基于高層吊裝鋼結構技術的研究

鄧 瑞 芬

(山西省第三建筑工程公司，山西 長治 046000)

基于高層吊裝鋼結構技術的研究

鄧 瑞 芬

(山西省第三建筑工程公司，山西 長治 046000)

對高層建筑鋼結構的優缺點進行了介紹，從地腳螺栓預埋、鋼柱吊裝、鋼梁吊裝、鋼結構焊接等方面探討了高層建筑鋼結構的施工技術要點，并提出了具體的施工建議，以確保高層建筑吊裝鋼結構施工的質量安全。

高層建筑，鋼結構，吊裝，施工技術

0 引言

在高層建筑建設過程中，鋼結構吊裝施工技術作為工程中的控制難點與重點，其吊裝設備、吊裝方法以及吊裝技術的選擇直接關系到整個工程施工的質量安全。在實際工程施工中，面對鋼結構吊裝施工現場的復雜性，如何有效地避免鋼結構吊裝與混凝土結構施工的交叉，提升施工整體的協調性，就必須重視工程鋼結構吊裝的順序和吊裝技術選擇，確保施工質量安全。本文就高層建筑鋼結構技術進行了研究分析，介紹了鋼結構的優缺點，并提出了施工相關建議，對未來我國高層建筑鋼結構吊裝施工技術的發展具有積極的意義。

1 高層建筑鋼結構的特點

為確保高層建筑施工的質量安全，因其鋼結構具有諸多優點在高層建筑中得到了廣泛的應用，對提升工程質量、保證施工進度有積極的作用。任何事物有利有弊，鋼結構也是如此，其具有的缺陷與不足給工程施工帶來一定難度和不利影響。因此在高層建筑鋼結構應用中，需要發揮其最大的優勢，將缺點帶來的不利影響降到最低，進一步保證施工質量。

1)鋼結構的優點。

高層建筑鋼結構是由鋼板、熱軋型鋼或冷加工成型的薄壁型鋼制造而成，與其他材料結構相比存在較大的優勢：

a.材料強度高。

在跨度和荷載較大的結構和構件中，鋼結構與其他建筑材料相比，如木材、磚石以及混凝土，其材料強度高、塑性和韌性較好，在高層建筑施工中得到了廣泛的應用。鋼結構塑性好，能最大程度避免一般條件下因超載而突然斷裂；鋼結構韌性好，提高了結構對動力荷載的適應性；良好的吸能能力和延伸能力使得鋼結構具備較強的抗震性能。由于鋼材材料強度高，制造成的構件截面小、壁薄，在受到一定壓力時需要滿足穩定的要求，其強度有時無法充分地發揮。

b.材質均勻。

鋼結構內部組織較為均勻，在一定的應力幅度內幾乎是完全彈性的，可以看出鋼結構的實際受力情況與工程力學計算結果比較符合。在冶煉與軋制鋼材過程中，往往質量可以得到嚴格地控制，材質波動范圍較小。

c.制造簡單，施工周期短。

鋼結構所用的材料是成材，往往使用機械操作加工，流程較為簡單，大量的鋼結構一般在專業化的金屬結構廠中加工制作而成，具有較高的精確度。

2)鋼結構的不足。

鋼材表面的鐵原子在環境中發生氧化反應，使其表面生成鐵銹，大大降低了鋼結構的使用壽命，不利于建筑后期使用的安全性與穩定性。另外，鋼結構與混凝土結構相比，其導熱系數較大，耐火性能差，所以在鋼結構使用過程中，應該重點考慮抗火這一性能。

2 高層建筑鋼結構施工技術

1)地腳螺栓預埋。

在高層建筑鋼結構施工中，所采用的螺栓一般包括普通螺栓與高強螺栓。在地腳螺栓預埋過程中，預埋位置的精準性直接關系著鋼結構整體安裝的質量。因此必須嚴格控制標高基準點和基礎軸線，定位軸線的偏差往往在±2 mm范圍內，標高偏差在±5 mm范圍內。地腳螺栓預埋完成后，必須對其進行復測，如果發現有偏差就需要進行重新布設。

