高层建筑钢结构施工

【摘 要】随着施工技术的不断进步及人们生活水平的提高,高层建筑或超高层建筑数量不断增多.钢结构在高层建筑物中的应用在一定程度上优化了建筑物的设计,增加了企业的经济效益.本文主要分析了了钢结构的优势和缺陷,介绍了高层建筑钢结构施工技术的应用,对施工安全中可能存在的问题提出了相应的建议.

【关 键 词】高层建筑；钢结构；螺栓预埋技术；吊装技术

目前,我国社会主义市场经济的发展水平不断提高,钢产量逐年攀升,为高层建筑钢结构的发展提供了经济和物质基础.近年来,建筑钢结构在（超）高层建筑中被广泛应用.据相关资料显示,目前我国高层建筑中,钢结构设计与施工技术的使用呈上升趋势,发展前景远大.但高层建筑钢结构施工中仍存在一些不容忽视的问题,亟待解决.

1钢结构优势和缺陷分析

1.1优势分析

首先,钢结构是以钢材为建筑材料,其材质均匀,力学性能强.主要表现为具有较强的承载力,抗风、抗震功效大,自身结构轻巧等优势.以抗震功效为例,抗震是高层建筑设计的永恒课题.较之于普通材料,钢结构具有良好的延展性,扛拉、抗压、扛剪强度高,且具有较好的弹塑性结构,能有效的吸收和消耗地震能量,大大减轻了地震作用的影响.这点可以从地震后有关不同结构类型房屋破损率的数据中得到证实.

其次,钢结构能产生规模经济效益.钢结构构件采用集约化生产,精准度及工业化程度高.通过采取工厂生产、工地安装“的运行模式,具有施工速度快、安装过程简便、降低工程成本、减短了工程建设周期等特点,据相关资料显示,钢筋混凝土结构的施工速度慢于钢结构施工速度约20%一30%.同时,钢的可焊接性简化和满足了各类钢结构连接的需求,为高层建筑的设计和施工提供了很大的便利.

再次,钢结构还有效的能加了建筑物的开间面积.以混凝土结构为例,钢结构比混凝土结构的开间比为1：2；在安装过程中,有效减轻了噪音污染和粉尘污染；废弃的钢材可进行再次循环利用,减轻了混凝土等其他结构产生的固体废弃物对土壤的重金属污染及对土地资源的占用.现阶段,钢结构在高层建筑物有效考虑的结构类型.

1.2缺陷分析

首先,钢材在温度达到600℃时,会因丧失承载能力导致机构坍塌,耐火性差.因此,钢结构施工的安全性要求在施工过程中,须对钢结构中的梁、柱、压型钢板根据《高层民用建筑钢结构技术规程）（JGJ99—98）的规定涂防火涂料.

其次,焊接残余应力会对结构的刚性造成影响.

再次,由于冶炼技术首先,部分型号的钢材规格职能小批量生产,造成钢结构市场供求失衡.

2高层建筑钢结构施工技术的应用

2.1螺栓预埋技术

目前,在高层建筑钢结构的施工过程中,普遍存在螺栓预埋的高度及螺栓中心在预埋过程中的偏差不能满足图纸和规范要求等问题.因此,螺栓预埋过程中,要控制好基础轴线和标高基准点,并将定位轴线、标高的误差分别控制在2mm、正负5mm以内；同时,分别在定位后及在基础混凝土浇筑坚固后进行再次测量.并通过两组数据的比对得出是否重新进行埋设的处理结果.

2.2吊装技术

吊装是钢结构高层建筑施工的关键环节,其速度和质量关系着整个施工工程的质量.它主要包括钢柱的吊装和钢梁的吊装.具体来讲,钢柱是决定建筑物层高和总高度的主要竖向构件.钢柱的吊装首先要划分吊装作业区域,其吊装顺序为从整体的框架梁柱结构到楼板结构,从主梁到次梁.吊装前,在在预埋的地脚螺栓上加上保护套防止丝牙被碰坏.在吊装第一节钢柱时,要注意吊点的选择.吊点的设置应该在柱连接耳板螺旋孔,并且将垫板以及钢楔校正好.当钢柱吊起后将M22大六角高清螺栓拧紧,再调节标高,误差不能超过6mm,调整上下柱接头错边.

在实行钢梁的吊装前,要先检查标高和柱子的间距.为保证施工人员的安全,须在吊装主梁之前,装好扶手杆和绳.并根据钢梁的跨度选择吊点.钢梁吊起后进行安装,焊缝收缩量在2-3mm之间,并及时检查柱垂直度、倾斜度,保证构件位置准确.

2.3焊接工艺

不同的钢结构特点对应着不同的焊接工艺.钢结构建筑的焊接的顺序为由结构到节点再到全方位对称焊接.才哟美好从上层框架梁到压型钢板之托再到下层框架梁,到压型钢板之托,再到中层框架梁,到压型钢板之托,最后进行焊接检验.之后,焊接质量控制小组通过过立焊、横焊、斜立焊等的反复实验后编制焊接参数,对出现的问题进行认真并解决,最终形成工艺指导书书面材料,指导焊接工作.同时,焊接操作的确定还要结合焊丝的长度、焊施焊角度、焊缝的清理.

3高层钢结构建筑中的安全施工问题

高层钢结构建筑因机械设备多、参与主体多、高空或悬空作业点多、项目实施过程中不确定因素等缘故,在施工过程中极易造成安全事故.因此,针对高层钢结构建筑的施工环境与施工特点,笔者认为在生产过程中施工人员应树立生产安全第一的施工理念,明确项目安全生产的负责人,并将目标具体细化和落实到相应的人员和岗位.在此基础上,将事前防范与过程控制有效的结合起来,如事前采取防护措施如安全梯、防坠设施等,加强对相关人员的安全管理和施工培训,做好施工前的各项检查工作,最大程度的消除各种可能造成安全的隐患；在施工的过程中,制定规范、科学合理的施工工艺和方案,保证设备、构建的安全和有序应用,实行标准化操作,从技术上提高安全系数.同时,严格管理,加强监督,在保证施工安全的前提下确保施工质量和速度.

4结语

高层钢结构建筑的“高、大、轻”优势打破了长期以来混凝土结构、砌体结构为主的局面,发展高层钢结构建筑已成为工程建设的必然.随着城市化的高速发展及施工技术的不断提高,我国的高层钢结构建筑数量和质量都将得到提升,并带动我国建筑行业的发展.