关于民用高层钢结构建筑施工技术探究

摘要：随着我国城市经济建设的发展，高层建筑在建筑业中已经成为主流趋势。钢结构建筑具有质量轻、强度高、材质均匀、抗震性能好、容易施工、节能环保等优点，逐步成为高层建筑的主要结构类型之一。本文从高层钢结构的特点出发，探析现代民用建筑高层钢结构施工技术要点。

关键词：民用建筑；高层钢结构；施工技术

前言

在高层建筑施工过程中，钢结构是一种需要加工精度非常高的构件，其施工技术成为了影响质量及安全可靠性的重要因素。但是钢结构施工体系庞大复杂，对钢材料和施工技术要求都很高，特别是现代建筑业要不断满足人们的各种需求，对钢结构提出了更高的要求。如何在性能多变、类型庞杂的结构中选择合适的施工方法，来保证建筑保质保量地完成，成为现代建筑工程师们必修的课程。

1高层钢结构的特点

一般情况下我们都知道，要产生一种新的建筑模式，只有通过对一种新型材料的使用才可以。而对于高层的钢结构建筑，它所用的材料就是采用了钢板、热轧型钢或者是经过冷加工而成形的钢板制成的。和其他建筑行业所使用的材料相比较，高层钢结构具有自己比较有优势的特点。

（1）高层钢结构的材料强度高，韧性好和可塑造性强。和其他的建筑材料相比较，高层钢结构使用的材料具有更好的强度，根据这样的结构特点，我们可以知道高层钢结构材料更加合适用于一些跨度大和荷载大的结构和部件。

（2）高层钢结构的材料材质比较均匀。因为钢结构的内部组织都是比较均匀的，所以钢结构的实际受力情况是和计算出的理论数据是大致相同的。钢结构的材料在冶炼的过程当中能够很好的控制，使得材质的波动范围比较小。

（3）高层钢结构的制造比较简单，施工的周期比较短。因为钢结构所使用的材料比较单纯而且大部分都是成材的材料，所以在进行现场加工和使用的时候比较简单和方便。一般情况下高层钢结构的材料都可以使用机械进行加工，大大的缩短了施工周期，而且一般使用机械进行加工的话，还能够提高钢结构构件的精度和正确性。

（4）钢结构的质量比较轻，相对于其他的施工建筑材料，钢结构的质量是其中比较轻的一种，这为我们的施工建设也降低了难度，更加的有利于一些远距离的吊装和拆卸工作。

2高层建筑钢结构施工过程

2.1机械设备的选择

高层钢结构由于建筑的高度和钢结构的重量，要求机械设备有足够的高差和足够的起重能力，并且能够满足不同部位构件的起吊要求。高层钢结构安装主要设备是塔式起重机，此种塔吊一般都有足够长的铃杆来满足覆盖面积，对于低吊空装可以使用屐带完成其中任务；再者，塔吊的选择和布置需要根据整个建筑的现场布置和施工情况进行衡量，充分保证装拆的安全性和便捷性。在大多数情况下可以选择内爬式塔吊，这种塔吊不仅不需要对楼层进行加固，而且在位置的布置上有很大的选择性。

2.2钢材料的选择

钢结构最重要的就是钢材的质盘和与工程的匹配性，虽然钢结构有许多优点，但是也有导热系数大、耐火性差、耐腐蚀性差等缺点，所以在钢结构施工过程中一定要对钢材进行严密筛选。首先要对钢材的质最进行相关实验检测，以保证钢材符合规范要求。其次，即使是质量过关的钢材还需要根据建筑设计的特点来进行选择，比如低合金钢和优质碳素结构钢的抗拉承载力标准值应该大于被连接钢筋的受拉承载标注值的1.2倍。

2.3施工顺序的控制

高层建筑钢结构安装施工工序比较复杂，需要按照建筑物的平面形状、结构形式、机械数量、位置等进行划分和安排。一般来说钢结构安装顺序从中间向四周延伸，这种发散式的方式可以实现精确安装，减少焊接误差，立面流水段划分一般以一节钢柱高度内所有构件作为一个流水段。

