1、1高层建筑钢结构施工技术摘要：建筑高层中钢结构以其自身的特点得到广泛的应用，也适应绿色环保的建设理念。但要实现建筑工程的高质量还要从建筑的施工技术着手，对于钢结构在高层建筑中的施工技术，需要对施工工艺的各细节进行严格把关。本文从钢结构同混凝土结构相比的优缺点，再从钢结构施工过程中主要施工环节为切入点对施工技术进行论述，得出只有严格按照施工工艺要求施工才能得到预期质量效果的结语。 关键词：钢结构；施工；技术 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 引言： 钢结构在我国虽然起步较晚，但发展迅猛，今年来出现了上海金茂大厦、深圳赛格大厦、大连世贸中心等有名的钢结构工程。钢结构的使用尤其是在高
2、层建筑中的使用为推动我国建筑行业的向前发展起到了强有力的推动作用。 钢结构的优缺点 钢结构之所以在建筑中得到广泛应用，主要是由于钢结构具有施工周期短、自重轻、抗震性能好、环境污染少等综合优势；但同时具有耐火性差、耐腐蚀性差等致命缺点，综述如下： 1. 主要优点 2施工周期短：用于施工的钢结构构件可以是行工厂化生产、现场安装，可以大大缩短施工周期；空间大：由于钢材的抗压、抗侧弯强度均为混凝土的 1.5 倍，因此在相同强度的条件下可以缩小截面从而增大了有效空间；可循环利用：钢结构建筑物的施工材料可以实现钢材再生利用，同其它结构建筑物相比减少了大量的建筑垃圾。 2. 主要缺点 耐火性差：钢材的导热系
3、数远大于钢筋混凝土的导热系数，其耐火性能远差于混凝土结构，在温度达到 600时，钢结构基本丧失了其全部的刚度和强度。因此在钢结构建筑设计中结构抗火被视为重要一环；耐腐蚀性差：由于钢材表面的铁原子与空气中的氧化合生成氧化铁锈，锈蚀能够引起应力集中，危害钢结构的使用安全，使钢结构提前破坏，因此对钢结构进行有效的防腐才能确保其使用年限。 高层建筑中钢结构的应用分析 对于结构设计来讲，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则，选择相应的结构体系，一般分为六大类：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架剪力墙结构体系、框筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒
4、结构体系。 钢结构有很多优点，但其缺点是导热系数大，耐火性差。随着冶金技术的提高，耐火钢的研究成功并投入生产，为钢结构的进一步发展创造了条件。 钢结构施工技术分析 31螺栓预埋 预埋柱脚螺栓的位置必须非常准确，否则会导致钢柱安装上的困难，且对安装质量有较大的影响。因此预埋螺栓位置应给予严格控制，施工中应严格控制基础轴线和标高基准点，埋设后进行两次复测，第一次在埋设定位后测量，第二次在基础混凝土浇筑并待其坚固后进行复测，如果在复测过程中发现位移超出范围则必须进行重新埋设。其标高偏差控制在5mm 以内，定位轴线的偏差控制在2mm 以内。 2. 钢柱吊装 钢柱是决定高层建筑层高和总高度的主要竖向构件
5、，在加工制造中必须满足现行规范的标准。钢柱在放样下料制作过程中应考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形，所以钢柱的放样下料长度不等于设计长度，即使只有几毫米也不能忽略不计。而且上下两节钢柱截面完全相等时也不允许互换，同时要求对每节钢柱应编号予以区别，正确安装就位。 3梁吊装 钢梁在吊装前，应于柱子牛腿处检查标高和柱子间距，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。为加快吊装速度，对重量较小的次梁和其他小梁，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
