浅析高层建筑钢结构施工技术

1、.浅析高层建筑钢结构施工技术摘要：钢结构是现代高层建筑的主体结构，是保持建筑物韧性和稳性的“中流砥柱”。特别是随着人们对高层建筑物的安全和应用要求越来越高，施工单位也越来越重视钢结构施工技术。关键词：高层建筑钢结构施工技术0 引言目前，高层建筑的施工技术是建筑行业的一个难题，高层建筑施工难度高，施工技术要求严格。高层建筑施工需要进行严格的设计，大部分高层建筑选择的是钢结构施工技术。钢结构施工技术难度大，施工环节多而且复杂，需要专业人员进行严格的施工，这样才能保证高层建筑的安全。目前城市建筑行业取得了很大的发展，高层钢结构凭借其本身的优点，得到了越来越广泛的应用。到目前为止，高层钢结构已经推广到

2、很多的建筑领域，并且在建筑领域发挥着越来越重要的作用。1我国钢结构发展的现状随着城市建设的发展和高层建筑的增多，我国钢结构也得到快速发展，钢结构建筑的多少，标志着一个囯家或一个地区的经济实力和经济发达程度1。进入2000年以后，我国国民经济不断增长，国力明显增强，钢产量成为世界大国，在建筑中提出了要“积极、合理地用钢”，从此甩掉了“限制用钢”的束缚，钢结构建筑在经济发达地区逐渐增多。奥运会后，钢结构建筑得到普及和持续发展，钢结构广泛应用到建筑、铁路、桥梁和住宅等方面，各种规模的钢结构企业数以万计，世界先进的钢结构加工设备基本齐全，如多头多维钻床、钢管多维相贯线切割机、波纹板自动焊接机床等。并且

3、现在数百家钢结构企业的加工制作水平具有世界先进水平，如钢结构制作特级和一级企业。近几年，钢产量每年多达9亿多吨，钢材品种完全能满足建筑需要。钢结构设计规X、钢结构材料标准、钢结构工程施工质量验收规X、以及各种专业规X和企业工法基本齐全。2高层建筑钢结构施工技术的优势材料一直都是建筑工程施工的关键，材料的好坏直接关系到建筑工程的质量。材料性质已经成为建筑的一种新型形式，比如说钢结构厂通常是用钢板、热轧型钢和利用冷加工技术成型的一些薄壁型钢，作为主要材料与其他的材料结构相比，钢结构有自重轻、施工速度快、施工周期短、抗震性能好较高的工业化程度等优点。2.1较高的强度由于钢材的可塑性和韧性比其它的建筑

4、材料要好，尤其是和混凝土、砖石以及木材相比，钢材的强度也要高得多，因此钢结构适宜用于跨度大或者是荷载也较大的构件和其他的结构当中。钢材具有良好的塑性和韧性，钢结构韧性好就表明强的适应动力荷载的能力。钢结构较好的吸收能力和延伸性，决定了它具备较好的抗震性能。由于钢材的高强度，它做成构件不仅截面小且壁较薄，在受压的时候能达到稳定性的需求。2.2材质较为均匀钢材的力学性能与力学计算的假定比较吻合,其内部组织接近于各向同性，材质波动X围小，为理想的弹性材料,而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的,实际受力状态与工程力学计算的结果比较吻合。对于钢材的的炼制要严格控制质量，这样材质波动X围就会变小了。此外

5、钢结构不会受到粉尘的干扰，可回收并重复利用，这一优势完全符合当前可持续发展及环保的主题。2.3钢结构的制造周期短,施工速度快大部分钢结构构件在工厂生产,运往现场通过焊接或螺栓连接进行整体组装,可以全天候作业2。由于钢结构本身可以作为劲性结构承担结构荷载和施工荷载,施工时不必支模、拆模,因此不仅可降低成本,还可大大加快施工速度。钢结构材料的构成较为单纯，一般是成材，加工也很简单，并且还能进行机械操作，因此大量的钢结构往往会选择专业较强，实力雄厚的金属结构厂制造构件，对于精确度的要求也比较高。要是建筑施工人员在工地上拼装构件，就能够选择简便的普通螺栓或是高强度螺栓来安设，如果条件允许的话，还能够选

