高層鋼結構建筑施工技術分析

鄭寧宇 鐘燕平 劉少冬 陳本東 候凡 武董徽 周忠進 龐博

摘要：近年來，國家一直要求有效提高土地資源利用率，因此高層建筑逐漸形成城市主流建筑，鋼結構施工技術也隨之成為高層建筑施工中的關鍵技術，由于建筑項目施工企業鋼結構施工技術水平的優劣，直接影響著高層建筑項目的整體質量，甚至與高層建筑的穩固性與耐久性也有一定關聯，所以筆者將在下面的文章中，以高層鋼結構建筑施工技術為核心論點展開一系列分析研究。

關鍵詞：高層鋼結構;建筑;施工技術

引言

鑒于開展高層建筑鋼結構施工作業時，離不開對鋼結構施工技術的應用，而且鋼結構施工技術對于高層建筑鋼結構施工質量也有決定性影響，因此相關人員很有必要重點加強高層建筑鋼結構施工技術研究。

1.現代建筑中鋼結構概述

鋼結構建筑是近年來新興的一種建筑構造物模式，它以建筑鋼材材質為承重結構，它的主要建筑構件如桁架，梁架和構造柱全部以鋼質型材為原材料，相較于傳統的土木構造或混凝土結構建筑，它的施工進度非常快，而且季節和氣溫等外部環境因素影響較小，建成以后的建筑使用面積非常寬敞，施工過程很少產生垃圾，幾乎不造成環境污染，拆卸過后的建材仍然可以重復利用，對建筑行業進一步拓展發展空間具有巨大的推動作用。

2.鋼結構建筑施工技術控制要點

2.1.鋼結構吊裝

以南山科技創新中心二標段鋼結構為例，鋼結構施工為確保吊裝作業的安全性，須把鋼構件進行拼裝成為一種局部構造的塊狀體再實施吊裝，這樣還有效防范焊接作業面臨構件變形的問題，客觀上加快了吊裝和焊接作業的速度，吊裝作業應結合現場具體情況對安裝次序和區劃進行合理調度，吊裝作業開始之前須對組裝成塊的鋼構進行嚴格檢查，確保梁體在垂直度和安全穩定性方面符合技術標準，作業過程以三梁一吊為主要形式，須嚴格防范鋼結構出現各種形式的變形。

2.2.焊接施工技術控制要點

（1）高強鋼焊接技術

合金鋼的屈服強度超過460兆帕稱為高強鋼它韌性強度大，成型好，易實施焊接作業，用作鋼結構構件時是為了確保結構的超強應力承受能力，它從纖維組織和強度方面分高中低三種類型，在工程機械，車船制造以及石油化工和大型水電建設等多個領域應用廣泛，相較于普通鋼材的焊接作業，它在難度和技術要求方面需要非常高的技術能力，要求作業過程必須嚴格執行操作規范，第一，所選焊材須保證其最低性能要求在母材技術標準之上，保證其韌性強度與焊接作業沖擊韌性需要相匹配，作業人員須嚴格依據選材原則選擇最合適焊材，第二，對焊接作業焊縫和區域進行方圓25米范圍內的徹底清理，不得有任何雜物存在，焊絲要保證絕對干凈整潔且完整性良好無破損，焊接作業用具準備齊全，防護措施要做好，要首先對施工圖紙進行深入研讀和領會，嚴格仿照真實焊接過程進行試焊，試焊滿意度達到技術標準，再用火焰加熱器對作業面預熱達到作業要求，過程期間對積炭進行隨時清理，還要仔細檢查焊接作業所需技術參數都控制在偏差允許范圍之內后方可正式開始焊接作業，第三，焊接作業要嚴格控制焊接方向始終朝向自由端，不得于拐角部位作為焊接作業的起終點，焊接次序須結合現場具體情況依照作業技術標準執行，若焊縫較長則須依據實際需要分段進行技術處理，若坡口形式為雙面都不對稱，坡口焊接宜采用由深到淺的形式，第四，如果高強鋼板達到8毫米以上的厚度，焊接形式宜采用多層多道作業，一層為打底作業，焊材須為低強度材料，電壓電流保證熔透即可，越小越好，但是焊接速度要快，對焊接厚度和熱輸入都可以實現減小的作用，從第2層開始一直到最后，焊絲應改為規定材質，多層多道作業要求所有焊縫接口交替錯落，不得在垂直方向形成直線，且對焊渣和飛濺物要及時清理，作業過程一旦發現質量瑕疵須立即處理，檢查質量處理效果合格方可開始下一步焊接作業，如需中斷焊接進程，要對焊縫實施保溫和后熱處理，重新開始時仍需預熱且溫度比之前預熱溫度要高，第五，最后，高強鋼完成焊接作業時的冷卻過程須為自然冷卻，直至達到室溫為止，期間不得對焊接構件進行任何形式的觸碰，全部結束檢查焊接質量，不得有弧坑存在。

（2）低溫焊接技術

選擇低溫焊接的焊材須對保溫和烘焙因素進行綜合考慮，一般以超低氫或低氫焊材為主，焊接過程須對熱量損失進行管控，有效措施包括防護棚搭設，實施氣保焊或氣瓶焊接等，作業過程的質量控制須建立在良好保溫的基礎上，要保證預熱溫度高于常溫預熱溫度，須保證母材厚度大于等于鋼板厚度的二倍，層間溫度要高于預熱溫度或者超過攝氏20度以上，以較高溫度為標準，低溫焊接結束還須后熱保溫，防范氫氣外溢，確保不因溫度降低速度太快致使產生冷裂紋。

（3）厚鋼板焊接技術

焊接厚鋼板須重點關注選擇坡口形式，坡口形式選擇合理則不易出現變形和裂紋等質量問題，如果因條件所限只能實施單面焊接，須把焊接角度控制在盡量小的范圍之內，坡口間隙以狹窄為準，起到控制收縮量的作用，焊接速度越快越好，防范因太大的剩余應力導致裂口產生，有利于控制層間溫度和預熱溫度。

（4）焊接質量管控

焊接作業過程須加大質量控制管理力度，以質量控制管理小組的形式實施過程控制，要對施工人員進行責權利的明確劃分，對管理控制制度進行優化改進，現場管理要抓緊，確保焊接作業人員嚴格按照技術標準規范化操作，施工人員須全部持證上崗，經過業務培訓方可進入施工現場，吊裝作業以構件拼裝成塊方式進行，縮減工作量的同時防范構件變形影響焊接作業進度，焊接作業可使用固定夾夾緊焊接構件防范變形，以不導致焊縫拉裂為準，對稱焊接可對作業流程進行優化改進，在相生相克中抵消焊接變形，同時輔以退火處理。

結束語：

在當前的建筑工程中，鋼結構高層建筑項目越來越多，因此鋼結構施工技術的應用率也逐年提高，見于鋼結構施工技術對于鋼結構施工，乃至整個高層建筑工程質量的影響尤為重大，所以筆者建議相關人員不斷加強高層建筑鋼結構施工技術研究，詳細分析和總結高層建筑鋼結構施工技術控制的側重點，以便促進鋼結構施工技術水平的不斷提升。

參考文獻

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