關于高層建筑鋼結構施工技術的探討

徐東輝

摘要：鋼結構建筑具有強度高、自重輕、施工速度快、抗震性能好、節能環保及工業化程度高等特點，在高層建筑工程中得到廣泛應用。本文將對高層建筑鋼結構的施工技術展開探討。

關鍵詞：高層建筑；鋼結構；施工技術

中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A

一、鋼結構施工技術的特點

超高層建筑中大多數都采用鋼結構體系。鋼結構的施工從設計、材料采購、構件加工、現場安裝、現場施工管理等是都表現出很強的綜合性，也是一個企業施工技術水平和管理水平的重要體現。由于鋼結構具有施工周期短、自重輕、抗震性能好、環境污染少等優勢特點，所以能在我國的建筑業中得到廣泛的應用；但使同時具有耐火性差、耐腐蝕性差等致命缺點，只有對鋼結構進行有效的防腐，才能延長其使用的時間。

二、高層建筑鋼結構施工技術要點分析

1.螺栓預埋技術

預埋柱腳螺栓的位置要求比較嚴格，必須非常準確，否則不僅會增加鋼柱安裝的難度，也會對安裝質量產生很大的影響。因此應該嚴格控制預埋螺栓位置，在施工的過程中，應該對基礎軸線和標高基準點進行嚴格的控制，埋設后進行兩次復測，第一次要在埋設定位后進行測量，第二次要在基礎混凝土澆筑并等其變得堅固后進行相關的復測。如果在復測過程中，發現位移超出范圍的問題，則必須進行重新埋設。其標高偏差應該盡量控制在±5mm 以內，定位軸線的偏差盡量控制在±2mm以內。

2.吊裝技術

(1)鋼柱吊裝技術

鋼柱是高層建筑層高和總高度的主要豎向構件的重要的決定因素，因此，在加工制造中，必須按照現行規范的標準來進行。鋼柱在放樣下料制作的過程中，應該充分考慮到焊縫的收縮變形以及豎向荷載作用下引起的壓縮變形等各種因素，所以鋼柱的放樣下料長度要與設計長度區別開來，不能因為小差的少就不重視或者忽略不計。即使上下兩節鋼柱截面完全相等時也不能隨便進行互換，同時要求對每節鋼柱應編號做好記錄加以區別，以保證正確的安裝。

(2)鋼梁吊裝技術

鋼梁在進行吊裝前，應在柱子牛腿處檢查標高和柱子之間的距離，主梁吊裝前，應在梁上裝好扶手桿和扶手繩，待主梁吊裝就位完成后，將扶手繩與鋼柱系牢，以保證施工人員的安全。一般在鋼梁上翼緣處開孔，作為吊點。吊點位置取決于鋼梁的跨度。為了提高吊裝的速度，對重量較小的次梁或者其他的小梁，盡量多利用多頭吊索一次吊裝數根。有時將梁、柱在地面組裝成排架進行整體吊裝，這樣不僅有利于提高吊裝的速度，還有利于減少高空作業，保證工程的質量。

3.鋼結構高強螺栓連接技術

（1）采用高強螺栓連接方式時，應確保孔位的精確度。目前，制孔一般采用模板制孔和多軸數控鉆孔，但后者的精度高于前者，在施工時應優先考慮采用后者。

（2）每個螺栓一端不得墊2個以上墊片。高強螺栓應自由穿人，不得敲打和強行穿入螺栓。當螺孔出現局部偏差時，只允許使用絞刀進行修整。嚴禁用氣割擴孔，若使用氣割擴孔，則應按重大質量事故處理。

（3）絞孔修整前應保證其四周的螺栓全部擰緊，使板疊密貼后再進行。修整時應防止鐵屑落人疊縫中。絞孔完成后用砂輪除去螺栓孔周的毛刺，同時掃清鐵屑。

（4）高強度螺栓的安裝在節點全部處理好后進行，應按同一方向插入螺栓孔內。對于箱形截面部件的接合部，全部從內向外插人螺栓，在外側進行緊固。如操作不便，可將螺栓從反方向插人。

（5） 鋼梁安裝過程中，板疊接觸面間應平整，接觸面必須大于75%，邊緣縫隙不得大于0.8 mm。高強螺栓不得作為臨時安裝螺栓。

（6）螺栓擰緊應按一個方向施擰，擰緊順序應由中心按輻射方向逐層向外擴展。當天安裝的應終擰完畢，且終擰完畢后應逐個檢查。對欠擰、超擰的應進行補擰或更換。螺栓擰緊后外露螺紋不得少于2個螺距。

