民用高层钢结构建筑施工技术

摘要：随着城市化进程的快速发展，建筑业由于用地的影响，高层建筑如雨后春笋的出现，钢结构建筑具有的一枝独秀优势，广泛的应用于高层建筑中。本文对高层钢结构的民用建筑的主要特点作了分析，针对施工技术的问题提出看法和探讨。

关键词：优缺点；施工流程；施工技术；安全防范

中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：

0.序 言：

现代化建筑以高层化的趋势发展，造价低、结构性能强、施工速度快, 是主体钢结构工程具备的优势，而且已经在高层建筑中发挥着最关键的作用。施工过程的技术涉及工程质量，本文结合高层建筑钢结构施工技术流程，介绍施工技术及控制管理措施和如何控制工程施工质量，阐述了高层钢结构建筑施工技术流程及操作要点，明确相应质量保证及安全的措施,使民用建筑中的钢结构更广泛应用。

1.应用钢结构的优缺点 

1.1.优点

民用高层建筑中的钢结构得到广泛应用，归根结底取决于钢结构具有以下优点：

（1）钢结构的弹性相当的理想，钢材的强度尤其是抗压、抗侧弯系数是混凝土的1．5 倍。同时相同条件下的强度可以缩小截面，有效空间增大。抗震性能好相对较高，重量较轻；空间大，是现代建筑的好材料。

（2）钢结构由构建组装的形成，通过焊接或螺栓连接后组装。单根的型钢可以施工中，根据型号、规格加工成型之后，运送到了施工现场安装，按照事先的合同由相关的钢铁厂具体直接的供型钢以及钢板。缩短了施工周期。可依据施工材料的要求，循环利用，以实现钢材再生利用，同其它结构建筑物相比，减少了大量材料的浪费和建筑垃圾，环境污染少。

1.2.缺点

钢结构具有耐火性差、耐腐蚀性不强的缺点。从导热系数来看，比钢筋混凝土的导热系数大，但混凝土结构耐火性强，同样的温度也就是达到600℃时，全部的刚度和强度基本丧失了。钢结构耐腐蚀性不强：由于铁原子与空气中的氧化，钢材表面生成氧化铁，久而久之锈蚀能够破坏钢结构应力集中，导致钢结构畸形，影响使用安全。在设计的时候，要充分考虑抗火、有效的防腐对其的防护设计，确保使用年限的延长。

2.高层钢结构技术流程

技术施工流程大致是施工准备及构件验收，施工过程的吊装、高强螺栓、焊接，施工检测压型钢板与栓钉。根据流程过程的特点，对施工技术简要介绍。 

2.1.施工准备 

(1) 施工前准备，是极其重要的一环，了解工程图纸与项目方案的重点和难点，熟悉规范标准的设计意图及有关的工艺技术条件，针对性地制定施工方案和措施，有利控制施工质量。 

(2)认真审核图纸，检查施工图纸的细节，找出“漏、缺、错”等问题，减少对工程质量、进度的影响。特别是对重点安全预防，如吊装设备、剪力撑设置的可行性，要充分验证，绘制施工详图，并把施工方案,交由专家验收，审核合格后，才能施工。 

(3) 材料进入时，要严格确保钢柱、钢梁、地脚螺栓、高强螺栓、抗剪栓钉、 焊条等材料标准的规范，一丝不苟地检查厂家、品种、标号、规格、等级是否符合施工要求。

(4) 杜绝无证上岗，对钢结构制作和安装单位，要认真特别是企业资质、技术人员数量、资格证、职称及履历审核，详细的考察与选择生产规模、机械设备情况和业绩，了解各工序、各分项的质量标准、技术要求、工艺流程、工艺措施、关键零件制作工艺内容，以便保证建筑钢结构的工程质量。 

2.2.预埋螺栓

基础轴线和标高基准点要严格控制，埋设定位后，第一次在测量,预埋柱脚螺栓的位置要准确。不准确对安装质量有较大的影响。埋设后进行2 次复测在施工中进行，复测过程中如果发现位移超出范围就必须进行重新埋设，预埋螺栓位置精确范围严格控制。基础混凝土浇筑坚固后 再复测，控制标高偏差在±4.5mm 以内，定位轴线的偏差在±1.9mm 以内。 

