摘要：高层建筑钢结构将成为结构发展的一个潜力巨大的重要方向。由于设计单位和业主对钢结构建筑还不很熟悉，还不太了解其多方面的优越性，许多工程都没有采用最优方案的钢结构体系，需要进一步转变对钢结构的观念。这需要结构设计人员学习先进的设计理念，不断充实钢结构设计思维和适应新形势的要求。本文针对高层钢结构建筑的施工技术作了简要的分析与阐述。
关键词：高层；钢结构；建筑施工
引言
随着我国科学技术和社会经济的发展，城市中的大型高层建筑数量的不断增加，钢结构以其特有的性能及结构特征，在建筑领域中的重视层度越来越高，应用的范围也越来越更加的广泛，钢结构具有整体结构性强、所需构件的截面小、抗震性能好、自重轻、基础造价降低、基础负载小等诸多优点，环境破坏程度小，材料的循环利用率高，达到了绿色建筑的要求，具有十分显著社会经济效益，属于绿色节能建筑，因此有着广泛的应用前景。而钢结构工程需要制作高精度的构件，大多数采用手工作业，安装过程受外界条件影响较大，从而增加高层钢结构的施工难度，导致施工中安全事故极易发生。因此，采取有效保障措施对高层钢结构工程的施工质量进行严格的管理与控制，才能保证工程质量。
一、钢结构工程的主要特点
钢结构工程具有很强的抗震性，由于刚结构建筑重量轻强度高、整体刚性好、变形能力强，建筑物自重仅是砖混结构的五分之一，其结构体系有着普通建筑所不能比拟的抗震及抵抗水平荷载的能力，适用于抗震烈度比较高的地区。另外，可抵抗每秒70米的飓风，所以其抗风性也很强。钢结构工程还有很强的保温性、耐久性、隔音性等特点符合当前环保意识。
但钢结构工程也有着本身的缺点，一般国内的高层钢结构在建筑中主要应用在酒店、写字楼以及大跨度的商业地产等建设项目上，普遍应用在繁华城市中心的“都市综合体”项目。高层钢结构往往在标准层的设计应用中的投影建筑面积较小，这样就导致安装工序协调复杂、场地小构件多，现场钢构件堆放的位置受到限制等特点。在安装的过程之中钢框架与钢筋混凝土结构界面在同一时间进行作业的时候，会导致互相干扰的现象发生，甚至需要工序间歇时间，影响高层建筑钢结构的安装进度和施工流水节拍。
有的钢材的耐腐蚀性能也差，在一定的环境下，容易和空气中的氧分子进行化学反应生成氧化铁，同时当氧化铁的含量达到一定的程度时，就会因应力集中而造成钢结构的损坏，影响钢结构的使用。钢材的耐火性能低于混凝土结构，当在600摄氏度的时候，钢材就会失去它的强度和刚度。
二、钢结构建筑设计原则
具体而言，设计钢结构建筑需要遵循以下几个原则：第一，建筑结构设计的整体化。高层钢结构采用特殊的材料结合先进的设计软件，可以实现建筑设计与结构设计的同步完成，即建筑结构一体化设计，采用这种方法可以将建筑风格更完整的表现出来。第二，优化截面设计。在选择截面时优先选择厚度薄的，因为在用钢量相等的条件下，截面越大刚度也就越大，并且不能忽略相关规范中最小截面的问题；如果屋架杆件角钢的边长需要利用C级螺栓连接支撑杆件，则要注意螺栓最大直径的选择；此外，为了备料方便，高层钢结构建筑所采用的角钢品种、规格最好控制在五种以内，如果两种规格的尺寸比较接近，可以尽量代用统一规格。
三、大空间圆形建筑钢结构安装时关键的技术
1.测量的技术
在工程的测量之中，实现测量放线目标的前提是合理地应用施工测量的一系列仪器与设备，如水平仪、经纬仪、全站仪等。同时在测量之前对测量的位置与基准点、基准线等行合理布置，对于测量的方式以及高程传递数值等需要的路线要进行正确的选择。
结构安装测量中的最大难点，就是钢管圆柱的测量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与普通钢结构的型钢柱相比，钢管圆柱测量时经纬仪必须从相互垂直的四个方向上对钢管柱进行测量控制，临边的钢管柱的测控难度非常大;钢柱由于采用圆形截面，易产生扭转变形;钢管柱在上下接口处，易发生上、下柱口错位现象;国家尚无钢管硷结构的验收规范，且现有规范中制作公差要求低于安装公差要求，使得钢管圆柱安装测控精度难于掌握，增加了安装处理难度。相对于大空间圆形建筑钢结构的建筑水平标高错综复杂，测量的时候也会出现很大不便，增加了自身测量的难度。所以，在钢结构安装前的测量中需要利用周边建筑物的屋面基准点，和先进合理的测量方式，对待测目标进行有效测量，也称为双重控制网。
