高层建筑钢结构施工技术及工艺

分析高层建筑钢结构及其施工的特点，在研究钢结构主要施工技术的基础上，针对高层建筑钢结构施工中的技术要点，提出施工中提高施工质量的几点措施。

1引言

随着我国经济的发展和建筑施工技术的进步，我国的高层建筑及超高层建筑的数量、高度、层数不断增多，单层厂房、多层、高层及超高层建筑中，钢结构的结构类型应用较为广泛；由于型钢材料具有重量轻、强度高、整体刚性好、抗变形能力强，使得钢结构建筑具有良好的抗震性、耐久型、保温性及环保节能等优点；但是由于其结构的复杂性，施工技术难度较大，一旦施工过程中某些环节处理不当容易引发较为严重的安全事故，因此在施工过程中对高层建筑钢结构施工提出了较高要求。

2高层建筑钢结构的特点

在高层建筑中采用钢结构设计，施工所需要的结构构件大多是在生产厂家提前制作加工，运至现场组装，具有施工方便快捷的特点，且楼板采用压型钢板，与钢结构安装可以交叉作业，大大缩短了施工工期；钢结构具有比混凝土更高的抗压性能和抗弯强度，在设计中通常墙体厚度较窄，增加了室内的空间，有利于施工方便；钢结构材料可以回收再利用，而钢筋混凝土的回收利用率较低，同时提高了资源的利用效率，减少资源浪费。但相对于钢筋混凝土结构的建筑，钢结构的耐火性能较差，其强度与弹性会随着温度的上升而下降，而且耐腐蚀性能较差，钢结构暴露在空气中，会与其中的氧离子等发生化学反应，须加强钢结构的腐蚀处理，并刷防火涂料，使防火涂料产生显著的防火隔热效果，确保钢结构的使用寿命和安全性。

3高层建筑钢结构的主要施工技术

3.1吊装技术

吊装前，首先复测土建提供的轴线、标高准确无误，做班组技术交底、追踪管理实施；施工前公司自检，报现场监理复查合格同意后方能施工，根据施工条件、钢结构形式和布局等因素综合确定塔吊的位置和数量，然后依据设计图纸及施工规范在平整的作业现场进行组拼安装；每吊完一榀钢梁之后必须将连系梁、水平支撑安装完毕，另外安装3支天面檩条，方能将吊机松钩再吊装下一轴线的钢梁；在吊装过程中随时对作业层柱的垂直度复测，并对吊装构件进行标高控制，确保吊装的精确性和安全性。

3.2焊接技术

焊接顺序通常在平面内采用从平面向四周扩散的焊接方式，对连接点的焊接需按对称的方式进行；而对于竖向结构，其焊接顺序应为上层框架梁至压型钢板的支托、到下层框架梁至压型钢板的支托；严格遵守：焊前准备→引弧→沿焊缝纵向直线运动、并作横向摆动→向焊件送焊条→熄弧的工艺流程。

3.3螺栓连接技术

螺栓连接包括螺栓的预埋和螺栓的安装，螺栓的预埋应将靠近轴线的中心位置作为定位点，找到正确的标高基准，进行螺栓的深度预埋和混凝土浇筑固定，并进行检测和复查以保证预埋的精确度；螺栓的安装应从内到外，确保螺栓能顺利穿入，并从外侧进行紧固；螺栓连接采用高强度螺栓，螺母、垫圈外表应涂油保护，不应出现生锈和污染脏物，且不得有裂纹，螺栓连接处螺纹不应损伤；安装完毕后须用10倍放大镜检查或做磁粉探伤实验。

4高层建筑钢结构施工技术要点分析

4.1高层建筑钢结构施工前期准备

在钢结构工程施工之前，首先要对设计图纸进行严格的会审并交底，会审参加人员有设计注册结构师、专业钢结构监理工程师、专业监理人员以及建设单位专业总工和施工单位的相关技术人员会同会审，会审纪要签字、盖章存档；会审过程中需要审查图纸的设计是否符合设计规范、施工质量验收规范的规定，施工工艺技术是否与本工地实际情况相适应，并深入挖掘设计者的设计意图，施工方需要审查自己的施工方案是否与设计图纸一致，并解决施工方案中存在的问题，确保该工程的顺利进行。

