高層建筑鋼結構施工技術的應用

1、<p>　　高層建筑鋼結構施工技術的應用</p><p>　　摘要：隨著城市經(jīng)濟的的發(fā)展，人口規(guī)模越來越大，為節(jié)約建筑用地，現(xiàn)代建筑越來越趨向于高層化，隨之對建筑材料的要求也越來越高，其中鋼結構材料因為具有強度高、自重輕、結構抗震性能好、可循環(huán)再利用、施工周期短、建筑造型美觀等優(yōu)點，已經(jīng)成為高層建筑的主要結構形式。然而鋼結構也有耐腐蝕性差、耐火性差的缺點，因此，在鋼結構施工的過程中采用相關關鍵技術、精心

2、組織施工，克服其缺點，保證施工質(zhì)量是至關重要的。 </p><p>　　關鍵詞：高層 鋼結構 施工 </p><p>　　中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A </p><p><b>　　正文： </b></p><p><b>　　1、概述 </b></p><p>　　

3、高層鋼結構主要應用在城市繁華地帶的建筑項目，在標準層設計應用中的投影建筑面積較小，而且經(jīng)常遇到立體交叉作業(yè)的情況，這就導致工序協(xié)調(diào)復雜、場地小，施工相對受到限制，施工進度受到影響。另外，影響施工的自然因素也很多，惡劣天氣等自然條件的劇變也會影響到工程的質(zhì)量。因此，應采取相關技術和措施來盡量避免上述情況的發(fā)生。 </p><p>　　首先應該綜合對技術、經(jīng)濟、環(huán)境各方面的因素進行考慮，對所施工的結構對象要有充分的了

4、解。這是因為，對于結構本身的準確理解以及對環(huán)境、自身資源的充分認識是確定施工總體技術路線的前提。而要制定充分利用時間、空間和自身資源的技術路線，應考慮到結構的組成和荷載傳遞途徑，施工場地和周邊的環(huán)境以及施工單位的資源配置和技術能力等幾個方面。通常來講，高層建筑鋼結構施工的大致施工工藝流程為：構件驗收→吊裝→高度螺栓→焊接和檢驗→壓型鋼板和栓釘。鋼結構施工的所有步驟都是綜合性很強的工作，應綜合考慮各方面的因素，充分體現(xiàn)企業(yè)施工的綜合資源和

5、技術水平。下面就對其中的關鍵技術和措施進行探討。 </p><p>　　2、鋼結構施工關鍵技術和措施 </p><p>　　2.1、機械設備的選擇、布置和裝拆 </p><p>　　鋼結構施工設備的選擇與布置是確保施工質(zhì)量的基礎。其中塔吊是整個工程建設的核心設備，因此應對施工現(xiàn)場建筑物的位置、環(huán)境、條件以及鋼結構自身等進行綜合考慮，來進行塔吊的選擇和布置。另外，還需

6、考慮到未來塔吊拆裝的安全、可靠和便捷?，F(xiàn)在普遍采用的塔吊是內(nèi)爬式塔吊，因為它不需要對樓層進行加固處理，這樣在起重機位置的布設方面有較大的范圍可自由選擇。 </p><p><b>　　2.2、吊裝 </b></p><p>　　吊裝是高層建筑鋼結構施工中最重要的工作，其施工的速度和質(zhì)量直接影響著整個工程的施工進度和質(zhì)量。在鋼結構吊裝前，應該從工程的平面和立面兩個層次進

7、行考慮，根據(jù)結構的形式、塔吊的個數(shù)和位置、現(xiàn)場施工條件等因素確定吊裝的分區(qū)與順序。 </p><p>　　在鋼結構吊裝時，應遵循兩個原則，一是平面內(nèi)的吊裝應該從中心核心筒開始，然后向四周不斷擴散。即從工程平面的一個中心單元開始，先對一個剛度柱網(wǎng)單元進行組裝，順序是先吊柱后吊梁，當這一柱網(wǎng)單元完成吊裝和固定后，再在其左右或前后進行另外兩個單元的吊裝，當這三個單元全部組裝完成后，最后進行較為全面和精準的校正。二是要注

8、意豎向立體吊裝順序（以一柱三層為例）。首先安裝四根鋼柱→下層框架梁→測量校正→螺栓初擰→中層框架梁→上層框架梁→測量校正→螺栓初擰→測量校正→終擰高強螺栓→焊接→焊縫檢測→散鋪上層壓型鋼板與栓釘焊接→下、中層壓型鋼板散鋪與栓釘焊接→下、中、上層鋼梯、平臺吊裝→樓蓋鋼筋混凝土樓板施工。 </p><p><b>　　2.3、測量技術 </b></p><p>　　高層建

9、筑的水平標高較高，通視條件差，這都使得測量的時候難度較大。所以，需要采用先進的測量儀器和測量技術，才能保證測量的精準性。在進行測量之前，應對測量的位置與基準點、基準線等進行合理的布置，正確選擇測量方式和高程傳遞數(shù)值路線；在測量時，合理應用施工測量的儀器和設備以實現(xiàn)測量放線目標。目前比較先進的方法是雙重控制網(wǎng)，其利用定位系統(tǒng)測設周邊建筑物的屋面基準點，利用高精度全站儀等測量手段，實現(xiàn)有效準確的測量。 </p><p&g