2)吊裝。

吊裝是高層建筑鋼結構施工中關鍵的工序，吊裝的速度與質量往往與整個工程的進展與質量密切相關。在鋼結構吊裝過程中，必須對整個工程布置和塔吊的數量以及位置進行全面考慮，以此確定吊裝的步驟與時間，確保吊裝過程的順利進行。

a.鋼柱吊裝。

在對鋼結構中鋼柱進行吊裝時，通常情況下需要先進行整體框架的安裝，再進行樓板結構的安裝，先安裝主梁再安裝次梁，由中間向四面擴展。為了有效地防止安裝鋼柱時損壞地腳螺栓的絲牙，需要在第一節鋼柱安裝時，在預埋的地腳螺栓上加設保護套，確保螺栓不受影響。

b.鋼梁吊裝。

在安裝鋼梁時，需要嚴格的控制鋼梁與鋼柱連接整體的軸線位置與垂直度，這往往是需要臨時固定限位鋼板，通過多次校正完成。

3)焊接。

在鋼結構焊接中，為最大程度降低焊接產生的應力、減少焊接變形，通常情況下需要在平面內由中心向四周擴展。焊接前需要確定焊接的工藝和相關的參數，以確保后期焊接工序的順利進行。在鋼梁和鋼柱吊裝完成后，對兩者進行焊接時必須確保鋼梁和鋼柱安全的精度。焊接結束后，操作焊工往往需要打上操作者鋼印，并對其進行質量標準檢驗。在焊接完一天后需要進行超聲波探傷檢查，發現不合理的焊縫需要進行返工修補，從而提升鋼結構的穩定性和安全性。

3 對高層建筑吊裝鋼結構施工的建議與展望

1)高層建筑吊裝鋼結構施工的建議。

在進行高層吊裝鋼結構施工前，必須做好相關的準備工作，如對各個施工區域進行全面的布置，根據每個工段的施工特點制定出科學的施工計劃，并協調好各個工序之間的上下銜接，確保后期施工的順利進行。相關技術人員和施工人員需要對施工圖紙和有關資料進行審閱，做好施工現場定位樁的測設工作。另外，在施工中需要確保施工質量，嚴格按照施工工藝進行施工，嚴格控制每一工序中的細節問題，防止工期限制而造成的質量安全隱患。其次需要根據高層建設的實際施工特點，對施工設備進行科學的選擇，尤其是塔吊的選擇。

2)對高層建筑吊裝鋼結構施工技術的展望。

a.科研支持。

高層建筑吊裝鋼結構施工技術的創新與改進往往需要科研作為保障。近年來，隨著我國科研單位對高層吊裝鋼結構的研究，如高層鋼結構的抗震設計、鋼結構布置與建筑體系等。這樣研究成果已經形成了一套較為完善的鋼結構研究理論，為創新和改善高層吊裝鋼結構施工技術提供了理論保障與支持。伴隨信息技術的發展，計算機技術和網絡技術與高層吊裝鋼結構技術相互融合，為實現高層建筑吊裝鋼結構的信息化發展開辟了道路，同時為促進我國建筑行業信息化奠定了堅實的基礎。

b.政策支持。

隨著社會經濟的快速增長，我國面臨著資源不足和資源浪費的嚴峻考驗，只有不斷開發新型可再生能源、大力推廣節能材料，才能使我國盡快解決資源能源緊缺的問題。由于鋼結構材料對環境破壞較小，使其成為了我國建筑行業比較重視的一項節能材料，我國相關部門對建筑鋼材料的可用性進行了全面、深入地研究與分析。因此國家對鋼材料發展的支持，為高層建筑吊裝鋼結構施工技術的發展創造了良好的外界環境，這勢必將促進我國鋼材料更加廣泛的應用，實現我國建筑行業更好更快更穩的發展。

4 結語

近年來，我國高層建筑鋼材料和鋼結構施工技術不斷發展，因鋼材具有強度高、塑性韌性好、整體剛性好、制造簡單等優點被廣泛的應用于建筑施工中。鋼結構工程主要以鋼材制作為主，加上鋼材的諸多優點，也成就了其巨大的使用價值，比較適應于建造跨度大、超高超重型建筑。為確保高層建筑吊裝鋼結構施工的質量安全，就必須重視鋼結構施工技術、設備、參數的選擇與確定，使后期施工順利進行。在未來我國高層建筑吊裝鋼結構技術發展中，必須依靠國家政策與科研單位的支持，嚴把高層各道工序的質量關，加強施工現場管理，不斷創新與完善鋼結構施工技術，促進我國建筑行業飛速發展。

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Study on high-rise hoisting steel structure technology

DENG Rui-fen

(Shanxi3rdBuildingEngineeringCorporation,Changzhi046000,China)

The paper introduces high-rise building steel structure merits and defects, explores its construction technology points from aspects of foundation bolt pre-embedded, steel column hoisting, steel beam hoisting and steel structure welding and so on, and puts forward specific construction suggestions, with a view to guarantee high-rise building hoisting structure construction quality safety.

high-rise building, steel structure, hoisting, construction technology

1009-6825(2014)30-0117-03

2014-08-12

鄧瑞芬(1978- )，女，工程師

TU391

A