高层钢结构建筑施工技术分析

来源：核心期刊咨询网时间：2022-03-22 11:4612

摘要：摘要：钢结构是建筑的主体，施工中其结构的造价低、施工技术要求不高而落实速度快，较为广泛的应用在高层建筑中，钢结构作为建筑体的重要支撑部分，其结构安全性、搭建合理性对整体工程质量的影响较大，随着社会的发展以及城市的建设，高层建筑需求加大，钢结构本着自

　　摘要：钢结构是建筑的主体，施工中其结构的造价低、施工技术要求不高而落实速度快，较为广泛的应用在高层建筑中，钢结构作为建筑体的重要支撑部分，其结构安全性、搭建合理性对整体工程质量的影响较大，随着社会的发展以及城市的建设，高层建筑需求加大，钢结构本着自重较轻、强度较高的优势，普遍代替钢筋混凝土结构被应用起来，且目前我国是最大的产钢国家，钢结构生产批量较大，市场专业度高，可在工程建设中，将钢结构作为工程建设的路径，围绕城市的发展基准，提升结构技术水平，保障建筑尤其是高层建筑的结构稳固。

　　关键词：高层;钢结构;建筑施工;技术

　　1.钢结构技术准备阶段

　　施工前对钢结构部分的图纸进行会审，依据图纸中提及的钢结构要求，核对相应标准，从而设计结构的建设步骤，按照监理等提出的工艺方案选择技术形式，围绕设计的理念进行施工，避免施工与设计原理的偏差，组织施工准备阶段，应筛选出图纸中的错漏、不明确、空缺部分，在施工前对钢结构的系列要求明确掌握，避免因钢结构施工人员对图纸的误解而影响质量，其主要的准备环节涵盖以下几点：一是构建钢结构部分质量标准与技术管理标准;二是针对钢结构的重点部分展开岗前培训或限制持证上岗;三是针对钢结构新的工艺，分析其潜在影响，应用未经推广的工艺应谨慎制定流程;四是了解工程项目的建设目的;五是注意钢结构技术与施工进度的同步[1]。

　　2.塔吊的选择与布署

　　2.1塔吊的选择、布置及装拆

　　塔吊是超高层钢结构工程施工的核心设备，其选择与布置要根据建筑物的布置、现场条件及钢结构的重量等因素综合考虑，并保证装拆的安全、方便、可靠。在塔吊的選择上应优先考虑内爬式塔吊，因为钢结构建筑采用内爬式塔吊不需要对楼层进行加固，并且在起重机布设位置上有较大的自由度。另一方面，采用内爬式塔吊进行钢结构超高层建筑吊装施工，对塔吊起重能力和幅度要求不像采用附着式塔吊那样苛刻。另外，采用附着式塔吊的造价要远高于同类型起重能力稍小的内爬式塔吊，比如某工程设计高度为200m，采用附着式塔吊的塔身高度约230m其中考虑钢结构3层柱12m，吊索4m～6m，吊钩滑轮及小车全高4m，安全操作距离2m等)，加上地下部分高度共250m，而采用内爬式塔吊的塔身约为40m～50m。附着式塔吊的租赁成本要大于内爬式塔吊。因此，从经济上考虑，为节约成本，优先选用内爬式塔吊进行钢结构超高层建筑的施工。

