行柱与柱的焊接时，一定要通过两名焊工两面等速等温来实施。④进行柱与梁的节头焊接过程中，通常要首先焊H 型钢的下缘板，再进行上缘板的焊接。对于有一根梁来说，要先焊其中一个端头，当其温度冷却到常温后，再焊接另一端。
3.3.2确定焊接工艺
在某项工程中，焊接钢结构时具有较大难度，其结构为双曲面，而且钢板较厚，设计时会存在很多的斜柱和斜撑，导致在焊接时需要较多的斜立焊和立焊多，这种结构不但位处重要部位，而且其中大多数都是斜向和外向的，很难进行施工防护和安全操作。如果焊接工程量较大而工期又较为紧迫，可以采用二氧化碳气体保护半自动焊，从而有利于解决手工电弧焊速度较慢而拖延工期等问题，满足施工进度的要求。
3.3.3 焊接参数的确定
当工艺员选定完毕后，焊接质量控制小组要与项目组一起进行项目工艺的评定工作，充分结合实际情况，找出一套符合实际的、可用于工程特点的半自动焊接的技术及其参数。对此，首先要对目标进行明确，全面分析对质量造成影响的因素，对对其进行细致研究，针对所存在的问题制定有相应的解决措施。建立健全相应的质量管理标准，制定工艺指导书。通过反复的实际试验，确定最合适的参数用于于平焊、横焊、斜立焊和立焊。清理好焊缝层间以及焊丝伸出长度，对焊枪的施焊角度碱性反复探索，形成良好的操作行为习惯。为了保证具有较稳定的焊接环境，要注意进行施工过程的有效防护和有关辅助措施。
4.安全施工
施工安全是任何项目最为重要的一点。高层建筑钢结构施工中，大多是进行悬空作业和高空作业。在施工的实际过程中，通常仅高强螺栓就会有几十万颗，虽然这些零件很小，但如果不慎把零件从一百米的高空掉落，那么造成的后果也会不堪设想。针对高层建筑所具有的施工特点，一定要做到施工前的安全控制与施工过程的安全控制相结合，在施工前要安排好安全防护措施，例如防坠器、防坠板、缆风绳和安全梯等等。定期展开施工人员的安全教育，强化安全意识。某工程在进行吊柱子施工时，在外墙设置了相应的安全网，吊框架梁施工时，设置了临时过道，并且随着框架吊装而逐层升高。设置吊篮，防止拧高强螺栓时掉落，进行焊接时要进行操作平台的搭设等等。
5.结语
当前阶段，建筑业中的高层建筑成为了主流趋势，并且由于钢结构相比于传统钢筋混凝土来说具有突出的优势，能够有效改善施工质量和安全性能。我国经济越来越好，建筑业也不断向前，市场对于高层建筑的需求量只增不减，所以高层钢结构施工必将迎来崭新的局面。要不断提高施工质量和施工水平，加强安全生产的监督管理，保证工期和质量，为我国建筑业的发展添砖加瓦。
参考文献：
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作者简介：
党波，（1988.07.05），男，助理工程师，本科，从事土建施工管理。
论文作者:党波
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/22
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