6、择在地面上拼装，并焊接为比较大的单元进行吊裝，进而缩短施工周期。施工中所用的钢结构构件也可以在工厂生产，将其运输到现场后再进行安装，施工周期明显缩减。对于建好的钢结构便于加固和改造，针对采用螺栓连接的结构，一般可根据实际所需对其拆卸。2.4钢结构自重较轻对于一般的钢材来说，它的比重是超过混凝土等建筑材料的。但是钢结构的比钢筋混凝土的构件要轻，因为钢材强度的比重要比混凝土大很多，如果是用同样的跨度承受同样的荷载，普通钢屋架的重量往往是在钢筋混凝土屋架的1/3到1/4，有的时候冷弯薄壁型的钢屋架还有可能接近1/10，这就给吊装提供了更加方便的条件，有些结构在比较远的距离之间运输的时候，重量越轻越有

7、优势3。2.5钢结构造型美观,可塑性强与其他形式相比，钢结构建筑可以极大程度地超越结构的束缚，创造出多种形式的空间形象，产生轻盈灵巧、通透的效果。斜线、曲线作为钢结构建筑一种常用的造型手段，能创造出许多新奇、优美的建筑形象，有强大的造型潜力。2.6钢结构建筑符合可持续发展政策钢结构产业是绿色环保建筑产业，它对资源、能源的利用相对合理，对环境破坏相对较少，钢材是一种具有很高再循环价值的材料，边角料都可以回收利用，对同样规模的建筑物，钢结构建造过程中有害气体的排放量只相当于混凝土结构的65%，钢结构为干施工，很少使用砂、石、土、水泥等散料，因而从根本上避免了尘土飞扬、废物堆积和噪声等污染问题。3高

8、层建筑钢结构施工工艺3.1合理选择和布置塔吊在进行钢结构施工以前，相关的工作人员一定要对施工图纸，以及和项目有关的施工规X标准和施工工艺等技术条件进行清楚的了解，理解施工设计人员的设计意图。塔吊是高层钢结构工程施工的时候使用的核心设备之一，对于它的选择和布置要综合考虑建筑物周围的布置，施工现场的条件以及钢结构的重量等因素，并要保证装拆工作安全，方便，可靠的进行。选择塔吊的时候需要优先考虑内爬式塔吊，因为钢结构建筑不需要加固楼层，还给了起重机布设提供了较大的自由度，另外选择使用内爬式塔吊开展钢结构高层建筑的吊装施工作业，其对于塔吊的起重能力和幅度不如附着式塔吊要求那样苛刻，要是从经济方面考虑的话

9、，选择内爬式塔吊开展钢结构建筑施工，还能起到节约成本的作用，从而提高建筑工程的经济效益4。3.2确保原材料质量合格钢结构与其他材料相比存在自己特有的特点，但是它也存在一些缺点，例如它的导热系数较大，耐火性也不好。最近几年，冶金技术的不断发展和提高，科研人员经过不懈的努力终于成功的研究出了耐火钢，并把它投入到了生产当中，推进了整个钢结构进一步的发展。在选择钢材的时候，钢材的质量必须保证所有的证明文件都是齐全有效的，进场检验的时候也是要符合建筑施工的规X和设计的要求。对于原材料的选择也要认真负责，确保原材料的质量合格，才能保障钢结构符合要求，从而保证建筑工程的质量。3.3严格验收钢构件钢构件被施工

10、人员运入施工现场之后，要安排专业的质量检测人员对钢构件的质量进行认真的检查，若是在运输的过程中发现存在钢构件变形的缺陷，就要及时进行矫正和处理。此外还需要处理好构件纵横两个方向安装中心线的验收工作，如果中心线出现不清晰的情况，要及时的把其安装线重新弹上，检测人员要以认真负责工作态度，严格的验收钢构件。3.4安装好螺栓通常来说，在钢结构工程中，连接螺栓用的是高强螺栓和普通螺栓，若是用普通的螺栓来连接，就需要在每个螺栓的端垫2个以上的垫片，要注的是不能館用气割扩孔的方法，在把螺栓拧紧后，还需要保证外露螺纹最少要保持2个以上的螺距，若是使用高强螺栓，在使用之前需要检査确认螺栓合格证和复试单，在安装的

