哈尔滨东安建筑钢结构有限公司
摘要:随着我国经济的迅速发展，城市进程的加快,城市中高层建筑也开始蓬勃发展，钢结构是当今住宅工业化的一个发展方向。现在的高层建筑多采用钢筋混凝土结构和钢结构两种建筑而成，在长期的实践中证实，钢结构以其自身的优点：耐久性好、可循环利用、强度高、自重轻、造型美观、施工速度快等优势，已越来越广泛应用于高层建筑的施工中。但由于高层建筑施工工艺复杂、钢结构工程构件制作精度要求较高。在施工中存在许多的问题，所以在高层钢结构建筑施工时要掌握施工过程中要点，加强施工质量管理，对施工中面临的问题深度分析，不断提高施工的技术水平，加大对钢结构的研发力度，保证施工质量。本文对高层钢结构建筑施工中施工技术进行分析。
关键词:高层建筑 钢结构施工 技术分析
一、高层钢结构建筑施工的优缺点
1、高层钢结构建筑施工的优点：
（1）钢结构的有效空间大。由于钢结构的抗压强度大，跟其他结构相比，在同等强度的条件下，采用钢结构可缩小截面，从而使得可以有效利用的空间加大。
（2）钢结构自重轻。采用钢结构的高层建筑在遇到地震等地质灾害时，整个建筑的反应也较轻，可以起到较好的抗震效果。
（3）钢结构具有绿色、节能的环保功能。施工材料可以实现钢材的再生利用，使用其他建筑结构会产生大量的建筑，钢结构产生的建筑垃圾相对较少。而且随着经济的发展，人们对生活环境、办公环境的要求会越来越高，绿色节能建筑将成为我国建筑未来的发展趋势，采用钢结构恰好适应了这个趋势，而且可以满足人们对高品质建筑的居住需求。
（4）利用钢结构进行高层建筑的施工会大大缩短施工周期。钢结构建筑的施工和其他建筑结构不同，它无需搭设太多的脚手架；它一般在厂制作后可以直接用于现场安装，不需要在现场进行再加工；高层建筑钢结构的模板可采用压型钢板，不需要再另外支设。这些都为高层建筑的施工节省了大量的时间，可以缩短整个施工周期。
2、高层钢结构建筑施工的缺点：
（1）复杂性。高层建筑工程结构复杂，对其施工过程进行控制的系统非常繁复，不但包含复杂的结构本身，还包含可控性比较差的人的活动。目前我国技术水平还难以像自动控制系统那样用严密的数学模型对其进行描述；高层建筑工程施工控制系统是一个多目标控制系统，既有形态、又有内力和稳定性，这些目标大部分情况下是相容的，有时是相互排斥的，给施工控制带来很大困难；高层建筑施工环节多，施工环境不断变化，影响施工过程的因素比较多，既有人为的，如施工工艺、方法和施工质量，还有自然的，如温度变化、风和地震等。
（2）耐高温性能差。若在发生火灾的情况下, 钢材的导热系数比钢筋混凝土的导热系数大得多,其耐高温性比钢筋混凝土的结构低得多,随温度持续升高, 钢结构的屈服强度与弹性模量将急剧下降。若钢结构处于温度300℃～500℃的环境中时,其强度下降40%至50%。若温度超过550℃,钢结构就会完全丧失刚度和强度,变形快速增大,拉力与承载能力完全丢失, 导致钢结构倒塌。因此, 在建筑设计钢结构的过程中钢结构防火措施是非常重要的一个环节。
（3）耐腐性差。由于钢材本身具有易氧化的特性, 这样就决定了钢结构的表面容易生成氧化铁锈,且锈蚀会引起应力集中,影响钢结构的安全, 导致钢结构提前受损, 因此,做好高层钢结构的有效防腐工作才能有效保证其使用年限。
二、高层钢结构建筑施工技术分析
1、施工准备环节。施工前,施工人员必须掌握工程图纸与工艺技术条件及工程标准。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆认真组织施工单位专业技术人员对建筑工程图纸会审,通过会审充分掌握施工方案中的重点与难点。制定相关的管理制度与办法,有针对性地制定保证工程质量的控制措施。严格考察和选择高层钢结构制作工厂与安装单位,把好钢结构构件的制作工序、技术质量标准、工艺措施、关键零件的加工方法等各项制作内容,从而保证钢结构构件的整体质量。
