高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用分析

陳文凱

（河海大學(xué)土木與交通學(xué)院土木工程系，江蘇 南京 2100 00）

1 鋼結(jié)構(gòu)材料與種類

高層建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼有普通碳素鋼、普通低合金鋼和熱處理低合金鋼三大類。大量使用的仍以普通碳素鋼為主。我國(guó)目前在建筑鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最普遍的是Q235鋼。

基于高層鋼結(jié)構(gòu)的重要性，把冷彎試驗(yàn)、沖擊韌性、屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率并列為鋼材力學(xué)性能的五項(xiàng)基本要求，這5項(xiàng)指標(biāo)皆合格的鋼材方可采用。

對(duì)于抗震高層鋼結(jié)構(gòu)，鋼材的屈強(qiáng)比應(yīng)不低于1.2，對(duì)8度以上設(shè)防的鋼結(jié)構(gòu)，屈強(qiáng)比應(yīng)不低于1.5。有明顯的屈服臺(tái)階，伸長(zhǎng)率應(yīng)不小于20%，應(yīng)具有良好的延性和可焊性。對(duì)于鋼柱，為防止厚板層狀撕裂，對(duì)硫、磷含量需作進(jìn)一步控制，應(yīng)不大于0.04%。

2 鋼結(jié)構(gòu)的連接技術(shù)

2.1 焊接連接的方法、原理及操作工藝

焊接高層鋼結(jié)構(gòu)具有工期緊、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工程量大、質(zhì)量要求高的特點(diǎn)，而焊接作為鋼結(jié)構(gòu)施工的重要工序，其焊接順序與工藝參數(shù)的選擇與施焊水平對(duì)工程的“安全、優(yōu)質(zhì)、高速”的完成影響重大。

2.1.1 手工電弧焊

手工電弧焊設(shè)備簡(jiǎn)單，操作靈活方便適用于各種位置的焊接，但生產(chǎn)效率低，質(zhì)量較差。一般用作鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的焊縫打底，是在現(xiàn)場(chǎng)焊接中被廣泛采用的一種焊接技術(shù)。

焊條參數(shù)工藝的選擇，應(yīng)該在保證焊接質(zhì)量的前提下，采用大直徑焊條和大電流焊接。

焊縫接頭的好壞，直接影響焊縫外觀成型和焊縫質(zhì)量。必須準(zhǔn)確掌握接頭部位，如過于推后，會(huì)出現(xiàn)焊肉重疊高起現(xiàn)象；反之，又會(huì)出現(xiàn)脫節(jié)凹陷。接頭一般是弧坑前約15mm處引弧，然后移動(dòng)到原弧坑位置進(jìn)行焊接。用酸性焊條時(shí)引燃電弧后可稍拉長(zhǎng)電弧，待移到原弧坑位置時(shí)再壓低電?。挥脡A性焊條時(shí)電弧不能拉長(zhǎng)，否則易出現(xiàn)氣泡。

2.1.2 自動(dòng)埋弧焊

焊絲和焊劑的選擇我國(guó)《鋼結(jié)構(gòu)高層建筑設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》推薦自動(dòng)埋弧焊焊絲和焊劑如表1。

表1 為自動(dòng)埋弧焊焊絲和焊劑

2.2 高強(qiáng)度螺栓連接技術(shù)

目前，高強(qiáng)度螺栓連接是我國(guó)比較流行的鋼結(jié)構(gòu)連接形式之一，其已發(fā)展成為與焊接并舉鋼結(jié)構(gòu)的重要連接形式，使用高強(qiáng)度螺栓連接技術(shù)施工時(shí)，可以比其他連接形式更加簡(jiǎn)單，更加耐疲勞，主要是抗震效果好、剛度強(qiáng)。因此，在現(xiàn)代各種建筑工程中被廣泛的應(yīng)用。

