高层建筑钢结构施工技术现状与对策分析

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　　摘    要：这几年来，国内的城市化进程不断加速，建筑工程的质量也在不断提高，在这样的背景下，建筑钢结构施工技术也得到了广泛的运用和推广。从优势方面来看，钢结构一方面具备较轻的自重，适用于大型建筑，另一方面还具备显著的韧性、塑性、水密性以及耐热性，可以适应现代建筑日益提升的建造要求。对比传统混凝土结构建筑，钢结构工程在我国的发展时间尚短，实际施工中仍旧存在较多问题，因此，探讨建筑钢结构施工和质量控制方法意义重大。
　　关键词：高层建筑;钢结构;施工技术;对策
　　1  建筑工程钢结构框架施工的特点
　　现阶段，建筑工程结构的一个明显特点就是楼层越来越高，这也对建筑工程框架施工有了更高的要求。高层建筑由于其楼层不断增高，竖向构件和构成所承受的重力和载荷都是逐层递增的，所以需要依靠大尺寸柱体和墙体来进行支撑，这样一来就对建筑工程框架结构施工有了新的要求。同时，由于建筑构件需要承受地震在和和风载荷等荷载力，均为非线性竖向分布载荷，对建筑高度具有很高的敏感度。从地震载荷的角度进行分析，对于楼层较低的建筑，在对建筑荷载进行考虑时，主要考虑恒定载荷与部分动载荷，所以，不会严格控制建筑物墙体、柱体和楼梯结构。而在其他构件符合设计要求后，这些构件也同样达到相关设计要求。不仅如此，针对当前的现代化钢架支撑体系而言，在进行设计时不会对承载能力提出特殊要求，因此将就不需要加大柱体和梁的尺寸，仅仅通过增加板就可以实现对应要求。不过，对于高层建筑来说，只是解决上述问题并不全面，在解决建筑抗剪问题外，还应该对抵抗变形和抵抗力矩进行综合考虑。此外，一些高层建筑在对其柱体、梁、墙体和楼板进行设计时，还应该对结构的布置以及所使用的特殊材料进行考虑，只有这样才可以有效的抵抗较大变形和侧向载荷。
　　2  高层建筑钢结构项目建设的缺点
　　高层建筑钢结构并不是完美的，它也会存在很多的缺点及问题。首先，我们要从钢材料的自身的特性进行观察，钢结构本身的熔点较低，抗热能力较差，当日常生活中出现火灾的时候，钢会因为温度过高慢慢变软，自身承载力的能力就会变差，钢结构的硬度也会慢慢降低，从建筑内部慢慢瓦解，最后造成高层建筑坍塌损坏。其次，钢材料还有一个缺点就是抗氧化的能力差。在我们日常生活中，钢结构经常会遭到雨水、飓风的影响，对钢结构具有极大的考验。如果钢结构表面经常存在水，钢就会和氧气产生化学反应，出现氧化的情况，最终造成钢的生锈，影响建筑的稳定和安全。
　　3  高层建筑钢结构施工技术应用要点
　　3.1  施工机械设备的选择、布置和装拆
　　保证高层建筑质量最基本的环节操作是对钢结构施工设备的合理选择和有效布置。同样的，作为整体工程建设最关键的施工设备塔吊，为充分保证塔吊设备的高效运行，现场施工人员有必要提前将项目实际施工位置、周边环境、道路情况以及钢结构构件本身情况等多方面因素全面考察清楚，有利于最合适塔吊类型和工作位置的选择。此外，考虑到塔吊设备的笨重，可以采用内爬式塔吊，不仅解决了塔吊的布设范围局限性的问题，对后期拆装操作也提供极大的便利条件。
　　3.2  螺栓预埋