　　2.2吊装

　　吊装是钢结构施工的重要工序，吊装的速度与质量对整个工程起着举足轻重的作用。钢结构吊装前应根据结构平面和立面形状、结构形式、塔吊的数量和位置、现场施工条件等因素确定吊装分区与吊装顺序。某工程划分为东、西两个作业区，由两个作业组分别完成各自范围内的构件吊装。吊装的总原则为：1)平面内均从中心核心筒向四周扩展，即从中间的一个单元开始，先组装成一个稳定的刚度柱网单元，先吊柱后吊梁，一个柱网单元吊装并临时固定后，再在其左右或前后吊装两个单元，待3个单元构件全部吊装完成后，进行全面的精确校正。2)竖向吊装顺序以一柱三层为例)：先安4根钢柱→下层框架梁→测量校正→螺栓初拧→中层框架粱→上层框架粱→测量校正→螺栓初拧→测量校正→终拧高强螺栓→焊接→焊缝检测→散铺上层压型钢板与栓钉焊接→下、中层压型钢板散铺与栓钉焊接→下、中、上层钢梯、平台吊装→楼盖钢筋混凝土楼板施工。在某工程主体钢结构施工中，通过采取“区域吊装”及“一机多吊”技术，这样解决了工期紧与工程量大的矛盾，从钢结构施工流程明显看出，各工序既相互联系又相互制约，测量控制方法的选择直接影响到工程的测量精度与进度。在某工程测量施工中，我们采取“预先控制”与“跟踪校正”相结合，即在吊装前对楼层柱标高及定位进行初步测量，并对构件进行标线控制，吊装后在柱梁框架形成前将柱子初步校正并及时纠偏，形成单元体后进行最后校正，这样大大减轻了校正难度，并实现了区域施工各工序间良性循环的目标。在结构整体测量控制方面，根据结构无一标准层及空间双曲面的特点，摸索出一整套采用激光铅直仪与全站仪进行“空间坐标点定位”与“双系统复核控制”的测量方法，很好地解决了双曲面结构定位难题，保证了项目质量控制目标的实现。

　　3.严格原材料

　　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。在选择中，首先钢筋的质量证明文件应齐全有效，且进场检验应符合规范和设计要求。连接套筒应有出厂合格证，材料一般为低合金钢、优质碳素结构钢，其设计抗拉承载力标准值应不小于被连接钢筋的受拉承载力标准值的1.2倍，套筒长为钢筋直径的一倍。

　　4.钢构件验收

　　钢构件进入安装现场后，由专业质量检测人员对构件的质量进行检查。弹出钢柱的安装轴线，若发现在运输过程中钢构件发生变形缺陷后，马上进行矫正和处理。同时还需要对构件纵横两个方向的安装中心线进行验收，对中心线不清晰的要重新弹上安装线[2-3]。

　　5.螺栓安装

　　钢结构工程中螺栓连接一般用高强螺栓和普通螺栓，普通螺栓连接，每个螺栓一端不得热2个以上热片，螺栓孔不得用气割扩孔，螺栓拧紧后外露螺纹不得少干2个螺距：高强螺栓使用前我们检查螺栓的合格证和复试单，安装过程中板善接触面应平整，接触面心须大干75%，边缘缝隙不得大于0.8mm，高强螺栓应自由穿入，不得敲打和扩孔;高强螺栓不得作为临时安装螺栓，螺栓拧紧应按一个方向施拧，当天安装的应终拧完毕，终拧完毕应逐个检查，对欠拧，超拧的应进行补拧或更换。

　　6.钢柱安装

　　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。为了便于调整柱的垂直度，在预埋螺栓上先拧上数个螺母全部拧到接触基础面，并用水平仪找平后，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，可以从多个方向临时固定，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。

　　7.门窗工程安装

　　钢窗安装质量的控制重点有两点，一是，钢窗进场合格证、产品试验报告及外观的检查。二是，钢窗和固定钢窗的立柱之间的间隙控制。先施工固定钢窗的立柱，有可能出现钢窗与立柱之间缝隙过大或钢窗安不上。我们在控制过程中，要求施工单位先固定钢窗一边的立柱，待钢窗完全固定就位后，再焊接另一边的立柱这样保证钢窗与立柱之间无缝隙。

　　结语

　　总之，我国正在大力发展钢结构高层民用建筑，我们应及时组织考察总结已建成的钢结构住宅工程的经验满足住宅在适用性能、环境性能、经济性能、安全性能，耐久性能方面的综合要求，形成完善的建筑体系。

　　参考文献

　　[1]陈松. 高层钢结构建筑施工技术要点分析[J]. 工程技术研究， 2021， 6(10)：2.

　　[2]朱晓伟， 苑立彬， 金晖，等. 8度抗震区高层装配式钢结构住宅一体化建造关键技术[J]. 施工技术中英文， 2021， 50(16)：4.

　　[3]向尧贤， 陈思邦. 超高层钢结构建筑施工技术控制要点[J]. 城市住宅， 2020， 27(4)：2.

　　[4]吴晓明. 当前高层建筑钢结构施工技术应用分析[J]. 绿色环保建材， 2020(1)：2.

　　推荐阅读：钢结构在土木工程施工技术中的应用

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