高层建筑钢结构施工及建议

高层建筑钢结构施工及建议

摘要：随着人们生活水平的不断提高，对于居住空间的需求也与日俱增，为了缓解我国目前的居住压力，高层建筑应运而生。为了提高工程效率，现代高层建筑通常采用钢结构作为自身的框架。因而，工程技术人员在高层建筑的工程实践过程中，有必要摸索和总结出一套实际可行的施工办法。本文，结合笔者多年高层建筑钢结构施工的实践经验，对其施工流程与工艺特点进行了简单的总结，并提出自己的一些意见和建议，希望能够起到抱砖引玉的作用。

关键字：高层建筑；钢结构施工；建议

随着我国社会的进步、城市及工业的发展及国际间交往的日渐频繁，高层建筑业也进入了迅速发展的快车道。在发展的同时，建筑行业的一些新材料、新结构以及新工艺也为高层建筑的发展提供了源源不断的动力支持。高层的建筑不仅是时代发展的标志，同时还解决了我国人口激增与土地有限的矛盾问题。而钢结构由于其自身的一些特点在高层建筑施工中被广泛的应用。

施工特点

与传统的建筑结构相比，钢结构的区别在于可借鉴的经验模式较少，因而在施工前必须要提前详尽的施工计划和方案，强化一些细节上的设计，尤其要做到使钢结构的主体部分与建筑的装修装饰部分进行完美融合。

区别于传统的结构方式，钢结构对各体系内的各组成部分加工精度的要求极其精密。不仅如此，由于高层建筑自身的结构特点也决定了结构部件装配顺序的重要性，因而在工程实践中，不仅要加强构件加工的工序质量，还要合理安排安装的顺序。

焊接工作量极大，质量要求严格。因而对特殊工种及相关从业人员的专业素质的需求相比其他结构类型的建筑要大得多，严格的多。

由于高层建筑钢结构具有高空作业的施工特点，这也大大增加了其施工难度，因而在施工过程中的安全管理则显得尤为重要，实践中，必须要求相关操作人员严格按照安全操作规范执行。

施工前准备

1、在工程开工前项目经理及相关技术人员必须熟悉和掌握工程图纸及与项目有关的工艺技术文件、标准和规范，充分了解设计者的设计意图，并明确施工方案中的重点及难点，制定有效的质量控制措施。

2、施工前，施工单位的专业技术人员要组织相关人员对图纸进行会审，认真查找施工图纸中的问题，如有“漏、错、缺”等问题要及时与设计人员进行沟通，做到在施工之前解决问题，降低由图纸设计原因造成的对工程进度以及施工质量

的影响，同时要做好图纸交底工作。

3、施工前，要严格确认施工人员的技术资格和素质是否符合工程实践的要求，同时应制定严格的质量管理制度和办法，明确各级质量管理人员的职责，以规范其工作行为。

4、施工前，要保证使用的材料（例如：钢柱、高强螺栓、抗剪栓钉、地脚螺栓、钢梁等）的生产厂家、标号、品种、规格符合正规的施工材料管理规范。

5、施工前，要对安装单位以及钢结构的制作的企业的资格、技术人员的数量、生产的规模、机械设备的情况进行严格的筛查和选择，严格审查标准、工艺流程方案、关键工序的质量保障措施是否符合要求。

三、关键工序

（一）塔吊的选择

高层钢结构建筑工程的核心设备就是塔吊，塔吊的选择应根据现场的条件、建筑物的布置以及钢结构的重量等因素进行综合考虑，同时应确保塔吊装拆的安全、可靠及方便。由于钢结构的建筑结构体不需要对楼层加固，因而采用内爬式塔吊较为恰当，并且这种结构的塔吊在布置起机位置上有很大的自由度。另外，内爬式塔吊的使用要求和限制也比附着式塔吊的要求低。其次，内爬式塔吊的造价远远低于附着式塔吊的造价。

吊装及装配

吊装是钢结构建筑施工的重要工程，吊装的速度和质量对工程有着举足轻重的作用。吊装的分区和顺序应该根据平面和立面的形状、结构以及塔吊的个数和位置来判断。例如：某工程为东、西两个作业区，那么应该有两个作业组分开完成构件吊装。吊装及装配的原则为：

1、平面内的均应该从中心向四周开始扩散，开始从中间的一个单元组装，待组成为一个相对稳定的刚度柱网单元，一个柱网单元进行好临时固定后，再左右分开两个单元，等所有单元的构件都吊装完成后再进行精确的校正。

