上海建工四建集团有限公司第四工程公司
摘要：在现代经济不断发展的环境中，高层建筑工程越来越多，而钢结构工程的比例也在不断增加。钢结构工程的稳定性与强度较高，造型新颖，还具有施工速度快的优点，在工程建设中的应用越来越多。但是不可避免的是钢结构高层建筑施工中还存在一些问题，本文通过对钢结构施工问题以及实际案例分析，对钢结构施工技术的有效实施进行探讨。
关键词：钢结构；高层建筑；施工技术
在我国近年来的高层建筑工程以及大型工业与场馆项目中，钢结构工程的应用越来越广泛。例如其结构性能较好，抗震效果优秀，工程造价的成本低廉等，对环境的污染和保护也有很好的作用。
一、高层建筑结构施工中存在的缺陷
钢结构施工在高层建筑施工上有很大的优势，但也不能够否认钢结构本身所具有的不可避免的一些缺陷：首先，钢结构材料导热性能快，耐火性能较差，遇到火灾等事故发生，钢结构的危险系数则高于其他建筑结构，钢结构的强度会因温度升高而下降，以至于失去其所具有的强度，导致承载能力下降，导致高层建筑的坍塌。
其次，钢结构的抗氧化能力也比较差，容易被氧化腐蚀。钢结构表面的铁遇到空气会氧化、生锈。高层建筑在长期的使用中，经过不断的腐蚀和氧化，会影响到钢结构本身的稳定性，强度降低，承载力下降，所以也要注意对于钢结构的氧化保护措施。
二、总工程概况
本文选取的工程案例是一个共16层的高层建筑，其中地下有2层，地面14层，基础埋深达12.8米，结构主要屋面高度为69.5米，总建筑面积17498㎡，其中地上面积11453㎡，地下面积6045㎡。从而将建筑主体划分为上下部两部分，上部为办公区域，下部主要为公共服务区域。
（一）钢筋及焊条、钢板、栓钉
在项目建设过程中需要选择具有足够抗震等级的港机构框架以及支撑的结构部分。而在普通钢筋的选择时，需要注意抗拉与屈服强度的实际测定结果比值在1.25以上，同时钢结构材料的屈服与抗拉强度的实际测定结果比值在0.85以内。在实际施工中钢结构材料的选择需要满足屈服控制范围的要求，伸长比例在20%以上，同时还需要满足焊接性能与冲击韧性的要求。
（二）钢筋桁架模板施工
钢筋桁架模板的底模材料选择最多的是镀锌卷板，而基础板材的厚度为0.5毫米，屈服强度需要在260N/毫米2以上，双面镀锌层厚度总计含量大于180g/米2。混凝土板在钢梁上的支承长度应控制在75毫米以上，底模在钢梁的支承长度则要求大于50毫米。钢筋桁架模板和混凝土板端部应设置栓钉锚固件，保证施工的安全稳固，在端支座处设置栓钉，钢梁上使用穿透压型底模钢板并焊牢。
（三）防锈与防火
完成防锈蚀操作之前，需要清理钢结构构件的表面铁锈、毛刺、油污以及其他附着物质，必须进行彻底除锈当钢材表面露出银灰色时进行涂刷。钢材表面完成除锈操作，方式可以选择喷射的方式，确保材料表面干净。
在完成除锈之后，以压缩空气或者刷子将表面的锈垢与灰尘清洁赶紧，完成至少2次的防锈喷涂，中间部分至少1次，表面2次。漆膜晒干之后，厚度应该大于150μ米。面漆颜色由设计方案设定。安装螺栓如需拆除，拆除孔的周围及孔壁也要按照上述的要求进行涂层。
本工程选用的耐火等级为一级，所以钢管混凝土的柱、钢柱以及钢支撑耐火极限为三个小时，钢梁耐火极限为两个小时。楼板及疏散楼梯耐火极限为一个半小时。可以采用防火涂料对钢柱、钢梁及钢支撑进行保护。
在防火涂料的选用上，必须选用通过国家检测机关检测合格，消防部门认可的产品，而且需与底漆相配套。在防火涂料的选择中需要确保涂料质量以及涂层的厚度满足《钢结构防火涂料》和《钢结构防火涂料应用技术》中相关的技术标准要求。
高强度螺栓固定的摩擦接触部分不能够进行喷涂操作。在施工焊接的具体位置以及两侧的100毫米范围内，必须达到超声探伤的要求。而焊接位置需要进行除锈，同时确保对焊接位置没有影响，完成后涂刷防锈保护层。
三、高层建筑钢结构施工要注意的问题
第一，需要以钢结构高层建筑工程的特征为依据，选择正确合理的施工设备，在达到工程要求的基础上，尽量满足可靠性以及安全性的要求，确保施工过程的安全以及工程项目的质量。
第二，为了保证钢结构工程的施工安全，需要配备专业的安全管理队伍，在施工操作过程中提供现场指导以及工程监督，确保施工过程中能够及时发现问题，并选择合理的解决方案，确保足够的施工安全性以及工程项目质量。
第三，防火规范不仅仅要求防火技术的完备，钢结构本身的缺点也需要施工队伍的注意，以保证建筑的质量和安全，可以建立防火系统，消防设施和自动喷水灭火设施，防止高层建筑在高温条件下出现坍塌的情况。
