高层建筑钢结构施工的关键技术和措施.doc

1、高层建筑钢结构施工的关键技术和措施摘要：本文首先介绍了钢结构优势和缺陷，然后指出了钢结构施工前的准备工作，最后分析了高层建筑钢结构施工的关键技术和措施。 关键词：高层建筑；钢结构；施工；关键技术；措施 中图分类号：TU97 文献标识码： A 随着我国社会经济的快速发展，城市中的大型高层建筑数量的不断增加，钢结构在建筑领域中的重视层度越来越高，应用范围也越来越广泛，特别是高层建筑的应用。钢结构具有整体结构性强、抗震性强、施工快速、造价低、环保等特点，不仅能提高施工的效率，而且也大大降低了成本，但是在施工过程中钢结构工程需要制作高精度构件，安装过程受外界条件影响较大，大多数采用手工作业，从而增加高

2、层钢结构的施工难度，导致施工中极易发生安全事故。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。1 钢结构优势和缺陷分析 1.1 优势分析 首先，在钢结构施工中，主要的材料为钢材，钢材的自身力学性能比较强，在抗拉伸、抗压以及延展性方面具有很强的功能，并且材质比较均匀。在高层建筑施工中，目前主要应该考虑到建筑的抗震性，因为高层建筑在垂直方向的距离较大，对于抗风性要有很大的强度，而钢材较好的弹性能够将地震所产生的能量消耗掉，所以在抗震性方面具有很强的性能。在以往的地震中，对于房屋建筑的破损程度进行研究，也证实了钢结构的性能特点。 其次，由于钢结构生产以及安装

3、施工的特点，在整体性方面为施工企业提高了经济效益。钢材主要是在工厂生产，可以采用集约化的批量生产，在工地进行安装施工，采用焊接的方式，可以进行各种形式结构设计，安装过程简便，精准度较高。经过相关的资料显示，钢结构施工要比钢筋混凝土施工的速度快百分百分之七十到八十，缩短了施工工期，降低了施工成本，对于施工企业来讲提高了经济效益。 再次，在占地面积上，钢结构要比钢筋混凝土结构节省很大的面积，增加了开间面积。并且在施工的过程中，减少了灰尘以及噪音的污染。在建筑物拆除后，废弃的钢材还可以回收再利用，减少了浪费现象以及对环境的污染。所以说钢结构具有众多的优点，已经成为了现阶段建筑业发展的主要趋势。 1.

4、2 缺陷分析 首先，因为钢材具有一定的耐火点，当温度达到 600时，钢材就会丧失承载的性能，导致建筑物坍塌，耐火性能很差。所以说为了保证建筑物的抗火灾能力，在施工的过程中，应该对梁、柱以及压型钢板做好防火处理，提高耐火性。 其次，在钢材焊接的过程中，由于受到残余应力的影响，会对整个建筑的结构造成很大的影响。 再次，受到我国冶炼技术的影响，在钢材的生产方面还具有一定的局限性，对于一部分特殊的钢材型号还处于小规模的生产中，所以造成了钢材市场的供需失衡现象。 2 钢结构施工前的准备 钢结构施工具有其特有的复杂性，更由于高层建筑的重要级别，可以说高层建筑的钢结构施工是不可逆的，因此，在施工前要对各个环

5、节做好准备工作，主要包括两方面内容，一是吊装准备；二是施工现场和技术的准备。 吊装准备主要设计的问题就是吊装设备的选择，要根据施工现场的最大起重量和材料种类等进行选择，目前，高层建筑常采用的是塔式起重机，需要合理设计吊机的起重量、起重力矩以及半径值。另外现场条件，材料的布置等对塔吊的影响也需综合考虑。 施工现场准备，主要包括钢构件及其配套零部件和连接件的验收、丈量器具以及测量仪器的准备、构件的运输、基础的复测、构件的堆放、设备工具材料的安装和施工力量的组织等。为了确保钢结构工程的顺利进行和施工质量，要编制严密的钢结构施工组织设计方案，以及施工图纸的绘制。在施工图的绘制过程中，要进行多次会审，尽

6、量避免开工后因图纸问题引发停工或是工程质量、进度受影响的现象。施工组织设计的完善程度是影响工程质量的重要部分，尤其对于构件和设备较多的钢结构工程，要明确质量保证体系和技术管理体系的权责，对于特殊工种要有培训合格证和上岗证；应积极采用新工艺新技术；对于工程的质量和进度要有相应的控制措施和方法；要进行合理的工期安排。 3 高层建筑钢结构施工的关键技术和措施 3.1 螺栓预埋技术 在螺栓预埋技术中，最重要的一点则是对预埋柱脚螺栓的位置的确定，必须保证此位置的准确性，否则进行钢柱安装时则会有较大的难度，同时安装的质量也很难保证。所以在预埋螺栓位置进行施工时，需要对基础轴线和标高基准点进行严格的控制，必

7、要时需要进行两次复测，首先在埋设定位后进行测量，其次在混凝土浇筑变得坚固后进行复测，二次测量都必须保证位移不能超出范围，其 标高偏差控制在正负 5 毫米以内为宜，而定位轴线的偏差在2 毫米以内为宜。 3.2 吊装技术 3.2.1 钢柱吊装技术 在钢结构施工中，其主要竖向构件即是钢柱，钢柱与建筑层高和建筑总高度具有直接的关系，所以在施工中不仅要考虑到钢柱在竖向荷载作用下的压缩变形，同时还要考虑到焊缝时的收缩变形，因此在对钢柱进行下料时，其长度要与设计长度有所区别，充分的将这些收缩变形有压缩变形考虑在内，在施工时对于上下两节钢柱截面和长度都完成相等时，也不允许进行互换，要严格按照施工的标准和规范来

