淺談高層建筑鋼結構施工技術實踐

孫富盛

山東方大工程有限責任公司 山東 淄博 255100

1 鋼結構概況

1.1 鋼結構的定義

鋼結構是當前建筑體系中的主要結構形式，它是由鋼制材料組合而成的結構，由一些鋼板和型鋼制定的鋼柱、鋼梁構成，并且各個部件之間很多時候都采取螺栓、鉚釘、焊縫來實施連接。因為鋼結構自重比較輕，施工操作也很簡單，因此應用起來非常廣泛，建筑施工單位也都十分喜歡應用這項施工技術，也可以讓建筑施工的效果達到最佳。

1.2 鋼結構的發展

我國在比較早的時期，鋼結構就有了很大的發展，但是由于受到封建制度的制約，以及當時落后的科學技術，因此一直處在鐵質建筑物的水平上。我國開始使用現代化的鋼結構是在十九世紀末期，特別是1949年之后，我國在鋼結構的應用過程中開始有了比較連續的發展，在數量上和質量上都遠遠超過了之前的發展水平。鋼結構建筑數量的增長也標志著我國各個地區經濟實力的提升以及經濟程度的變化，進入2000年以后，我們國家的經濟逐漸呈現出增長的態勢，鋼產量也慢慢增長起來。受到2008年北京奧運會的主要推動，鋼結構建筑逐漸出現，因為當前市場的主要需求，鋼結構建筑呈現出迅速增長的趨勢，出現了很多高層建筑鋼結構。鋼結構在實際施工中有著高超的施工技術，例如我國國家體育場的建設等等。北京奧運會結束之后，鋼結構的建筑業得到了十分普遍的發展，逐漸被廣泛的應用到住宅、鐵路以及建筑上。最近這幾年，在制造施工、安裝施工以及設計施工等相關技術方面都有著十分高超的水平。

1.3 鋼結構的優缺點

1.3.1 鋼結構的優點。鋼結構之所以能夠在建筑施工中廣泛的應用，主要原因就是鋼結構的自重比較輕，它對周邊環境的污染也比較少，施工周期相對較短，它在抗震性能上也十分良好。鋼結構的施工周期很短。它能夠應用在工廠化的現場安裝以及生產當中，能夠在一定程度上將施工周期縮短，鋼結構室內的空間比較大，它在抗側壓型以及抗壓性上是混凝土的1.5倍，在同樣的強度下可以有效縮小截面讓有效的空間持續增加，鋼結構還可以無限循環進行利用，鋼結構中的施工材料也可以讓鋼材的再生利用有效實現，讓大量的建筑垃圾不斷減少。此外，鋼結構有著很好的康展性，不會由于局部超載或者是偶然超載出現突然的斷裂以及破壞，設計風格比較豐富靈活，在相同梁高的狀態下，鋼結構的開間可以超過混凝土結構的一半以上，鋼結構的精度很高，安裝起來方便簡單，能夠保證施工的質量。

1.3.2 鋼結構的主要缺點。鋼結構耐火性能比較差，鋼材的導熱系數與混凝土相比是大很多的，但是它的耐火性能卻比混凝土施工結構差很多，假如它的溫度達到600℃的時候，鋼結構的施工強度以及施工剛度就會接近于零，鋼結構的耐腐蝕性比較差，由于鋼材表面的鐵原子可以與空氣發生反應，氧化成氧化鐵銹，這就會對鋼結構的安全使用產生一定的負面影響，會讓鋼結構提前受到破壞，所以，一定要進行防腐的有效性操作[1]。

2 鋼結構的施工技術

2.1 螺栓預埋

預埋柱腳螺栓的位置一定要十分精準，不然的話就會導致鋼柱在實際安裝上出現困難，并且也會對安裝質量產生一定的影響。所以，預埋螺栓位置一定要進行嚴格的監督與管理，在實際施工中對基礎軸線以及標高基準點進行嚴格的控制，埋設成功后需要進行兩次的復測工作，第一次需要在埋設定位后開展測量，第二次需要在基礎混凝土澆筑之后，并且堅固之后進行，假如在實際復測的過程中出現了位移超過實際范圍的情況，一定要及時進行重新預埋，它的標高的偏差應該控制在5mm左右范圍內，定位軸線的偏差一定要控制在2mm的范圍內。

