高层钢结构建筑施工技术的探讨

摘要：高层建筑钢结构是复杂的系统工程，近年来我国高层钢结构建筑施工施工领域技术迅速发展。本文通过对钢结构在高层建筑施工的实例实践，探讨了钢结构在高层建筑施工工程施工技术应用,介绍了该高层钢结构建筑施工工艺应用,高层钢结构建筑施工技术安全管理保障措施和质量控制。中国论文网 h关键词：建筑施工；钢结构；技术工艺 ；安全措施

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

一、高层钢结构建筑特点

近年来发展起来的钢结构建筑，在技术上更加成熟，在质量上更加稳定。由于钢结构体系以其轻质高强、抗震性好、施工周期短、工厂化制作而减少现场的湿作业和对环境的污染,外形美观、适用性广,寿命周期后可回收利用,具有环保、低碳、节能等优点,已成为民用住宅建筑中的一种绿色环保的新型结构体系，但是钢结构工程构件制作精度要求较高，施工工艺较复杂。

在民用建筑中所采用钢结构建筑与传统的建筑结构有着很大的差别。在施工中，不能借鉴常规的建筑施工经验，必须做好前期详细的设计，尤其是装饰、装修与建筑主体结构结合方面；钢结构建筑在施工中要求钢体加工的精度要高，要抓好构建加工质量的控制以及安全顺序的合理性；钢结构建筑在施工中，焊接的工作量比较繁重。因此，焊接的质量要有所保证，对待特殊工作人员的劳动组织以及专业技能要要求严格；由于钢体结构空中作业防护起来难度较大，施工中的安全要引起足够的重视；在施工中，要严格按照操作的流程以及规范进行施工，强化工作人员的安全意识。

二、高层建筑结构施工技术中的一些隐患

建筑中的水平负载是建筑物施工好坏的决定性因素。由于建筑物自身的重量和建筑表面所承受的负荷都取决于轴力与弯矩的数值。建筑物的高度越高，就越应该注意数值的变化。对于建筑物来说，建筑的竖向受力值是恒定不变的，而水平的受力值就很难估测了，由于要承载风力的副作用，以及一些地质带的运动所带来的影响，它的数值会不断的变化，使得建筑物的安全得不到保障，必须加强建筑结构的设计来缓解此问题的发生。

建筑物结构的设计中有时会忽略实际的应用，造成结构上不合理的布局。每个建筑物的设计中都会考虑防雷接地的措施以及防地震的抗性。只有在设计上较为合理，才能应对此类问题的发生。

三、高层钢结构建筑施工的工艺流程

在进行钢结构细节上的设计中，应该将设计中对钢结构框架的节点面进行绘图。在施工设计图详细的描绘中，要按照构件的制作与整体安装的质量作为设计的标准进行设计。在钢结构的受力计算中要利用软体进行各部件的计算；钢结构部件在加工时要采取场外加工，钢柱每一节按三层分段。在加工中要控制好质量，并按照设计的要求进行钢结构的施工以及验收规范的规定进行验收。

钢结构在建筑中的安装要先将地脚螺栓固定在钢套板上。用钢筋将地脚螺栓焊接在地基的主筋上，在焊接加固之后要进行混凝土浇筑。特别要提的是，在钢筋部件进入施工现场后，要有专业的工作人员对钢筋的质量进行检测。对钢柱的安全轴线进行计算，如果发现在运输过程中钢体发生形变等缺陷，要进行及时的处理。带检测无误后再进行施工中的安装。

施工中钢体的安装顺序要按照平面形式分区绘制安装图。吊装分区进行先后次序的安装：在安装中要遵循先安装主题框架的原则，平面安装中要从中央向四周展开，先柱后梁、先主梁后次梁吊装。把不同阶段的工作量形成一个空间的构架，以确保建筑的刚度，以此提高建筑的抗风性和安全性。

在钢柱的安装中，为了方便调整钢柱的垂直度，在预埋螺栓上先安装几个螺母，并把螺母拧到能与地基的表面相接处，并用水平仪找好平台，再开始进行钢柱的吊装工作。吊装钢柱时，为了防止意外事故的发生，如在雷雨天气必须进行停工，以预防事故的产生。在防止意外的发生中还要在柱的上端系上两根缆风线，这样可以将钢柱的四面临时的固定好，即可以防止事故的发生，又可以用来调整垂直度以及测量中的校正。钢柱吊装就位后，就要使用两台经纬仪以及水平仪对钢体柱进行测控，通过微调来调整柱底脚板上的螺母。