四、钢结构施工技术
1.钢柱、钢梁吊装相应连接节点脚手操作平台
钢柱主要分为两部分，一部分是核心筒内钢柱，共12根，一部分为悬挂式吊柱，每层16根，柱对接以及梁柱节点安装，需要铺设脚手架操作平台。本文所选取的工程案例的钢结构施工顺序式由下至上层层进行吊装，地上部分要求完成本层核心筒内钢柱，钢梁，钢支撑，BRB，以及本层桁架，悬吊柱的安装，再继续进行下一层的安装。核心筒内钢柱选取型号为GKZ01、GKZ02的钢材，周围搭设定型化脚手操作平台。悬吊柱梁柱节点脚手分别搭设2000*2000操作平台和1800*1800操作平台。脚手搭设在钢柱上，安装一节钢柱，需在钢梁连接位置均搭设施工脚手。立杆搭设在钢柱上，横杆间距为0.3米。每隔0.3米设置横杆作为爬梯使用。脚手不能作为结构的支撑系统，也不承受因结构自重产生的荷载。
2.钢支撑核心筒结构
本文选取工程的钢支撑核心筒布置于施工工地的东西两侧，西侧的核心筒位于2轴、3轴和B轴、C轴所围区域，东侧的核心筒位于4轴、5轴和B轴、C轴所围区域。钢柱、钢梁、双向支撑及BRB支撑是钢支撑核心筒的主要构件。该项目的核心筒在-13.5米到-0.3米主要使用劲性型钢混凝土柱，地上部分则主要采用方钢管混凝土柱和方钢管柱。选用的是型号为Q390GJG的钢材材质。核心筒钢梁为H型钢，最大截面H1000×1000×50×50，钢梁最大长度约12米，标高＋7.15米至屋面，钢材材质选用Q390GJG和Q345C。核心筒钢柱间通过刚性支撑相连接，钢支撑呈十字交叉，采用H型钢，最大截面H500×500×50×50，标高从地上1层至屋面，钢材材质选用Q345C。一楼至五楼，相邻的两层间核心筒，每侧设置了四道支撑，钢支撑构件长度约8米；五楼到十三楼则相邻两层间核心筒的每侧设置两道支撑，钢支撑构件长度约8.4米；十三层以上，核心筒选用了每侧设置四道支撑，钢支撑构件长度约8.4米，并且中间每层都布置了BRB斜撑或钢斜撑作为核心筒的保障。
3.框架结构
钢框架梁截面最大为H1000×1000×50×50，连接了核心筒钢柱和钢桁架，构件最大长度约12米，钢材材质选取的是Q390GJG型号。
4.桁架结构
本项目在竖向设有两道钢桁架：一道钢桁架位于5层至6层（标高+23.4米至+27.85米），高度为4.45米；一道钢桁架位于13层至屋面（标高+58.65米至+67.35米），桁架高度为8.7米。弦杆截面为最大截面H1000×1000×50×50，轴线位置上下弦为Q390GJG；斜腹杆最大截面为H400×400×35×35，钢材材质为Q345C。
5.悬挂结构
悬挂结构包括吊柱、钢梁。通过吊柱与钢桁架相连，将钢框架倒挂在桁架下方。第一道钢桁架下方倒挂三层结构（2F~4F），第二道钢桁架下方倒挂五层结构（8F~12F）。
结束语：
钢结构施工技术在高层建筑施工过程中广泛应用，但同样需要在施工过程中，对钢结构施工技术进行提高与优化，从而提升高层建筑的施工质量和施工效率，同时也要注意安全与效率的提升，充分利用钢结构的地脚螺栓施工技术、吊装技术、焊接技术和防火技术，采用正确的操作，按照标准的要求对高层建筑进行施工，以适应社会经济发展的需要，满足安全生产的要求，加强对施工工作人员和管理人员的培养，建设有井然有序的施工团队，保证建筑的安全和效率，加大对于人力资源、物力资源的投入比例，在实践中探索钢结构的施工技术，使其进一步的得到提升和优化，促使技术的革新与发展，推动高层建筑中钢结构施工技术的规范操作、广泛应用。
参考文献：
[1]张勇.钢结构施工技术在高层建筑施工中的应用[J].建筑工程技术与设计，2015，（14）：225-225.
[2]王昱.钢结构施工技术在高层建筑施工中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2015，5（13）：5044-5045.
[3]徐晨晨，盛振兴.论钢结构施工技术在高层建筑施工中的应用[J].建筑工程技术与设计，2015，（11）：236.
论文作者:张海宾
论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/18
标签：钢结构论文; 桁架论文; 钢梁论文; 核心论文; 施工技术论文; 结构论文; 高层论文; 《基层建设》2017年第12期论文;