2.2 鋼梁吊裝

鋼梁在實際吊裝之前，應該在柱子牛腿的地方對柱子的間距以及標高進行檢查，在吊裝主梁之前，一定要在梁上將扶手桿和扶手繩都安裝好，等到主梁吊裝完成之后，就需要將鋼柱與扶手繩牢牢系在一起，這樣才能在一定程度上保證主要施工人員的安全。很多時候，都需要在鋼梁的上冀緣的位置進行開孔，把它作為安裝的吊點，吊點的位置與鋼梁的跨度有著一定的關系。為了在根本上將吊裝的速度提升上去，在重量比較小的小梁以及一些次梁上，大多利用多頭吊索進行一次吊裝樹根梁的操作。有的時候可以將柱、梁在地面上組裝成排架開展整體上的吊裝，這樣既減少了很多的高空作業，也讓施工質量有了很大的保障，讓吊裝的速度有了很大的提升。

2.3 鋼柱吊裝

在高層建筑層高以及總層高中起著決定性作用的豎向構建就是鋼柱，因此，在實際的加工制造過程中一定要讓鋼柱滿足當前施工的行業規范以及行業標準。鋼柱在放樣下料的制作過程當中，需要及時考慮焊縫的豎向荷載自己收縮變形的相關作用下引發的壓縮變形，因此，鋼柱的放樣下料的長度不能等同于設計的長度，即便只有幾毫米的長度，也不能忽視掉。并且上節鋼柱和下節鋼柱的截面在完全相等的情況下，也不能相互調換，還要同時要求每節鋼柱寫上編號進行區分，相關人員需要進行正確的安裝。

2.4 鋼結構高強螺栓連接

2.4.1 采取高強度螺栓的方式進行連接，保證孔位精準度。在采取高強度螺栓的方式進行必要的連接的時候，一定要保證孔位的精準性，當前階段，制孔主要采取的是多軸數控或者是模板制孔的方式，但是，前者的精度遠遠高于后者，在實際的施工過程中也需要優先使用前者，這一點需要相關人員高度的重視起來，避免后期出現問題。

2.4.2 每個螺栓一端不能墊兩個墊片。確切的說，每個螺栓一端不能墊兩個以上的墊片，相關的高強度螺栓需要進行自由的穿入，不能強行穿入或者敲打螺栓。當螺孔周邊出現局部的偏差時，只能允許使用鉸刀展開修正工作。需要注意的是，一定要嚴格禁止使用氣割讓孔擴充，如果使用氣割的方式擴孔，就會出現十分嚴重的質量事故或者是安全事故，后果是不堪設想的，需要按照重大安全質量事故進行處理。

2.4.3 絞孔修整之前保證四周螺栓緊致。在對絞孔進行修整工作之前，一定要保證它四周的所有螺栓全部都處于擰緊的狀態，讓板疊秘貼之后再進行下一個工序的施工工作。在實際修整的過程當中，需要嚴防鐵屑進入疊逢當中，絞孔在完成施工之后，需要用砂輪將螺栓孔四周的毛刺全部清除干凈，同時需要將鐵屑掃除干凈。

2.4.4 高強度螺栓的安裝。高強度螺栓安裝需要在節點的地方全部處理好，需要注意的是，一定要按照同一個方向插入螺栓孔內部，對于箱型截面部件結合的地方，一定要按照全部從內由外的方向將螺栓插入，在螺栓的外側展開緊固，假如操作不是十分方便，也可以從相反的方向進行插入。

2.5 鋼結構焊接

2.5.1 主梁與鋼柱間的連接。一般情況下，上冀緣和下冀緣之間需要用坡口電焊進行連接，腹板的地方采取高強度螺栓進行連接，在次梁與主梁進行連接的地方可以基本采取腹板處高強度的螺栓進行連接，少量用于上下冀緣的地方選用坡口電焊進行連接。

2.5.2 檢查焊條合格證。在鋼結構開始焊接之前，需要對焊條的合格證進行嚴格的檢查，而且要按照說明書中的相關要求來使用焊條進行主要的焊接工作，一定要保證焊縫表面沒有焊瘤和裂縫，還需要保證一級焊縫、二級焊縫沒有氣孔、弧坑、夾渣和裂紋的出現，相關人員一定要按照要求展開無損檢查，保證一級焊縫不會出現咬邊的情況，與此同時，相關人員還需要在規定的焊縫一級相關部位對焊工的鋼印進行必要的檢查[2]。