2.4安装要点

高层钢结构施工一般楼层高、构件数量多，安装作业交叉多，安装控件小，所以安装的时候一定要注意以下几点：

（1）安装现场要对土建进行审核，基础位置和标高不能出现错误或者大的误差，一旦有问题要求土建进行整改，整改后完成交接手续。

（2）构件进场根据施工工艺做好安装计划，确定安装流程和顺序，还要确定加工厂的生产顺序，密切配合施工需要，不能因为构件生产不及时而拖慢整个工程的进度。

（3）安装构件进场前要确定物料放置位置，最好能够进行分区分片管理构件的运输和堆放位置都要合理安排，减少二次运输和二次搬运。构件的管理也非常重要，特别是对成品的保护，在施工现场安排专门人员对构件进行管理，避免构件变形返工增加费用，增长时间。

（4）安装构件一定要根据建筑高度和需要的强度进行合理分配，安装工具也要根据工程特点进行选购。

（5）高强螺栓的位置要合理调整，不仅要充分考虑扭断器和扭矩扳手之间的施工空间，还要使螺栓能够自由穿入。不要在安装时，因为空间太小扭断器没办法进行施工，导致高强螺栓梅花头无法拧断或者拧紧；也不能因为位置偏差过大强行穿入。高强螺栓在安装的时候，尽量采取上下对称的螺栓布置方法，避免搭装搞反，耽误安装时间。

2.5钢结构构件连接

2.5.1焊接

焊接工艺广泛应用于固定钢结构的施工中。施工中常用的焊接技术有电渣焊技术、气体保护焊技术等。目前最为常用的焊接工艺是以二氧化碳气体保护半自动焊为主，手工焊为辅的焊接技术。在焊接钢结构前，应严格检查焊条的合格证，在保证焊接缝表面光滑，无气孔、裂纹、弧坑等问题后进行下一步操作。在焊接过程中，不仅需要考虑总体焊接顺序，区段的焊接顺序也是不容忽视的问题。对任意一个焊接节点也需采用对称分布焊接的施焊顺序，最大程度的减少焊接应力，控制变形的倾向。

2.5.2螺栓连接

螺栓连接分为高强螺栓和普通螺栓。高强度螺栓是将螺帽拧紧，利用螺杆的预拉力压紧构件接触面。高强度螺栓变形小、抗剪变形大，适用于静力荷载和间接承受动力荷载结构中。不得作为临时安置螺栓，应该在初期就有相应的安置，高强度螺栓应该自由穿入，不得敲打和扩孔，拧完进行检测，对欠拧、超拧的情况进行补拧或替换。普通螺栓分为精制和粗制两种。精制螺栓精度和成本都比粗制高，但是抗拉力和抗剪力都会增强。普通螺栓不能使用气割扩孔，螺栓拧紧后外露螺纹不得少于2个螺距。

2.6安全防火措施

高层钢结构建筑施工是一项高危险性的作业，其施工中不仅主体较多，同时多数作业都需要在高空或是悬空进行，因此在施工中具有较多的不确定因素，稍不留意就可以导致安全事故的发生。因此要注意以下几点安全措施：在吊装钢屋架，焊接安装时，严禁高空往下投螺栓、铁件等；设完整的安全装置方可进行气焊和气割钢结构构件；检查索具和吊悬的工作性能和质量是吊装钢结构构件的前提条件；防止触碰电线是搬运或安装钢结构构件过程的必要工序；对刚度较小的构件应加固后吊装；吊装钢结构构件时，应防止滑脱等等，这些安全规程的要点要始终贯彻整个施工过程。

此外，还应做好防火措施，在选择钢材的时候就应该选择绝热性好的钢材，防火涂料选择国家检测机构认证的材料。在物理性质、力学、耐火极限上都有相关检验报告。

钢结构主要是运用喷涂的方式进行防火，喷涂的方式有一定的参数，不过可以根据需求进行相应的控制，施工时间间隔18～24h，施工环境温度控制在0～40℃，基材温度为5～45℃，湿度小于90%，风速小于5m/s。防火工程喷涂对技术精细要求比较高，喷涂的环境参数不仅要得到控制，喷涂时的气压、喷距、喷枪速度等也要根据实际情况制定最优的参数。

3结语

总之，在高层建筑中，钢结构的运用也越来越广泛，它满足了住宅的安全性能、耐久性能、经济性能、环保性能和适用性能。当然钢结构建筑需要运用高空、悬空作业，增加了施工的难度。因此，在钢结构施工中，必须对施工技术进行合理的选择，根据工程特点，选择机械设备，控制好施工现场，并及时跟进安全防护工作，确保工程的施工质量。

参考文献：

[1]马德力.高层建筑中钢结构施工技术的探讨[J].科技与生活，2011（01）

[2]郭海刚.对高层建筑中钢结构施工技术的探讨[J].城市建设理论研究，2012（20）

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