（7）對于大型節點可分為初擰、復擰和終擰。初擰時，軸力一般宜達到標準軸力的60%~80 %，最低不應小于標準軸力的30 %;復擰時，在初擰的基礎上，扭矩值等于初擰扭矩值;終擰時，順序是先擰上層梁，再擰下層梁，最后擰中層梁，對每個節點處的高強螺栓須按由中央向四周的順序進行終擰。

4.焊接施工技術

焊接在鋼結構高層建筑中的應用必不可少，一般鋼結構高層建筑我們采用的焊接方法有CO2氣體保護焊、電渣焊和自動埋弧焊等。下面就幾種不同的焊接方法分別敘述其施工工藝的要點。

(1)CO2氣體保護焊操作工藝

施工操作中要注意的有：焊接參數的選擇，焊絲的選擇和焊接電弧電壓與電流的選擇，電流要根據工件的厚度、施焊位置和焊絲直徑和熔滴過渡形式來選擇，電弧電壓的選擇要與電流恰好配合；不同位置的選擇不同的焊接方式，平焊多選擇左向焊法，能清楚地看到焊縫和熔池，便于控制焊縫的成型，橫焊大多采用右向焊法，立焊分為向上立焊和向下立焊，中厚板的細絲焊接使用向上立焊，薄板可使用向下立焊.

(2)電渣焊的操作工藝

電渣焊是一種自動焊，用戶高強度結構鋼在豎直位置上的對接焊接。在進行操作時首先要選擇焊接的電流和電壓，根據計算公式選擇計算出的電流，電壓與熔縫的熔寬成正比，起弧階段電壓會高一點，在焊透的情況下，電壓盡可能底，焊接過程隨時注意調整電壓；其次要適當掌握好焊接的速度（1.5~3m/h范圍內），送絲速度在200~300m/h的范圍以內，造渣過程中最好選擇200m/h；還有就是要隨時檢查焊件的熾熱狀態，適當調整焊接工藝參數，當翼緣板較薄時，相應的焊接部位要安裝水冷卻裝置。

(3)自動埋弧焊操作工藝

在施工操作中要注意的有：首先是焊絲的選擇，可參照《鋼結構高層建筑設計與施工規程》進行選擇；其次是焊絲的數目，可選擇雙絲焊，可一次得到大量的熔敷金屬，焊接變形小同時也能提高焊接速度；其次對于無法使用襯熱的焊縫，可先用手工焊封底，再用埋弧焊，對于較厚鋼板可采用多層焊，在塔接接頭和T形接頭中，可以采用斜角焊接和船型焊接的形式。

高層建筑鋼結構的特點用于建造高層建筑的鋼結構有著許多的特點，其中優點有：結構自重輕.抗震性能好.施工速度快.施工周期短以及工業化程度高，用于施工的鋼結構構件可以采用在工廠生產，運至現場進行安裝，因而可以大大縮短施工周期。另外還有一個特點是鋼結構無粉塵的干施工工藝及可回收并重復利用，這個特點符合可持續發展及環保的時代主題。另外，主要缺點有：耐火性差，鋼材的導熱系數遠比鋼筋混凝土的導熱系數大的多，而且耐火性能比混凝土結構差很多，當溫度達到600℃時，鋼結構就基本上喪失了其所有的強度和剛度；耐腐蝕性差，鋼材表面的鐵原子在空氣中發生反應生成氧化鐵銹，銹蝕會使應力集中，使鋼結構的使用受到安全危害，提前破壞了鋼結構，所以防腐措施是必不可少的。

三、結束語

隨著鋼結構的廣泛應用，鋼結構的技術難度會越來越大，隨之而來安裝精度要求也越來越高，質量問題也會愈來愈受關注。施工過程中，根據現場適用條件，嚴格吊裝順序，并在吊裝后嚴格進行初校、復校，以保證吊裝精度；探索焊接變形規律，優化焊接順序，嚴格控制焊接質量，切實有效地進行施工管理。既要做好質量預控工作，也要重視過程控制和成果校核。

參考文獻：

[1]何戰宇.高層建筑鋼結構施工技術[J].企業科技與發展,2010,(12).

[2]王培成.高層建筑鋼結構施工技術與管理[J].科技資訊,2011,(09).