2、然后应当安装钢柱下层的框架梁——测量以及校正——螺栓的稳固以及初拧——再次的测量以及校正——最后一次拧高强螺栓——焊接——焊接的检测——散铺上层的压型钢板和栓钉稍微进行焊接、中层压型的钢板散铺与栓钉焊接成——下、中、上层的钢梯、平台的吊装一楼盖钢筋混凝土的楼板施工。

在工程中，可通过“区域吊装”技术解决工期时间紧与工程量大的问题，从钢结构的施工来看，由于各工序之间存在着相互制约、相互联系的的情况，因而采用测量控制即“预先控制”以及“跟踪校正”相结合的方式可以很好的实现对工程质量及进度的有效控制。高层建筑钢结构的测量控制主要指的是吊装前对楼层及

构件进行初步的测量和标线控制，吊装后根据安装的实际情况进行及时的调整和纠正，在单元体形成后在实行一次终校，这种方式不仅可以使校正难度降到最低，而且还可以最大程度的确保各施工区域利用率，实现施工过程的良性循环。

（三）焊接

1、确定焊接的顺序：平面内的焊接应该从建筑的平面中心朝着四周进行扩散，施工过程中，应按照结构对称、节点对称以及全方位对称顺序进行施焊。

柱与柱的焊接由两名焊工相对应，在两面等温、等速的情况下进行焊接。一般情况下进行柱与梁接头的焊接，采用先焊H型钢的翼缘板，再焊上翼缘板的操作顺序。梁的两个断头应当先焊接其中一个，待其完全冷却后进行另一端的焊接。

2、确定焊接工艺：高层建筑钢结构的焊接施工难度相对较大，因为其不仅仅是钢板厚重，而且由于双曲面的结构，设计中需要采用大量的斜撑以及斜柱，最后将导致体系内形成需要立焊、斜立焊的结构较多，此类的结构不仅仅处于重要的部位，而且多数都存在外向、斜向的情况，从安全操作与施工规范两个方面来看实现起来都比较困难。鉴于焊接工程量与工期之间通常会存在着一定的矛盾，因而建议采用CO2气体进行半自动保护焊，此种焊接工艺应用于斜立焊、俯角焊以及斜立焊等位置，可以从根本上解决速度慢的问题，满足施工要求。

地脚螺栓的预埋

基础承台与钢柱是靠地脚螺栓相连接的，预埋地脚螺栓的安装质量对高层建筑钢结构的整体质量起到了至关重要的作用。垂直度与相邻地脚螺栓的距离是地脚螺栓预埋过程中的关键点。为了有效控制地脚螺栓预埋过程中的垂直度及相互间的距离，施工中，通常采用地脚螺栓套模实现地脚螺栓的精确固定，而其中的桃模是使用是按钢柱的柱脚底板的螺栓孔位进行套钻形成的。套模的安装相对于轴线的误差不大于1.0mm。为了确保地脚螺栓在基础混凝土浇筑的过程中不收影响，施工过程中，应采用相应的等边角钢和膨胀螺栓直接从大底板表面下搭建钢架支撑着地脚螺栓的套模，使套模与底板钢筋相互隔开，这样可以有效避免套模在绑扎的时候受到影响。此外，为妥善保护地脚螺栓的丝扣部位，预埋工序结束后，要对其加装塑料管，以防止螺栓受损弯曲。

三、结语：

由于高层建筑的施工工艺较为复杂，为了确保其钢结构的施工质量满足规范并达到预期控制的目标，就必须要从制定合理施工工艺入手，并根据地区性质和工程特点选择适用的机械设备，同时焊接工艺及参数的确定应按照高层建筑钢结构的自身特点，并综合考虑气候条件。只有这样，才能这样使高层建筑钢结构的施工质量得到提升，切实的确保高层建筑拥有更广阔的发展空间。

参考文献：

[1] 吴晓斌.高层建筑钢结构施工及建议[J].中国新技术新产品,2010,(19):194.

[2] 赵明星 .高层建筑中钢结构施工技术探讨[J].城市建设理论研究（电子版）,2012,(9).

[3] 王培成.高层建筑钢结构施工技术与管理[J].科技资讯,2011,(9):85-85.

[4] 李冠尧.高层建筑钢结构施工技术浅析[J].城市建设理论研究（电子版）,2012,(11).

[5] 戴鑫.浅析高层建筑钢结构施工技术[J].城市建设理论研究（电子版）,2012,(1).