四、高层钢结构建筑工程钢结构安装工艺

4．1钢结构安装工艺 把地脚螺栓全部用上、下螺帽固定在钢套板上,用Ф12 的钢筋将地脚螺栓焊接固定在基础主筋上,加固完成后进行混凝土浇筑。待上部结构安装调整完成后对所有钢柱底板下的间隙用T35防护。护坡道外设置了加大断面的石砌边沟,以降低地下水位。构件验收、矫正钢构件在进入安装现场后,由专业质量检测人员对构件的质量进行检查，天桥类的安装工艺在超高层建筑间常设置钢天桥类结构。

此类结构重量重，大型吊机也无法靠近吊装，采用“地面拼装，整体提升”的施工工艺。提升设备常选用钢索式液压提升装置，对长距离、大吨位结构的提升，具有安全性、可操作性以及精度高的特点。

4. 2安装与校正

按结构平面形式分区段绘制吊装图,吊装分区先后次序为:先安装整体框架梁柱结构后楼板结构,平面从中央向四周扩展,先柱后梁、先主梁后次梁吊装,使每日完成的工作量可形成一个空间构架,以保证其刚度,提高抗风稳定性和安全性。

钢柱的安装方法：钢柱安装前应对前一节柱的轴线进行复验，发现误差超出规范的，应立即修正。上节钢柱对准下节钢柱柱顶中心线后，即用螺栓与连接板做临时固定。

为了便于调整柱的垂直度,在预埋螺栓上先拧上6个螺母,全部拧到接触基础面,开始吊装钢柱。吊装钢柱时,为了防止意外事故出现,在柱的上端活系两根缆风绳,可以四个方向临时固定,也可用来调整垂直度。测量校正钢柱吊装就位后,用两台经纬仪和水平仪对钢柱进行测控,微调通过调整柱底脚板下的螺母来实现。由于此类结构较重，采用吊装法，设置了2道大型桁架，桁架重约为80T。第1 道桁架的安装选用两台M380C 动臂式的塔机，将46m的大桁架分为4 段，采用分段安装的方法，先将重约20t 左右的桁架两端头安装就位，钢柱加长连接安装顺序同首层,用高强螺栓将腹板两侧夹板紧固连接。在连接保证整根柱在允许偏差范围内，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,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,应先焊柱顶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。第一个空间受力单元的6根钢柱安装完后,便可安装柱之间的主横梁和次横梁。测量板或钢柱的平整度与垂直度，误差超差，用扳手微调底板下的螺母，符合要求后拧上底板面上的螺母。

柱顶的标高误差主要产生原因有以下几方面：钢柱制作误差，长度方向每节柱规范允许偏差±4mm，钢柱电焊对接造成焊接收缩；钢柱与混凝土结构的压缩变形，在吊装过程中对吊点进行计算和试验。高强度螺栓的安装顺序原则上是以接头处刚度较大的部位向约束较小的方向进行,拧紧顺序是由螺栓群中心向四周进行,高强度螺栓紧固分为初拧和终拧,初拧扭矩一般控制在终拧扭矩的65%左右。

钢柱安装顺序同首层,用高强螺栓将腹板两侧夹板紧固连接。在连接时,为避免造成轴线的积累误差,则必须注意每节柱的定位轴线均应从地面控制轴线直接引出,以保证整根柱在允许偏差范围内。垂直度校正采用以下两种方法：用激光经纬仪校正；用高精度的经纬仪校正好后进行高强度螺栓初拧,待本层第一个空间结构受力单元安装完毕并检测合格后,对钢柱连接螺栓进行终拧。

五、提高高层建筑结构施工技术的措施

坚持经济实用的设计理念。如今的建筑物都朝着经济实用化发展，在建筑物的结构设计中要坚持经济合理的原则。在施工前做好管理工作，对施工中所使用的材料进行严格的规划，且不可过度的消耗钢结构材料，对能够节省的要予以节省，能够再利用的可以进行二次使用。对材料的管理要合理，对质量的要求要严格，尤其在施工中钢体的管理。钢结构现已成为了建筑施工中的主要材料，必须加强钢体的质量。钢体的质量与抗压性对施工有着很大的影响。钢体的抗压性差值会导致钢体柱强度的下降，稳定性不高。钢体质量的影响也是不可忽视的。钢体质量的不足将会导致钢柱体级配的变化，但只钢体硬度不足，抗压性减弱，这样一来，钢结构建筑的质量就得不到保证。为了确保钢结构的质量，在施工的前期一定要做好钢体的管理工作，对钢体的质量进行严格的把关，必须符合技术指标。