2.5.3 坡口電焊連接。坡口電焊連接需要提前做好準備工作，這些準備工作主要包括：焊條烘焙的采取方式；檢查坡口；設定電弧引入和引出板和相對應的鋼墊板，并且及時采取點焊固定住；將焊接坡口位置、周邊的防銹漆以及相關雜物進行清除；焊接口的預熱工作等等。

2.5.4 焊接原則。焊接的主要原則就是采取節點對稱、全方位對稱以及結構對稱的方式進行焊接，這個原則是需要施工現場的焊接人員及時注意并且了解到的。在進行多層焊接的時候，可以采取連接施焊的方式進行，讓每一層的焊道在焊接完成之后，都能夠及時進行檢查工作以及清理工作，將這些缺陷都清楚之后才能進行后面的焊接工作。這一點在實際施工中是比較重要的，需要相關人員引起高度的注意。

2.6 鋼結構工程檢修

鋼結構工程檢修這項工作是整個鋼結構施工中的關鍵環節，也是保證鋼結構施工質量最關鍵的步驟，相關人員需要演這個按照施工驗收規范以及質量檢驗標準等文件展開實際的驗收工作。首先，鋼結構焊縫需要進行必要的檢測，在實際的檢測過程當中，可以采取超聲波檢測的方式，查看鋼結構的內部是不是還存在著質量上的缺陷，最終對鋼結構焊縫的質量等級進行必要的確立；其次，鋼結構屋面的清潔與保養。在這個清潔保養的過程當中，需要極盡可能的避免使用腐蝕性的材料，這樣的工程材料對鋼結構影響很大，并且還要注意不能對屋面的表層劃傷，不要讓鋼結構的質量產生負面影響；最后，假如在實際檢測的過程當中查看到有的金屬面板出現了損壞，就需要及時進行修復，或者及時更換全新的金屬面板，同時還需要對更換的面板就行最新的防腐操作。

3 提升高層建筑鋼結構施工質量的具體措施

3.1 嚴格管控施工質量以及工程安全

建筑工程中的施工質量會在一定程度上影響到使用者以及居住者的生命安全和財產安全，假如建筑質量不能達到標準，建筑物就會極有可能出現坍塌或者是變形的情況，這樣的安全事故是十分嚴重的，后果也是不堪設想的。鋼結構施工是土木工程施工中的建筑主體部分，保證鋼結構施工的質量，對建筑整體的安全性以及穩定性都有著十分有利的作用。所以，一定要不斷將鋼結構施工的重視力度提高起來，對工程施工中的質量安全做好監督和管理工作。第一，施工單位需要組織施工人員參加安全教育以及技術培訓相關活動，不斷提高施工現場工作人員的技術水平以及安全責任意識，施工單位需要在施工現場配備防護網等安全用具，對施工人員的安全技術操作進行一定程度上的規范化處理，要求施工現場的所有工作人員都必須佩戴安全帽，這樣才能做好施工現場的基本安全管控工作。第二，不斷提高工程施工的質量。這一點要求施工現場的監督管理人員一定要對施工現場進行不定期的巡視工作，還要在一定程度上對工程施工的進度以及質量及時掌握，讓工程中安全事故發生的頻率不斷降低。

3.2 加強施工技術指導

施工單位需要對各個職能部門的責任進行明確的劃分，切實將主要責任落實到每個人的身上，施工單位管理人員需要不斷對鋼結構施工的管理系統進行完善和優化，讓鋼結構的施工流程有明確的規劃，對施工當中的技術要點進行必要的明確，不斷提高鋼結構施工的效率以及質量[3]。

4 結束語

綜上所述，伴隨著社會經濟的發展與進步，高層建筑的規模以及數量都在逐漸上升，這在一定程度上滿足了人們實際生活以及工作的主要需求，相關人員一定要多多運用鋼結構進行主要的施工工作，及時發現鋼結構施工的優點，躲避鋼結構施工的缺點，讓高層建筑更加穩定并且順利的發展下去。