2.3.选择、布置及装拆塔吊

高层钢结构工程施工的核心设备塔吊，要根据建筑物的特点、现场条件、钢结构的重量等因素综合考虑选择与布置，以便施工后安全、方便、可靠的装拆。选择方面应优先考虑内爬式塔吊，起重机布设位置上有较大的自由度，不需要对楼层进行加固。另一方面，钢结构高层建筑吊装施工，内爬式塔吊对起重能力和幅度要求不高。另外，节约成本考虑，选用内爬式塔吊施工钢结构超高层建筑具有造价低的特点。

2.4.吊装 

对整个工程起着举足轻重的作用是吊装，也是施工的龙头工序，涉及钢结构施工的速度与质量。吊装前，应对施工现场的因素确定（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）划分吊装分区与吊装顺序。总原则为：(1)核心筒向平面内均从扩展四周，开始从中间一个单元，组装成一个稳定的刚度柱网单元，顺序是先吊柱后吊梁，临时固定一个柱网单元吊装后，再左右或前后吊装两个单元，吊装完成后，全面的精确校正3 个单元构件。(2) 以一柱三层竖向吊装顺序为例：第一步安装四根钢柱，然后对下层的框架梁，相关的测量校正之后，确认无误对安装好螺栓初拧。第二步施工是中层和上层安装框架梁，测量校正之后，确认无误对安装好螺栓初拧。第三步统一测量校正工作，测量校正之后，拧紧高强度螺栓工作。检测焊接和焊缝。

2.5.安装高强螺栓

安装高强度螺栓的节点，处理好后，方向要一致插入螺栓。箱形截面部件的接合部，螺栓采用内向外插入，外侧紧固。如操作不方便,也可从反方向插入螺栓。安装大六角高强度螺栓连接时,根部有倒角垫圈一侧应朝向螺栓头，扭剪型高强度螺栓的螺母安装，尾部的螺母垫圈与垫圈安装相同。如不能穿入时，用绞刀修整螺孔。修整前，全部拧紧四周的螺栓，密贴板叠后再操作。修整时，防止铁屑落入叠缝中。绞孔完成后，螺栓孔周围的毛刺用砂轮除去, 周围铁屑同时扫清。

2.6.焊接技术 

焊接前，焊条的规格、说明书、合格证都要检查，严格按要求使用。焊接顺序从平面的中心向四周不断的扩展，先焊接结构的对称性工作，再焊接立体层面上的工作，要先焊接上层的框架梁，再焊接压型钢板支托，其次是下层的框架梁焊接，再焊接压型钢板支托，最后焊接中层框架梁和压型钢板支托，逆行焊接检测的顺序。柱与柱之间的焊接工程在相同的温度以及速度的情况下，由两名施工人员按照对称同时焊接。柱与梁之间的接头的焊接时，应焊接H钢的下部分，然后再进行焊接上部分工作。焊接同一根的梁的断头，先焊接一头，焊接牢固到冷却时，再对另一个头焊接。钢板选用的相对比较厚，在钢结构的设计中，斜撑以及斜柱的结构采用方式极其普遍，这些结构是整个结构重要的结构支撑，使用立焊以及斜焊的作业，采用二氧化碳气体保护半自动焊接，这样对于提升焊接的整体的速度、结构的工程质量得到保证。 

3.施工安全重要性

高层钢结构施工是高空、悬空作业。安全施工是重中之重，构建较多，仅高强螺栓就有几十万颗，100m 以上的高空操作这些零件万一闪失，后果不堪设想。因此施工前以及施工中，全过程要安全的控制。施工前先采取防护措施，做好必要的防坠版以及安全梯和缆风绳等的保护实施，坚持每天对施工人员的安全教育，管理人员要日常安全巡视和检查力度。必要时可以通过培训方式，增强施工人员的安全意识。工程施工的吊柱子时，外墙设安全网。吊框架粱时，架设临时活动式走道逐层升高。拧高强螺栓时，挂设吊篮在梁端。焊接时，搭设操作平台。及时铺设楼层压型板确保施工安全有序运行。

4.结束语：

钢结构由于具有独特优势，广泛应用高层民用建筑，对施工技术摸索总结已经收到了良好的效果。因此应该善于总结建成的钢结构住宅工程的施工经验，完善施工技术和管理体制，建造适用、环境、经济、安全、耐久等方面的综合性能住宅，不断形成完善的建筑体系。

参考文献

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[3]许世雄.浅谈高层建筑钢结构施工技术与工艺[J].科技创新导报,2010,(13).