11、过程中还将平叠接触面凭证号，接触面要超过75%，边缘缝隙不能超过0.8mm，高强螺栓不能敲打和扩孔，需要自由穿入。安装的时候不允许把高强螺栓作为临时安装螺栓使用，沿着一个方向将螺栓拧紧，当天安装的螺栓要求要当天拧好，终拧后还要对螺栓进行逐个检查，如果发现欠拧和超拧的螺栓，就要及时的进行补拧或更换5。3.5安装好钢柱在安装好钢柱之前，施工人员要复检一遍柱标高和轴线，假如误差超过建筑施工规X允许的X围内，就要立即将其改正过来。安装好后需要在地面上把钢爬梯等都装到钢柱上面，便于施工人员登高作业的进行。在加工钢柱的时候尤其要注意，在柱子的两端使用一些临时用的连接耳板，且要保证这些耳板的质量是合格的。此

12、外要对准其上节钢柱和下节钢柱的柱顶的中心线，就是用螺栓和连接板作为临时固定，等到把钢柱对接好以后并检查保证验收不存在质量问题，然后割除掉耳板，通常情况下钢柱是选择两点就位6。3.6钢梁和钢桁架安装方法在钢梁和钢桁架在安装之前，要仔细的检查一遍钢柱上的连接件或是混凝土核芯筒壁上的埋件。要检查的连接件的平整度、摩擦面和螺栓孔、预埋件的位置、平整度和清洁度。预检工作有利于及时的发现存在的问题，并采取相应的措施解决问题。在起吊之前，要注意把梁面的扶手杆和扶手绳或是扶手管安装好，特别是主梁和主桁架的安装，一定要安装固定好，因为这关系到建筑工程的安全和质量问题，不能忽视。对于次梁或者小梁来说，也要按照实际

13、情况进行安装，常见的扶手高是一米，要沿着梁长通长设置，这样以后在开展高空作业的时候就有了施工通道。在安装钢梁、钢柱以及钢桁架的时候要采取两点吊的方法。在吊装钢梁以及钢桁架的时候需要使用三种方法，它们分别是捆扎法、梁山设置钢吊耳法以及工具式吊具法。4高层建筑钢结构的主要施工技术4.1吊装技术吊装前，首先复测土建提供的轴线、标高准确无误，做班组技术交底、追踪管理实施；施工前公司自检，报现场监理复查合格同意后方能施工，根据施工条件、钢结构形式和布局等因素综合确定塔吊的位置和数量，然后依据设计图纸及施工规X在平整的作业现场进行组拼安装；每吊完一榀钢梁之后必须将连系梁、水平支撑安装完毕，另外安装3支天面

14、檩条，方能将吊机松钩再吊装下一轴线的钢梁；在吊装过程中随时对作业层柱的垂直度复测，并对吊装构件进行标高控制，确保吊装的精确性和安全性7。4.2焊接技术焊接顺序通常在平面内采用从平面向四周扩散的焊接方式，对连接点的焊接需按对称的方式进行；而对于竖向结构，其焊接顺序应为上层框架梁至压型钢板的支托、到下层框架梁至压型钢板的支托；严格遵守：焊前准备引弧沿焊缝纵向直线运动、并作横向摆动向焊件送焊条熄弧的工艺流程8。4.3螺栓连接技术螺栓连接包括螺栓的预埋和螺栓的安装，螺栓的预埋应将靠近轴线的中心位置作为定位点，找到正确的标高基准，进行螺栓的深度预埋和混凝土浇筑固定，并进行检测和复查以保证预埋的精确度；螺