3 鋼結(jié)構(gòu)的安裝

3.1 高空拼裝法

高層建筑物高大的特點(diǎn)是顯而易見的，因此，在進(jìn)行高層建筑物鋼結(jié)構(gòu)施工中，進(jìn)行高空拼裝式不可避免的。所以，在進(jìn)行高空拼裝時(shí)，首先要把拼裝支架在地面上搭建起來(lái)，接下來(lái)在使用起重機(jī)進(jìn)行如下操作：

把網(wǎng)架構(gòu)件分件或分塊吊至空中的設(shè)計(jì)位置，在支架上進(jìn)行拼裝的方法。網(wǎng)架的總的拼裝順序是從建筑物的一端開始向另一端以兩個(gè)三角形同時(shí)推進(jìn)，待兩個(gè)三角形相反后，則按人字形逐漸向前推進(jìn)，然后在另一端的正中閉合。每榀塊體的安裝順序，在開始的兩個(gè)三角形部分是由屋脊部分開始分別向兩邊拼裝，兩個(gè)三角形相交后，則由交點(diǎn)開始同時(shí)向兩邊推進(jìn)。

3.2 整體安裝法

3.2.1 多機(jī)抬吊法

在進(jìn)行多機(jī)臺(tái)吊法施工時(shí)，要預(yù)先做好準(zhǔn)備工作，其準(zhǔn)備工作并不復(fù)雜，并且安裝起來(lái)也是非常迅速，其被跨度大約為40m、高度在25m左右的中小型網(wǎng)架屋蓋所采用。

3.2.2 提升機(jī)提升法

該方法是將地面正位拼裝的網(wǎng)架直接整體提升到柱頂橫梁就位。該方法具有非常多的優(yōu)點(diǎn)，如在進(jìn)行施工時(shí)，并不需要大型吊裝設(shè)備，提升平穩(wěn)、勞動(dòng)強(qiáng)度低、工效高、施工安全，但是準(zhǔn)備工作量卻非常大。被跨度在50～70m、高度在40m以上的中型周邊支承網(wǎng)架廣泛的應(yīng)用。

4 安全施工

無(wú)論是任何建筑工程施工，都需要做好安全施工的工作，因此，在高層建筑物鋼結(jié)構(gòu)施工中安全施工也是非常重要的環(huán)節(jié)。由于高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工具有高空作業(yè)、懸空作業(yè)多等特點(diǎn)。因此，在進(jìn)行高層鋼結(jié)構(gòu)施工中隨時(shí)可能因?yàn)槟承┦┕と藛T的粗心或不小心掉下來(lái)一些施工物件或工具，而造成人員的傷亡，所以針對(duì)高層建筑物鋼結(jié)構(gòu)施工的這一特點(diǎn)，必須要提前做好施工前的準(zhǔn)備工作，同時(shí)也不要忽略了施工中的控制工作。因此，在做好事前預(yù)防工作中，可以設(shè)置防墜板、防墜器、安全等，同時(shí)要做好施工人員的安全教育，提高施工人員的安全意識(shí)，并且建立日安全巡視制度，做好高層鋼結(jié)構(gòu)建筑安全施工工作。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，目前高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工已成為目前我國(guó)重要的建筑形式之一，但是由于其具有高空作業(yè)、懸空作業(yè)等特點(diǎn)，這就加劇了施工難度。因此，在進(jìn)行高層鋼結(jié)構(gòu)施工時(shí)，要選擇合理的鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，并且結(jié)合具有的建筑工程特點(diǎn)，進(jìn)行必要的機(jī)械設(shè)備選擇，加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)的控制，做好高層鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)安全控制工作，及時(shí)跟進(jìn)安全防護(hù)工作，措施要嚴(yán)密，檢查要到位，保證安全施工。

[1]何冰.淺述高層建筑框支剪力墻結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)[J].民營(yíng)科技，2008:12-15.

[2]張吉純.天津地鐵大廈工程型鋼砼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)[J].經(jīng)營(yíng)管理者，2011:07-11.