6、体吊装，减少了高空作业，保证了质量，并加快了吊装速度。 4. 结构高强螺栓连接 44.1 节点处理 高强度螺栓连接应在其结构架设调整完毕后，再对接合件进行矫正，消除接合件的变形、错位和错孔、板束接合摩擦面要贴紧后进行安装高强度螺栓。为了接合部板束间摩擦面贴紧，结合良好，先用临时变通螺栓和手动扳手紧固、达到贴紧为止。在每个节点上穿入临时螺栓的数量应由计算决定，一般不得少于高强度螺栓总数的 1/3。最少不得少于二个临时螺栓。冲打穿入螺全的数量不宜多于临时螺栓总数的 3%。不允许用高强度螺栓兼临时螺栓，以防止损伤螺纹，引起扭矩系数的变化。 4.2 螺栓安装 高强度螺栓安装在节点全部处理好后进行，螺栓
7、穿入方向要一致。一般应以施工便利为宜，对于箱形截面部件的接合部，全部从内向外插入螺栓，在外侧进行紧固。如操作不便，可将螺栓从反方向插入。对于大六角高强度螺栓连接副在安装时，根部的垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头，安装尾部的螺母垫圈则应与扭剪型高强度螺栓的螺母和垫圈安装相同。严禁强行穿入螺栓，如不能穿入时，螺孔应用绞刀进行修整，用绞孔修整前应对其四周的螺栓全部拧紧，使板叠密贴后再进行。修整时应防止铁屑落入叠缝中。绞孔完成后用砂轮除去螺栓孔周围的毛刺，同时扫清铁屑。 4.3 螺栓紧固 高强度螺栓紧固时，应分初拧、终拧。对于大型节点可分为初拧、复拧和终拧。初拧是为了尽量缩小螺栓在紧固过程中由于钢板变形等
8、的影响，采取缩小互相影响的措施。复拧即对于大型节点高强度螺栓初拧5完成后，在初拧的基础上，再重复紧固一次，复拧扭矩值等于初拧扭矩值。终拧是对高强度螺栓作最后的紧固。终拧的轴力值以标准轴力为目标，并应符 合设计要求。 高层建筑工程中钢结构的施工工艺 1. 钢结构施工的前期准备 建造一幢超高层大楼，涉及到土建、钢结构、玻璃幕墙和各类设备的安装，使用的测量仪器和使用的钢尺必须由国家法定的同一计量部门由同一标准鉴定。 钢柱的定位轴线可根据场地的宽窄，在建筑物外部或内部设置控制轴线。本工程高度在 100 m，设置二个控制桩，以供架设经纬仪或激光仪控制桩的位置，要求以能满足通视、可视为原则。 2. 主体钢
9、结构的施工与质量控制 钢结构安装检查是重点检查柱脚底座中心线对定位轴线的偏移、柱基准点标高、挠曲矢高、柱轴线垂直度、梁跨中垂直度、挠曲、两端支座中心位移、梁两端顶面高差、承重梁侧向弯曲、承重梁垂直度、栏杆立柱间距等，确保其满足设计和相关规范要求。该过程实行旁站监理。 3. 钢结构柱的施工 钢柱是高层、超高层建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件，在加工制造中必须满足现行规范的验收标准。 100 m 高的超高层钢柱一般分为 812 节构件，钢柱在翻样下料制作过程中应考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形，所以6钢柱的翻样下料长度不等于设计长度，即使只有几毫米也不能忽略不计。而且上下两节
10、钢柱截面完全相等时也不允许互换，要求对每节钢柱应编号予以区别，正确安装就位。 4. 钢结构屋面及墙体的施工 重点检查双层压型钢板的安装、双层聚碳酸脂采光板的安装、接口处的细部处理、保温材料、卷材防水的铺贴以及细部处理。有条件的情况下，应进行灌水实验，确保屋面无渗漏。 5. 总体框架梁的施工 高层、超高层框架梁一般采用 H 型钢，框架梁与钢柱宜采用刚性连接，钢柱为贯通型，在框架梁上下翼缘处钢柱内设置横向加劲肋 结束语： 高层、超高层建筑的发展体现了发达国家的建筑科技水平、材料工业水平和综合技术水平，也是建设部门财力雄厚的象征。更好实现钢结构在高层建筑中的施工与运用，则有助于推动建筑行业向更为广阔的新纪元进军。 参考文献 1 任国强，尹贻林.基于范式转换角度的全生命周期工程造价管理研究，中国软科学， 2003 2 张建平，蒋智生.招标投标与工程造价的合理控制，工程造价管理，2003