在建筑结构的设计中必须按照标准进行设计，按照规章制度进行施工。这也是提高设计水平的前提条件。建筑物在施工前需要打地基，而施工前也许要像打地基一样从开始就能够平稳的进行，那就是施工前的准备工作。设计人员必须对所设计方案规范好，施工才能按照规范合理的运行。良好的结构设计能够在施工的初期起到良好的效果。在建筑工程施工期间要对所使用的材料进行质量鉴定，如混凝土在使用时要进行强度的测定。因为混凝土有一定的离散性，即使达到标准也有可能在施工中发生质变，所以强度的测定是很有必要的。混凝土的离散性主要和原材料有关，原材料的变异将会直接导致混凝土强度的下降。因此对原材料的管理至关重要，决不能出现不合格的原料或长期存放的。对原料的购进与存储应及时的汇报，采取相应的管理方案，保证原料的质量，进而保证了混凝土的强度。

合理的运用建筑工程中的资料。一个工程在实施前要先在相应的地区中进行勘察，勘察的资料是建筑结构设计中重要的依靠，也是结构设计中的原始素材。应当对工程的相关资料进行整合和分析，对照资料与实际相结合进行设计。在大多数的建筑工程中，虽然有相关的人员对施工的资料进行存档，留有备份，但不会进行具体的分析与整合，设计人员更是忽略了这些资料的价值。如果不依照资料进行设计，就会脱离工程的本质，对工程的建设反而起到负面的作用。要想加强建筑施工中结构的设计就要把相关的资料联系起来，对结构有着全方面的设计。

在建筑施工中建立完善的工程统计机构。可以很好的预防和避免建筑结构中一些问题的发生。项目施工管理的一项最基本工作就是工程统计，它是上层管理的必要手段，在建筑工程管理的工作中起着非常重要的意义：工程统计可以全程的对建筑工程的管理进行监控。统计信息不光用在领导者在制定管理决策上，而在控制管理的过程当中仍然需要统计信息。可以通过定期的报表、重点的调查以及抽样调查等多种行之有效的方式，对工程管理的全过程进行监督控制，发现问题及时解决，保障工程管理在运行上达到最佳的状态。工程统计上的工作可对建筑工程管理起到指导作用。工程统计是反映出施工情况的重要措施，它服务于建筑工程的经济体制。通过工程统计所统计出的相关统计资料能够及时的了解到工程施工的动态，对施工中的实施计划，安排生产以及在加强建筑工程的管理工作上起着不可忽视的作用。

六、钢结构施工质量要求及安全技术措施 工程项目设立各级安全生产岗位责任和定期安全检查制度、安全教育制度等。施工前对管理人员、施工人员进行现场教育，介绍有关安全生产管理制度及规定和要求。水平通道设施常采用工具式脚手通道、钢管脚手通道、装配式通道板、扶手绳等形式。扶手绳是在无安全通道的情况下，采用在距钢梁一定高度的钢柱表面焊接连接件，使用钢丝绳或尼纶绳穿过，形成扶手绳。施工人员在钢梁上行走时可用于安全带固定与扶绳缓行，以确保安全。施工人员进入施工现场，必须佩戴安全帽，高空作业要有安全带。在构件上行走应系好安全带，穿防滑鞋。拆除的临时螺栓、手头工具应拿稳当或装入工具袋，严禁随意乱扔。吊装现场地面平整坚实，松软的土层要夯实或加垫木以保证吊装机器稳定作业。穿着防护用品如电焊手套、护目面罩等。吊装前检查起重设备、吊具是否符合安全要求，否则不得使用。

七、结束语 随着我国经济的不断发展，建筑行业也得到了相应的完善。民用高程钢结构建筑就是新兴的建筑技术，它不同于传统的建筑结构，对建筑业的发展将起到推动作用。现在的建筑已不比从前，即要在建筑的质量上下功夫，更要提高施工方面的技术。钢结构建筑就是为此而生的。

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