8、进行，事前将每节钢柱进行编号记录，从而保证其在安装时的正确性。 3.2.2 钢梁吊装技术 钢梁在进行吊装前，应在柱子牛腿处检查标高和柱子之间的距离，主梁吊装前，应在梁上装好扶手杆和扶手绳，待主梁吊装就位完成后，将扶手绳与钢柱系牢，以保证施工人员的安全。一般在钢梁上翼缘处开孔，作为吊点。吊点位置取决于钢梁的跨度。为了提高吊装的速度，对重量较小的次梁或者其他的小梁，尽量多利用多头吊索一次吊装数根。有时将梁、柱在地面组装成排架进行整体吊装，这样不仅有利于提高吊装的速度，还有利于减少高空作业，保证工程的质量。 3.3 钢结构高强螺栓连接技术 3.3.1 节点处理技术 高强度螺栓连接应该在其结构架设调整

9、完成后，再对接合件进行相应的矫正处理，从根本上对接合件的变形、错位和错孔等问题进行消除，板束接合摩擦面要贴紧后进行安装高强度螺栓。为了使得接合部板束间摩擦面贴紧的效果更好，先用临时变通螺栓和手动扳手紧固、达到贴紧为止。 3.3.2 螺栓安装技术 高强度螺栓在节点全部处理好后即可以进行安装工作，在安装时需要保证螺栓穿入的方向一致，同时还要充分的考虑到施工的便利性，当在箱形截面的接合部位进行螺栓的插入时，可以按其方便操作的原则，可以从内向外，或是反方向进行，对于有垫圈的，则将垫圈有倒角的一侧面向螺栓插入，对于无法将螺栓穿入时，则需要用绞刀对螺孔进行修整后再穿入，避免强行进行穿入，修整时的铁屑不能掉

10、入叠缝中，修整完后需要将周围的毛剌用砂轮除去。 3.3.3 螺栓紧固技术 在对高强螺栓进行紧固时，则需要按照初拧、复拧和终拧的顺序进行，所以在紧固时，利用初拧来减少螺栓所导致的钢板变形，而复拧则是在初拧的基础上进行的重复坚固，复拧与初拧所做的扭矩值是相等的，最后需要进行终拧，从而使高强度螺栓达到紧固的目的。 3.4 焊接施工技术 3.4.1 CO2 气体保护焊操作工艺 施工操作中要注意的有：焊接参数的选择，焊丝的选择和焊接电弧电压与电流的选择，电流要根据工件的厚度、施焊位置和焊丝直径和熔滴过渡形式来选择，电弧电压的选择要与电流恰好配合；不同位置选择不同的焊接方式，平焊多选择左向焊法，能清楚地看

11、到焊缝和熔池，便于控制焊缝的成型，横焊大多采用右向焊法，立焊分为向上立焊和向下立焊，中厚板的细丝焊接使用向上立焊，薄板可使用向下立焊. 3.4.2 电渣焊的操作工艺 电渣焊是一种自动焊，用户高强度结构钢在竖直位置上的对接焊接。在进行操作时首先要选择焊接的电流和电压，根据计算公式选择计算出的电流，电压与熔缝的熔宽成正比，起弧阶段电压会高一点，在焊透的情况下，电压尽可能低，焊接过程随时注意调整电压；其次要适当掌握好焊接的速度（1.53m/h 范围内） ，送丝速度在 200300m/h 的范围以内，造渣过程中最好选择 200m/h；还有就是要随时检查焊件的炽热状态，适当调整焊接工艺参数，当翼缘板较薄

12、时，相应的焊接部位要安装水冷却装置。 3.4.3 自动埋弧焊操作工艺 在施工操作中要注意的有：首先是焊丝的选择，可参照钢结构高层建筑设计与施工规程进行选择；其次是焊丝的数目，可选择双丝焊，可一次得到大量的熔敷金属，焊接变形小同时也能提高焊接速度；其次对于无法使用衬热的焊缝，可先用手工焊封底，再用埋弧焊，对于较厚钢板可采用多层焊，在塔接接头和 T 形接头中，可以采用斜角焊接和船型焊接的形式。 4 结语 总之，随着钢结构在建筑工程中的应用范围的不断扩大，其施工技术的难度也逐渐增大，人们对它的安装精度也有了更高的要求，而质量问题也备受关注。整个施工期间，要结合工程的实际情况，严格按照吊装顺序进行安装，等到吊装结束后还要进行初校和复校，这样才能确保吊装的精度；另外还要不断摸索焊接的变形规律，使得焊接顺序得以优化，焊接质量得以控制，进而使得工程得到有效管理。只有全面控制好工程的施工质量，才能确保高层建筑工程项目顺利完工。 参考文献 1李秀玉.浅谈高层建筑钢结构施工与管理J.科技致富向导，2011，6(30):45- 2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) 3衣晓鹏.高层建筑钢结构施工问题研究J.科技致富向导，2011，6(2):56-89.