15、栓的安装应从内到外，确保螺栓能顺利穿入，并从外侧进行紧固；螺栓连接采用高强度螺栓，螺母、垫圈外表应涂油保护，不应出现生锈和污染脏物，且不得有裂纹，螺栓连接处螺纹不应损伤；安装完毕后须用10倍放大镜检查或做磁粉探伤实验。5高层建筑钢结构施工时要注意的问题钢结构工程的施工过程大致能够分为两个部分，第一项是钢结构配件的加工制作，第二项是现场的安装施工。同时需要对构配件进行防腐、防火等技术处理，保证工程安全性。5.1对于构配件的制作尺寸误差和工程的测量定位、现场放线要求严格这项要求在构配件的加工和安装施工阶段都是十分重要的。钢结构的力学计算模型十分的直观、清晰，所以对构配件位置和尺寸的要求都很高。在加

16、工时，如果下料的尺寸产生了较大的误差，就会使构件的尺寸不满足设计的要求，而且在施工现场无法正常被安装，影响结构的承重效果、稳定性和安全性。高层建筑的结构高度高、体型大，而且钢结构的构配件较多，容易形成面型的误差积累，钢柱等某一个构配件的微小偏位都会对以后施工的构配件位置产生很大的影响，还可能破坏到整个建筑的受力特性，对于建筑设计效果的实现和建筑工程的质量都会产生影响，甚至会产生结构安全事故。5.2钢结构施工过程对于天气、温度等条件要求严格钢材随温度变化的热胀冷缩，其尺寸的变化非常大，气温无论太高还是太低都会对构配件的安装精度产生影响9。并且，在对构配件进行连接施工时，无论栓接还是焊接的完成质量

17、都与天气和温度有着密不可分的关系，不能在刮风、下雨或者是下雪的天气进行现场施工作业。我们国家对于钢结构的构配件焊接有着专门的技术规X要求，在进行作业时，当自然条件不能达到施工的需求时，一般会要求操作人员采取适当的措施给施工制造条件，例如给焊条预热，或者是钢板的预热加温等。5.3钢结构的安装对于机械设备要求较高钢结构的现场施工是一个将预制化的构配件进行装配式施工的过程，所以说施工对于运输、吊装等工程机械的性能要求十分高。钢结构构配件的体型大、自重大，并且高层建筑施工多为高空作业，吊装的过程对于起重机械的操作人员技术水平有着非常高的要求。吊装施工时机械的荷载一定不能超过本身所设计的承载力，钢结构构

18、配件在运输、码放、起吊、就位等安装的各项程序中必须按照施工前拟定的施工组织设计或专项吊装方案进行操作。此外，涉及到一些特别的施工方法时，例如高空滑移法、同步顶升法，对于相关机械设备的要求更加严格。5.4防腐、防火的要求严格由于材料自身特性的限制，钢结构的防火、耐腐蚀性能比较差，所以在施工时一定要对钢材进行防火和防腐蚀处理，并且需要注意施工现场构配件附近不能有火源和腐蚀性物质10。5.5钢材的现场转运要求严格由于钢结构的工程量一般都非常大，所以施工前一定要制定合理的现场临时堆放转运措施，在现场设置临时堆放场地。这样能合理的利用场地，避免了二次搬运。6对高层钢结构施工的几点建议充分理解节点深化图，

19、合理制定施工工艺；根据工程特点合理选用机械设备，特别是塔式起重机的选用，并要考虑其装拆的可行性；根据不同的结构特点、焊接形式及气候条件选用合理的焊接工艺及参数，不能一概而论，盲目照搬；结构构件的加工顺序及进场数量要充分考虑现场堆放条件及吊装设备的吊运能力；严格工厂制作工艺，减少现场处理数量；测量控制要做到分区段、分层次、分阶段进行闭合、校正，防止累计误差的产生安全防护要及时跟进，措施要严密，检查要到位。7结语随着我国建筑行业的不断发展，钢结构施工技术的应用X围也将得到相应的延伸和拓展。为了能够提升钢结构的安装精度，保证工程质量，我们就要对加大对钢结构施工技术的研究力度，在施工过程中严格按照吊装的顺序进行操作，不断摸索和总结焊接的变形规津，对相关的技术手段进行完善和创新，促使焊接顺序能够得到优化，提升焊接质量，保证高层建筑工程的顺利完成