2、高层钢结构建筑施工的测量技术。测量是高层建筑施工中必不可少的一项重要工作，通过对建筑的精确测量，使施工更加科学、严谨。高层建筑的楼层多、常常需要高空作业，将仪器设备架设到高空中，有时还需要其他测量装置的辅助测量，测量控制网的稳定性不易控制。为了保证测量质量，在测量高层建筑时要合理布设控制网，对钢结构进行多次的校正和调整，在确定主轴线和方格后，对方格内的各个点进行检测和复核，以提高测量精度。
3、塔吊的选择。塔吊是高层钢结构工程施工的核心设备。塔吊的选择关系到整个工程的进度与安全，不仅要满足钢结构的使用，还要考虑成本、安全等因素，因此对塔吊起重能力和幅度要求十分苛刻。在吊装前对楼层柱标高及定位进行测定，并对构件进行标线控制，根据结构平面和立面形状、结构形式、塔吊的数量和位置、现场施工条件等因素确定吊装分区与吊装顺序。吊装后在柱梁框架形成前将柱子初步校正并及时纠偏，形成单元体后进行最终校正，实现区域施工各工序问良性循环的目标。
4、焊接技术。焊接对高层钢结构的施工起着关键作用,焊接前,对焊条是否合格进行检查,按说明书要求使用,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤,一、二焊缝不得有气孔、夹渣、弧坑裂纹,一级焊缝不得有咬边、未满焊等缺陷,一、二级焊缝按要求进行无损检测,在规定的焊缝及部位要检查焊工的钢印。选择合理的焊接顺序:原则是采用结构对称、节点对称、全方位对称焊接;多层焊接宜连续施焊,每一层焊道焊完后应及时清理检查,清除缺陷后再焊;焊接接头要求熔透焊的对接和角接焊缝多层梁柱焊接时,应根据安装情况先焊顶层柱与梁节点,其次焊底部柱与梁节点,最后焊中间部分的柱与梁节点;在焊接顶层柱与梁节点时,应先焊顶柱垂直偏差较大的部位,以利用焊接后收缩变形应力达到减少柱顶垂直偏差;焊接顺序宜从中间轴线柱向四周扩散施焊。
5、高强螺栓的连接技术。高强度螺栓的连接应对其接合件进行矫正，用临时变通螺栓和手动扳手对其紧固、直至贴紧为止；由计算决定每个节点上穿入的临时螺栓数量；螺栓的穿入方向应当一致。最好便于施工，对截面部件的接合部是箱形的，插入螺栓时应全部由内向外，并在外侧同时进行紧固。若操作不便，可反方向将螺栓插入；对于大六角高强度螺栓连接副的安装，应将根部垫圈有倒角的一侧朝向螺栓头，尾部螺母垫圈的安装则应和扭剪型高强度螺栓的螺母和垫圈安装相同；严禁强行穿入螺栓，如不能穿入时，应用绞刀对螺孔进行修整，在绞孔修整前应将其四周的螺栓全部拧紧，应防止铁屑在修整时掉落于叠缝中。绞孔完成以后再用砂轮除去螺栓孔周围的毛刺，同时扫清铁屑。
6、高层钢结构建筑施工安全管理。高层钢结构施工的特点是高空、悬空作业点多。所以在施工时要做好防护措施，如防坠板、防坠器、安全梯、缆风绳等，在外墙设安全网，吊框架梁时架设临时活动式走道；施工时要穿戴劳保用品，系好安全带，方可进行施工。加强对施工人员的安全教育，提高施工人员的安全意识，明确各级施工人员的安全生产责任和安全意识,坚持安全消防监督制度，保证施工现场的安全。
随着我国科技进步和经济发展,人们对于建筑要求越来越高,高层钢结构建筑由于施工技术难度大、施工工艺比较复杂。在施工过程中就需要在施工技术上不断进步、选用合理的机械设备、方法进行施工，做好安全防护工作、完善施工管理，保证高层钢结构建筑工程的施工质量，从而更好的促进社会经济的发展和进步。
参考文献:
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【3】李豪贤，高层钢结构建筑施工技术的应用[J]广东建筑2009
论文作者:尹长庚
论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/16
标签：钢结构论文; 高层论文; 螺栓论文; 建筑论文; 高层建筑论文; 建筑施工论文; 测量论文; 《防护工程》2018年第6期论文;