高层建筑钢结构施工技术及管理

在高层钢结构施工过程中，由于钢结构具有施工场地小、施工要求高等特点，需要做好高层建筑钢结构的施工技术管理工作。本文以实际工程为例，对高层建筑钢结构施工优点进行了介绍，然后对高层建筑钢结构施工技术进行了介绍和分析，对施工中需要注意的要素进行了探讨。

1、工程概况

某高层建筑采用钢结构施工技术进行施工，地上26层，地下1层，总施工面积为62011m2，分别由连廊、配楼、塔楼三个部分构成，工程施工任务重，外轮廓使用折线柱构成了双曲面，增加了测量工作的难度，使用Q345GJC材料，板厚为100mm,增加了焊接工作的难度。

2、分析高层钢结构的施工的主要特点

2.1高层钢结构主要优势分析

（1）高层钢结构具有施工时间短特点，施工中所需的结构部件都可以由工厂进行加工制作，同时在现场实施安装，在安装的过程中，减少了脚手架支撑的束缚，并使用压型钢板固定建筑混凝土楼板形成模板。混凝土施工和钢结构安装交叉实施进行，能够极大的减少工程施工的时间。

（2）建筑施工空间大。对于钢材来说，其抗压、抗弯强度远远大于混凝土，所以在同等条件下，通过缩小钢材截面能够极大的增大施工利用空间。

（3）材料能够循环利用。与其他建筑材料相比，钢结构施工材料能够循环再生利用，从而减少了资源浪费。

2.2高层钢结构主要缺点分析

（1）高层钢耐火性能较差。高层建筑采用的钢材导热性能相对于钢筋混凝土大，即钢材的耐火性相对于钢筋混凝土差，当遇到火灾钢材的强度与弹性会逐渐降低，而温度在350-500℃范围时，钢材的强度也随之降低30%-50%，而温度上升至600℃以上时，钢材的强度与弹性可能消失，甚至导致钢材结构无法承载建筑重量，钢材出现急剧变形，致使高层建筑结构出现倒塌现象。基于此，对钢结构建筑进行设计时，应当重视钢结构耐火性的研究。

（2）高层钢耐腐蚀性能较差。钢材表面产生的铁离子和空气中的氧离子在一定的条件下生成氧化铁产物并形成锈蚀，而锈蚀容易使应力显著增大，极大的影响钢结构的正常使用，导致钢结构产生破坏。因此，在设计钢结构建筑时，应当实施合理的方式措施，从而保证钢材的安全使用，延长钢材的使用年限。

3、超高层钢结构重点施工工艺

3.1合理选择塔吊

对于高层钢结构建筑工程施工来说，塔吊是建筑实施的重要施工设备。与附着式塔吊相比，超高层钢结构施工对于塔吊的起重力与幅度要求不高。除此之外，附着塔吊相对于起重力不强的内爬式塔吊的成本高，例如工程设计的基本高度是150m，附着式塔吊塔身的基本高度大约为180m，再算上低下部分高度大约为200m，内爬式塔吊塔身的基本高度大约为40-50m。因此得知，附着式塔吊的成本比内爬式塔吊大。基于此，为了减少施工成本支出，超高层建筑施工时可以采用内爬式塔吊实施施工。

3.2吊装的方法在超高层建筑施工过程中，吊装技术起着重要的作用，其速度和质量直接影响着工程的施工质量。在钢结构进行吊装之前，对材料的形状与结构、塔吊的位置与数量、工程施工气候进行分析，并进行吊装排序。上述工程分为东作业区与西作业区，同时这两个作业组应当完成各部分的结构吊装。为了有效的解决工程施工周期短，施工任务量大等问题，可以采用生产区域吊装和一机多吊的吊装技术。根据钢结构工程的施工步骤得知，钢结构施工各个施工工序密切联系又互相制约。

基于此，为了保证工程测量的准确度与进程就需要选择合理的测量控制方法。在建筑工程测量实施过程中，首先初步测量楼层柱的高度与位置，然后再对构件进行标线控制，在楼层柱形成模型之前，对楼层柱子进行严格校正，从而降低建筑施工难度。测量结构整体时，应当结合钢结构特点选择合适的方法进行测量，确保建筑施工的质量，提高经济效益。

3.3安装特殊钢结构的方法

工程建筑特殊钢结构具有多种形式，例如：工程建筑中的天桥与天线杆、外伸桁架、转换柱、转换桁架等。3.3.1安装转换柱、转换桁架类的操作方法转换柱、转换桁架类等结构的特殊钢，由于该类结构主要应用于工程建筑结构的中部，因此，主要采用散装法、吊装法、提提升法进行安装。例如，位于上海的某超高层建筑设置了3道跨度为43m的大型桁架，而桁架的最大重量大约为120t。超高层建筑第1道桁架的安装方法为：首先采用两台型号为Ｍ440Ｄ动臂式的塔机，同时将跨度43m的桁架划分为3段，并进行分段安装。

然后安装重量30t左右的桁架两端头，利用两台Ｍ440Ｄ动臂式的塔机抬吊桁架的中间段，控制质量为55t范围内，可以通过图1进行表示。超高层建筑第2、3道桁架的安装主要是采用原结构作为支承平台，同时利用顺作散装法进行安装。可以通过图2进行表示。

图1超高层建筑第一道桁架分段安装图图2超高层建筑第2、3道桁架分段安装图3.3.2安装外伸桁架、天桥类的操作方法对于外伸桁架、天桥类等结构的特殊钢来说重量较重，难以使用大型吊机进行吊装，主要使用“地面拼装,整体提升”的施工操作方法。一般情况下，使用钢索式液压提升装置进行设备提升，用于提升大吨位、长距离结构设备。该装置的主要特点为安全性高、操作性强和精度高。重量较小的钢天桥可以使用“地面拼装,整体吊装”的施工操作方法。

3.4钢结构焊接的方法

高层钢结构的主要特点为：施工周期短、钢结构复杂、建筑工程施工量大、施工质量高。钢结构焊接作为钢结构施工的重要制作步骤，钢结构焊接的顺序、合理的施工参数、高水平的焊接技术直接影响着建筑工程的施工质量。基于此，在进行钢结构焊接时，应当严格检验钢铁焊条材料的合格证，施工人员应当严格按照说明书操作。焊接钢结构要求焊缝表面没有缝隙以及裂痕，并且一级焊缝不允许出现咬边现象。同时一、二级焊缝要求不允许出现气孔、裂纹以及夹渣等现象。除此之外，钢结构焊接严格要求无损检测，严格检查钢结构的焊缝以及部位，对于检测不合格的焊缝重新进行修改处理，并且同一位置的焊缝返修次数至多两次。当进行涂刷钢结构时，需要保证涂刷构件表面清洁，不能出现毛刺、水油污以及焊渣等残留物，涂刷技术需要严格按照设计要求进行操作。

4、结论

综述，在钢结构高层建筑施工时，要严格按照施工规范要求以及施工图纸进行施工，合理的安排施工工序，重点做好特殊结构的安装工作，确保工程的施工质量可以达到设计要求。