2.钢柱加工及吊装的技术
由于钢柱焊接时会出现焊缝，而在钢柱的加工过程中翻样下料时，焊缝会发生收缩变形，同时由于在竖向荷载的作用下，焊缝也会被压缩变形，这就要求钢柱翻样下料时的长度和设计的长度不相等，而且上下两节钢柱不能互相交换，为了能够保证安装的顺利和正确，我们应当把每一节钢柱加上编号用以方便区别。
在钢柱吊装前要把操作挂篮及爬梯等固定在相应的柱子上，为了保护钢柱就位时地脚螺栓的丝牙给地脚螺栓带上保护套，在进行第一节钢柱的吊装，然后确定钢柱的吊点，并依照钢柱的重量和起重机的起重量选择吊装方式，最后钢柱就位，调整标高，位移及垂直度。
3.焊接技术
钢构的焊接结构形式一般主要以圆形钢管柱、工字钢梁、箱型钢臂为主，尽管焊接构件用的钢板厚度比较小，但是其焊缝数量比较多，焊接的残余应力与收缩变形很大，因此，在除了保证焊缝的焊接质量外，还要注重焊接变形的控制，在焊接时要合理的安排焊接顺序，采取“间隔跳焊”、明组性固定”、“多层多道焊”、“预留收缩量”工艺。“活口”位置主要集中在核心筒外筒钢柱连接处以及区与区连接处。核心筒“活口”待核心筒焊接完成且该层楼面混凝土浇筑完成并具有一定强度后焊接。
4.钢板安装过程中的技术
钢板在安装的过程中有两个主要的步骤，首先是散板和位置调整，在安装过程中要科学严谨的参照图纸，并且保证板的直线度在10mm的误差范围内并为单跨，错口要求不超过5mm。其次，引用栓钉焊和焊接技术对压型钢板和钢梁之间加以固定，并用夹紧器进行咬合连接。
5.螺栓安装过程中的技术
螺栓预埋的位置必须严格按照基础轴线和标高基准点来确定，预埋点确定后要进行复测，第一次复测在埋设定位之后，第二次复测在基础混凝土浇筑牢固之后，复测结果中位移不能够超出标高范围，在节点都处理好后，进行高强度螺栓的安装，同时保证所有螺栓的穿入方向相同，从内向外穿入，在外侧紧固，特殊情况下也可从外向内穿入，但是禁止强行穿入可以对螺孔进行修整，但是要保证铁屑不能够进入叠峰之中，禁锢分为三个小步骤即初拧、复拧及终拧。
6.钢结构工程过程中防火处理技术
钢结构有其自身的缺点即钢结构的耐火性能差，因此为了避免因为火灾而造成钢结构变形倒塌，我们可以直接采用绝热的耐火材料来对钢结构直接进行保护，具体在操作中要先拌料，在拌料的时候，搅拌时间要超过20分钟，搅拌和喷涂相互配合，随拌随喷不能让拌料凝固，然后进行喷涂，喷枪和工作面的距离不超过0.3米，厚度要考虑到设计要求和涂料的耐火极限，最后检查有没有厚度或者角落等等地方需要补涂的地方。
结语
近年来，随着我国经济建设的迅速发展，高层钢结构建筑以其强度高、自重轻、抗震性能好、造型美观、施工速度快等优势开始引起人们越来越广泛的关注。在高层建筑施工过程中，必须严格按照施工图纸及统一的标准规范，科学有效地使用施工技术，合理制定工艺，才能保证高层钢结构建筑的施工质量，从而给大家提供一个更加安全可靠的使用环境。
参考文献
[1]王楠,孙美军.建筑工程钢结构安装技术探讨[J].科技致富向导,2011 (22).
[2]焦民顺.浅谈高层建筑钢结构的应用[J].中国建设信息,2009(12)．
[3]王恩华.建筑钢结构工程施工技术与质量控制[M].北京机械工业出版社2010(06).
论文作者:王昆鹏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/18
标签：钢结构论文; 测量论文; 建筑论文; 高层论文; 螺栓论文; 截面论文; 钢管论文; 《基层建设》2018年第18期论文;