其次对施工单位的施工条件进行审查，包括所有的施工材料和设备，施工队伍的专业性，施工人员的业务水平等，并且对施工人员进行技术交底；最后在塔吊的选择和布置时，应充分考虑高层建筑的高度、整体布局、钢结构的重量、施工环境和条件等因素，并应考虑塔吊安装与拆卸的方便性和使用的安全可靠性。

4.2高层建筑钢结构施工的焊接技术

由于高层建筑的钢结构是由大量的构件进行组装连接的，其接点较多，且通常采用螺栓连接和焊接的方式进行连接，而且由于钢结构的重量较大、高层建筑的高度较高，使得钢结构本身和各个连接点承载的重力较大，给钢结构的焊接质量提出了较高的要求，而且由于钢结构的高度较高，焊接作业的环境较为恶劣，也增加了焊接作业的难度，所以在进行钢结构的焊接作业时应注意以下几点：首先要明确焊接顺序，由于钢结构的构造设计较为复杂，每个连接点所承受的重力大小各不相同，因此在连接点焊接时应理清焊接顺序，避免因为焊接顺序不合理而整体重力集中在某点，造成此连接点破坏的现象。

其次要选择科学的焊接工艺，对于焊接方法的选择通常采用气体保护焊，而对于工型杆件和箱型杆件，则应采用埋弧焊的方法；最后是对焊接质量的控制，确保焊接作业人员的操作和方法符合操作规程，既要保证焊缝金属表面均匀，不存在焊瘤和裂纹，同时避免出现未满焊和咬边的问题，以及夹渣、气孔、弧坑、裂纹、烧穿等情况，焊接结束后需要采用超声波对焊缝进行无损检测。

4.3高层建筑钢结构施工中的测量技术

高层建筑的高度较高，且钢结构的设计与安装对精度的要求也较高，所以对测量技术也提出了较高的要求，在测量作业时应选用高科先进型、精度高的精密仪器，选择科学的测量技术和测量路线，确保测量工作的顺利进行。不仅如此，在测量之前应综合高层建筑的整体布局和周围环境特点、合理布置测量位置，对基础轴线、基础顶面水平度、标高、螺栓孔位置、中心距等进行复测，并办理交接手续；测量人员应具有专业资格证书，且具有较高的职业道德素质，严格执行测量规范规程，保质保量完成测量任务。

4.4高层建筑钢结构施工的预变形控制技术

由于高层建筑的钢结构具有体积重量大的特点，而且在后期的使用过程中会受到周围环境的影响，产生压缩、变形、沉降等问题，所以在施工中应采取相应的拯救技术，其中应用最广泛的就是预变形控制技术，主要是通过仿真与实践结合的方式获取高层钢结构建筑的变形数据，计算出施工过程中具体环节的变形量，针对具体环节的构件长短进行调整，或者采取预留楼板混凝土后浇带、钢梁起拱等措施对变形进行预防和校正。

4.5高层建筑钢结构施工的防火措施

由于钢结构具有良好的热传导性，耐火性能较差，针对该工程设计要求、防火等级刷防火涂料，涂刷前将钢结构表面杂物、油渍等清理干净，实体和涂料经报验合格同意后涂刷，并根据使用说明加稀释剂搅拌均匀；施工环境应尽量保持清洁和干燥，环境温度宜为5～38℃，风力应在5级以下，涂刷后24h之内严禁淋雨；钢构件中需要到现场进行焊接的部位应按照规定要求预留出相应长度，涂刷后颜色、外观、厚度符合设计及验收规范。

5结语

在高层建筑钢结构施工中，主要的施工技术有吊装技术、焊接技术和螺栓连接技术等，在具体施工中按照审批方案合理选择塔吊及位置，进行精确的作业，保证施工精度，采用科学的焊接方式和预变形控制技术，确保钢结构高层建筑施工的安全性和施工质量。