10、t;<b>　　2.4、焊接技術 </b></p><p>　　鋼結構構件的制作是確保施工質(zhì)量的前提和基礎，而高層建筑鋼結構的組成構件都是利用焊接技術進行連接的，焊接作業(yè)多在高空，再加上氣候的影響，很難控制和保證施工的質(zhì)量和安全。因此在焊接過程中要注意很多方面的問題。 </p><p>　　首先，在焊接的順序上，在平面內(nèi)應從建筑平面中心向四周擴散，采取對稱結構和節(jié)點的

11、全方位對稱的順序焊接；在豎向上采用上層框架梁、壓型鋼板支托、下層框架梁、玉型鋼板支托、焊接檢驗的順序焊接。柱與柱焊接要由兩人從兩面相對并且等溫、等速對稱焊接；柱與梁節(jié)頭的焊接先對H型鋼下翼緣板施焊，然后再焊接上翼緣板。 </p><p>　　其次，在焊接的工藝上，為了減少因焊接熱量而產(chǎn)生的結構變形，確保鋼結構構件的幾何精度，鋼結構焊接大多采用小線能量的二氧化碳氣體保護焊。對于箱形或工型桿件采用埋弧自動焊工藝，可以

12、提高焊接效率。另外由于焊接過程中出產(chǎn)出大量的熱，可能會造成鋼結構構件發(fā)生收縮變形，除了可以采用熱和機械方式進行矯正外，還可以在制造工藝上采用變形工藝、強制約束工藝和控制焊接順序、方向等手段減少焊接的變形。 </p><p>　　最后，在焊接的質(zhì)量上，不能出現(xiàn)焊縫、焊瘤等現(xiàn)象，以保證鋼結構的質(zhì)量。因此在鋼結構施焊前，應對焊條進行檢查，保證焊接過程中使用的焊條都是按仿單和操作規(guī)程的。焊縫表面不得有裂紋、焊瘤，一、二級

13、焊縫不得有氣孔、夾渣、弧坑裂紋，一級焊縫不得有咬邊、未滿焊等缺陷。最后要對一、二級焊縫按要求進行超聲波探傷和無損檢測，防止忘記施焊、未采用弧板施焊等情況的發(fā)生。 </p><p><b>　　2.5、安全施工 </b></p><p>　　高層建筑鋼結構施工經(jīng)常都是高空、懸空作業(yè)，存在許多安全隱患。因此，全面建立嚴格的安全管理體系，保證施工各方面的安全是至關重要的。在

14、施工現(xiàn)場應采取防墜板、安全梯等多種防護措施，并加強對施工人員的安全教育培訓，派專人進行安全監(jiān)管，確保各類操作都符合相關規(guī)范的要求，將安全問題消滅在萌芽狀態(tài)，保障高層建筑鋼結構施工的安全。同時，建立嚴密的防雷、防風、防雨等氣象保障措施，以避免風、雨、雷電、高溫等不利氣候條件影響施工現(xiàn)場的安全和施工的進度與質(zhì)量。 </p><p>　　3.鋼結構建筑的抗震要求 </p><p>　　鋼結構建筑

15、的抗震設計中，應該要根據(jù)設防強度、結構類型和房屋高度，采用不同的抗震結構。首先，鋼結構的剛柔度的選擇應該結合跟那個結構的具體高度、體系和場地條件驚醒綜合性判斷，使鋼結構同時滿足變形和強度的要求。受彎鋼構件的板件局部穩(wěn)定要通過限制構件的寬厚比較，達到受彎的極限能力，然后利用其受彎的極限能力達到構件的承載能力。其次，高層鋼結構因該采用全鋼框架，當結構的剛度不足時，可采用中心支撐框架、鋼框筒等結構形式。最后，設計人員要加強各構件之間的連接，保

16、證結構的整體性，抗震支承系統(tǒng)應保證地震時鋼結構的穩(wěn)定。 </p><p>　　4.鋼結構建筑的抗火設計要求 </p><p>　　鋼結構的鋼材雖然屬于非燃燒材料，但是因為鋼材料在高溫下的膨脹系數(shù)很高，會造成鋼材的變形，而且鋼材具有良好的導熱性，會導致火勢的蔓延。部分鋼材在 600 度高溫的時候，鋼材的全部強度基本喪失，在火災中變得很脆弱。而高層建筑的火源比較多，很容易造成火災，一般來說，高

17、層建筑的火災比較難控制。所以，高層建筑鋼結構的抗火設計也顯得非常重要。目前我國的高層建筑鋼結構的抗火能力設計比較低，不能考慮到高溫下，鋼材的變形以及應力影響，也沒有考慮各種構件間相互作用的影響?？偟膩碚f抗火設計還是基于構件層次的，構件的耐火極限要求也是基于建筑防火設計規(guī)范的要求確定的。因此有必要基于建筑物的整體安全目標確定鋼結構的抗火設計要求，對鋼結構進行基于性能目標要求的抗火設計。 </p><p><b

18、>　　5.結語 </b></p><p>　　在現(xiàn)代城市的建設中，高層建筑鋼結構的施工越來越普遍，它高強度的特性使建筑結構堅固穩(wěn)定，使用功能也靈活方便，在適當?shù)膶υ煨秃涂臻g方面進行設計創(chuàng)新之后，取得的反響和效果也很好，這就突出了鋼結構施工的關鍵技術和措施重要性。相關人員要不斷學習研究，根據(jù)結構的情況、施工現(xiàn)場的環(huán)境、施工企業(yè)的資源綜合考慮，制定技術路線，確定關鍵技術和措施，做好高層建筑鋼結構的施