芻議高層建筑鋼結構施工技術

賈智立

摘要：我國經濟的發展加快了城市化進程，與此同時，我國城市的高層建筑建設也開始蓬勃發展。高層建筑多采用鋼筋混凝土結構和鋼結構，在長期的實踐中，鋼結構以其強度高、造型美觀、施工速度快等優勢，開始引起人們的廣泛關注，并越來越多地被人們應用于高層建筑結構的施工中。

關鍵詞：高層建筑；鋼結構；施工前言

我國是傳統的產鋼大國，這也為鋼結構建筑在我國的發展提供了得天獨厚的條件。但是目前我國高層鋼結構建筑施工中仍存在這樣那樣的問題，如果不嚴格控制鋼結構的施工技術，很有可能引發工程事故，造成重大的經濟損失和人員傷亡。本文從我國高層鋼結構建筑的特點入手，著重分析鋼結構施工中需要主要的一些技術要點，旨在為我國高層建筑的健康安全發展獻計獻策。

1 高層建筑鋼結構的施工優勢

（1）鋼結構的有效空間大。

（2）鋼結構自重輕，可以起到較好的抗震效果。

（3）鋼結構具有綠色、節能的環保功能。鋼結構產生的建筑垃圾相對較少。而綠色節能建筑將成為我國建筑未來的發展趨勢，采用鋼結構恰好適應了這個趨勢，而且可以滿足人們對高品質建筑的居住需求。

（4）利用鋼結構進行高層建筑的施工會大大縮短施工周期。鋼結構建筑的施工無需搭設太多的腳手架；它一般在廠制作后可以直接用于現場安裝，不需要在現場進行再加工；高層建筑鋼結構的模板可采用壓型鋼板，不需要再另外支設。這些都大大縮短了高層建筑的施工的周期。

2 高層建筑鋼結構施工存在的缺陷

利用鋼結構施工有很多優勢，但是，我們也不能忽視鋼結構本身存在的缺陷。

2.1 鋼結構材料導熱快，這使得它的耐火性較差

如果遇到火災，鋼結構建筑的危險系會高于其他建筑結構。這是由于鋼材本身導熱快，在遇到高溫時，鋼結構本身的強度會急劇下降，在超高溫的影響下，鋼結構的強度甚至會完全喪失。而一旦鋼結構的強度喪失，其承載能力就顯得不堪一擊，最終會導致鋼結構高層建筑的坍塌。

2.2 鋼結構的抗氧化能力差，容易被腐蝕

這是由于鋼材表面的鐵遇到空氣會被氧化，產生鐵銹，而鋼結構長期受腐蝕，會影響鋼結構的穩定性，最終會危害鋼結構的使用壽命。因此我們的高層建筑在采用鋼結構時要特別注意對其進行防腐保護。

3 高層建筑鋼結構施工之前期的準備工作

在高層建筑鋼結構施工進行前，我們必須做好充分的準備工作。主要包括對鋼結構施工構件的驗收、對施工圖紙的審查、對施工組織設計的審查等，具體表現在以下幾個方面：

（1）在施工開始前，建設單位應組織設計、監理、施工單位工程師和其他工程相關的監理和施工人員進行施工圖紙的審核工作。這有助于施工和監理人員充分了解工程的施工意圖，對施工過程中的難點和重點有一個清醒的認知，在施工中可以更好地執行施工標準，對施工要點的把握也可以更準確。進行圖紙的審查還有一個重要作用就是為了檢查圖紙中是否有遺漏的施工要點，這樣便于及時發現施工圖紙存在的問題，并能及時做到查漏補缺，減少施工圖紙對工程質量和進度等的影響，從而保證施工的順利進行。

（2）要對鋼結構施工的相關構件進行驗收，確保鋼梁、抗剪栓釘、高強螺栓等原材料符合質量標準，另外還要對鋼結構原材料的型號、規格等進行統一的驗收，確保其符合高層建筑結構施工的需求。

（3）要對鋼結構施工組織設計的完整程度進行審查。要確保施工組織設計包含有以下內容：a.要有完整的施工計劃；b.要有嚴格的質量管理體系；c.要有控制工程施工質量的具體辦法；d.要建立工程進度的控制體系.e.要有完善的質量保證體系。

（4）要嚴格把好施工人員的技術關。要對施工人員的從業資格證和技術條件進行嚴格的審核，必須篩選出高標準高技能的人才進行施工，對于濫竽充數不合標準的施工人員堅決不予采用。此外，還要制定嚴格的施工制度，明確施工人員的責任，防止施工人員玩忽職守，不按照安全標準執行施工計劃引發不必要的施工事故。

4 高層建筑鋼結構施工中的技術要點

4.1 高層建筑鋼結構塔吊的選擇

塔吊是鋼結構工程施工中的重要設備，對其選擇要充分考慮多方面的因素，如高層建筑物的高度、高層建筑施工的現場環境、高層建筑周圍的布置、鋼結構的重量和承載量以及施工成本等，除了考慮這些客觀因素外，我們在對塔吊的選擇上還要充分考慮到它是否安全可靠，是否能正常地完成施工。一般情況下，高層建筑的塔吊多選用內爬式。采用這種塔吊進行施工，不需要再對樓層進行額外的加固工作，而且這種塔吊對起重機的要求相對較低，它還便于起重機的布設，使得起重機可以自由的選擇布設位置。值得一提的是，這種塔吊的造價也要遠低于其他塔吊。