　　预埋螺栓技术的具体应用过程中，最关键的操作是精准的把握预埋柱脚螺栓的位置及螺栓頂标高设定。只有这样，才有利于保证钢柱安装的质量和方便。因此，在施行该技术操作时，首先严格把控基础轴线和标高基点，为保证测量的准确性，可以进行三次重复检测，第一次测量在于确定埋设具体位置，第二次是在每个地脚螺栓群固定后复检，第三次是在混凝土浇筑完全凝固后的测量，并标记好中心线及标高。要注意的是，三次测量所得数据不能超过指定的位移范围。具体来说，实际工地现场施工过程中，标高偏差确保控制在正10mm之内，同时将定位轴线偏差定位在5mm以内。地脚螺栓预埋好后，应进行有效保护，以免损伤螺牙或被混凝土所污染，常用方法有塑料套筒保护和胶带纸包扎保护。在地脚螺栓预埋偏移的调节时，不允许采用移焊嫁接、气割烤调的工艺。
　　3.3  钢结构吊装
　　第一步吊装将核心筒作为主要受力的主桁架，接着吊装位于核心筒与独立钢柱之间的主桁架，这样做最主要的目的在于使三者之间在最短时间内形成稳固的空间框架体系。第二步主要在于稳定局部整体区域，主要吊装次桁架和连接梁。最后一步设备向外伸展开始吊装其他桁架次结构件。通常在进行高层建筑的结构施工过程中，最常采用的吊装方法是“区域吊装”法，具体是采用多个吊装设备相互协调配合的合作模式，进行吊装作业以保证吊装保质保量地完成任务。尽量避免两个施工段对向而行的吊装方向，而优先采取同向流水安装施工方法。吊装过程中，技术人员应对每个构件的型号、位置、尺寸、轴线标高、垂直度等进行跟踪测量及复检，发现问题及时整改到位。吊装时应做好构件的防护，吊点正确，保证构件不变形，表面防腐层不损伤。
　　3.4  预埋螺栓
　　在钢结构的预埋螺栓项目建设的时候，一定要坚决把控螺栓安装位点的基本轴线和高度进行精准的确定，准确的测量独立柱地脚螺栓组两者距离的差值，然后在制造平面图的过程中，标示出偏差的数据和方向。并且相关技术人员要对地脚螺栓钢柱安装孔采取仔细的监测，从而保证安装孔的安装达到要求。对区型钢板进行建设的时候，一定要提前规划好，保证项目建设能够统筹规划。因为这项工作具有很多的关联性，在区型钢板建设的速度也要好好控制，只有这样才能保证项目建设人员的安全，最终确保钢结构项目建设的质量水平。
　　3.5  焊接技术
　　在实际的高层建筑施工过程中，有一项避免不了的技术就是焊接技术，当我们使用焊接的时候，一定要牢记焊接的基本原则，尽量降低焊接的时候出现变形，减少焊接应力出现和发生。在平面焊接的时候，先焊接平面的中心位置，然后由这一点向周围延伸进行焊接。首先我们需要判断好所使用的焊接技术，然后挑选适合的焊接参数，一定要在钢柱和钢梁吊装完毕，建筑的高度没有任何问题以后，再对关键部位采用焊接技术，在焊接的过程中也一定要细心、仔细，保证钢梁和钢柱能够精准的完成。当所有部位的焊接都完成之后，相关的焊接人员要在其焊接部位打上个人的钢印，明确焊接的责任，当出现问题时保证能够找到对应的当事人，对相关问题进行妥善的解决和返修。在对焊接完成部位进行质量检测时，均按照国家规定的标准进行检测，像那种超声波探伤检测不合格的都要进行重焊返修，最终确保焊接成果能够符合标准，保证焊接的质量。
　　4  结束语
　　综上所述，因为人口数量不断增加，优良的建筑用地不断缩减，在项目的实际建设过程中，高层建筑新兴的模式被高速的应用和普及，进而因为钢结构自身的优越性使得其更快的发展，只有不断提升焊接技术、螺栓预埋手段，才能够使钢结构的建设水平得到锻炼，保证项目建设的整体质量，确保高层建筑令人更加的安心和舒适，为高层建筑钢材料的进步和发展提供更加充足的动力，保证其登上更宽广的平台。
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