4.2 高層建筑鋼結構施工中吊裝的順序及需考慮的諸因素

在高層建筑鋼結構的施工中，吊裝是其中的一道重要工序，吊裝的快慢與吊裝效果的好壞直接影響著整個工程的施工效果。在吊裝開始前，我們要先確認吊裝的位置分區、吊裝的先后順序。這時首先還要考慮鋼結構的結構形式以及現場的施工環境，包括用來進行吊裝的塔吊的位置和數量。在確認完這些基本的信息之后，可以把工程劃分為東、西兩個作業區，在進行吊裝時先從中間的一個單元開始，使其組成一個穩定的剛度柱網單元。在進行完一個單元的吊裝工作后，我們可以在其周圍的位置再吊裝兩個單元，這樣等到三個單元的吊裝全部完成后，我們可以從整體的角度出發進行全面的吊裝校正工作。

這里我們還要說明的是高層建筑工程豎向吊裝的先后順序。進行豎向吊裝的第一步是要安插幾根鋼柱，然后安裝鋼結構的下層框架梁，并及時地進行測量，并校正其位置，隨后要擰上螺栓。接著要吊裝中層框架梁和上層框架梁，并再次對它們進行測量后的矯正工作，擰上螺栓。接著，我們要進行再次測量，進行最后的校正，然后就可以擰上高強螺栓，在這些工作完成以后，我們就可以進行焊接工作，在焊接中要注意散鋪上層壓型鋼板與栓釘焊接以及中層壓型鋼板散鋪與栓釘焊接，最后就可以完成整個鋼結構的吊裝工作。

4.3 要對鋼結構的鋼柱進行吊裝前的嚴格審查

鋼結構的鋼柱必須符合施工規范的標準，另外，不能把鋼柱的翻樣下料長度誤認為是鋼柱的設計長度，對翻樣下長度的誤差也決不能視若不見，要嚴格地控制其準確度。

4.4 準確掌握鋼結構螺栓的預埋位置，并對其進行多次測量

螺栓的預埋位置關系重大，如果預埋不合理，會導致鋼柱甚至整個工程的安裝和施工困難，而且也會嚴重影響到鋼結構工程的安裝質量。鑒于螺栓預埋位置的特殊型和重要性，我們在預埋螺栓時要進行最少不低于兩次的測量。如果測量過程中發現預埋位置超出，要及時地返工進行重埋工作，切不能圖一時之功，造成整個工程施工的癱瘓。

4.5 要高水平地完成高層建筑鋼結構的焊接工作

鋼結構的焊接對整個工程的重要性不言而喻，它關系到整個鋼結構施工的穩定和質量，能否高質量高水平地完成鋼結構的焊接，直接影響著鋼結構的施工效果。因此，我們必須嚴格控制鋼結構的焊接工程，進行焊接前，要督促相關人員對焊條進行嚴格的檢查，主要是對焊條合格證的檢查。另外，要嚴令焊接人員按照焊條的說明書進行焊接工作，決不能隨意而為之。在焊接時還要做到幾點：其一，要做到鋼結構焊縫表面的平滑，不得留下裂痕或者焊瘤痕跡；其二，一級、二級焊縫的表面不能有氣孔、夾渣、弧坑裂紋、電弧擦傷等缺陷；其三，要對鋼結構的焊縫進行無損檢測工作，無損檢測的目的是檢查鋼結構焊縫中是否存在危險性缺陷，以確保鋼結構的安全。鋼結構的焊縫外觀質量必須符合以下圖表的規定。

4.6 要注意鋼結構高強度螺栓的連接施工

首先是高強度螺栓的緊固工作，它一般分為初擰和終擰兩個環節。在螺栓的緊固過程中鋼板會發生變形，而初擰正是為了縮小螺栓在緊固過程中受到的來自鋼板變形的影響。而在對大型節點的鋼結構進行螺栓緊固時則一般要經初擰、復擰和終擰三個步驟，即在初擰的基礎上，要再進行一次緊固工作，終擰則顧名思義是對螺栓進行最后的緊固。

5 高層建筑鋼結構施工還需要注意以下幾個問題

（1）我們必須根據鋼結構建筑的施工特點進行施工器械的選擇，如對內爬式塔吊的選擇，必須盡可能地考慮其安全性和可靠性。

（2）要特別注意鋼結構的施工安全。要成立專門的安全小組，定期派專人到現場進行安全監督和指導工作，及時發現鋼結構施工中的安全隱患，并積極采取措施保證鋼結構建筑的施工安全。

（3）要建立鋼結構工程的防火規范。鋼結構建筑的優點很多，但是其存在天然的耐火性能差的缺陷，這就要求我們在鋼結構建筑的施工中特別注意防火系統的建立。應設立自動的噴水滅火系統全保護，防止高溫條件下鋼結構的坍塌。

6 結語

總之，在現代城市的建設過程中，高層建筑鋼結構應用變得越來越廣泛，其施工過程中的技術和管理就顯得尤為重要，這就要求相關的工程施工人員以及管理人員不斷加強學習，從自身做起，根據時代發展需要以及科技的進步要求，使高層建筑鋼結構的施工技術以及管理水平提高到一個新的境界。