高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

徐 兆，王成龍

（齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾161000）

1 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的優(yōu)劣

1.1 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)優(yōu)勢分析

鋼結(jié)構(gòu)采用的材料是鋼板、熱亞型鋼以及冷加工成型的一些薄壁型鋼。相對于其他的材料結(jié)構(gòu)而言，高層建筑中使用的鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)很多。在空間利用方面，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼材的抗側(cè)彎及抗壓強(qiáng)度能達(dá)到其1.5倍，可以有效減少截面，增加開間面積及有效實(shí)用空間。而混凝土的使用在一定程度加重了灰塵以及噪音污染，同時(shí)，廢棄的鋼材在建筑物拆除后無法回收再利用，使用效率大大降低。鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)就很好地避免了這些弊端，減少了浪費(fèi)現(xiàn)象，降低了對環(huán)境的污染。

在跨度或者荷載都比較大的構(gòu)件中，鋼材由于自身力學(xué)性能比較強(qiáng)，在抗拉伸、抗壓以及延展性方面具有很強(qiáng)的功能，比混凝土、磚石以及木材表現(xiàn)出更好的適應(yīng)性。因?yàn)楦邔咏ㄖ摻Y(jié)構(gòu)在通常情況下不會(huì)因?yàn)槌d而出現(xiàn)突然斷裂的現(xiàn)象，能表現(xiàn)出超強(qiáng)的動(dòng)力荷載能力。也是由于鋼材料強(qiáng)度比較高的特性，施工成的構(gòu)件壁在受到壓力時(shí)依然能達(dá)到穩(wěn)定的要求，也奠定了抗震性優(yōu)良的構(gòu)架基礎(chǔ)。由于建筑在垂直方向的距離較大，對于高層抗風(fēng)性強(qiáng)度有很大的需求，而鋼材較好的彈性也能夠?qū)⒌卣鹚a(chǎn)生的能量消耗掉，可表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗震性能。

由于鋼結(jié)構(gòu)材料加工比較容易，并且機(jī)械操作效率高，精準(zhǔn)度也非常高，即使在現(xiàn)場也可以采用焊接的方式進(jìn)行安裝。在具體安裝中，可省掉設(shè)置繁雜的腳手架，采用壓型鋼板就可以作為混凝土樓板的永久性標(biāo)版。有資料表明，鋼結(jié)構(gòu)施工要比鋼筋混凝土施工的速度快70%～80%。因此在整體上，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)縮短了施工工期，降低了施工成本，為施工企業(yè)提高了經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)劣勢分析

鋼材作為金屬混合物，避免不了耐火點(diǎn)的限制。如果遇到了火災(zāi)，鋼結(jié)構(gòu)建筑鋼材導(dǎo)熱系數(shù)過大，會(huì)導(dǎo)致鋼材強(qiáng)度及彈性模量急速降低。當(dāng)溫度為350℃時(shí)，鋼材強(qiáng)度會(huì)下降30%；而溫度達(dá)到了600℃時(shí)，鋼材就會(huì)喪失承載的性能，導(dǎo)致建筑物坍塌。因此，加強(qiáng)梁、柱及壓型鋼板的防火性能，提高耐火能力，可以更好地保證高層建筑物的抗火災(zāi)能力［1］。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)適用的鋼材表面有大量的鐵元素，易與空氣發(fā)生氧化作用而產(chǎn)生鐵銹，此種鐵銹對鋼結(jié)構(gòu)的性能會(huì)造成一定的威脅，嚴(yán)重時(shí)會(huì)破壞鋼結(jié)構(gòu)，增加高層建筑安全隱患。我們也應(yīng)從鋼材市場角度分析，不能忽略鋼材供需失衡現(xiàn)象，這也是我國冶煉技術(shù)在鋼材生產(chǎn)方面的局限性。

2 高層鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 鋼結(jié)構(gòu)吊裝技術(shù)

高空作業(yè)中吊裝技術(shù)是非常關(guān)鍵的，直接決定了高層建筑的施工安全。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的吊裝技術(shù)主要包含鋼柱吊裝和鋼梁吊裝兩種技術(shù)。這兩種吊裝技術(shù)都存在很大的危險(xiǎn)性，對機(jī)械設(shè)備及施工技術(shù)的要求也比較嚴(yán)格，是高層鋼結(jié)構(gòu)工程施工的關(guān)鍵工序，對整個(gè)工程質(zhì)量起到了至關(guān)重要的作用。其中，鋼柱吊裝工作是高層建筑的主要豎向構(gòu)件，一般需要?jiǎng)澐值跹b作業(yè)區(qū)域，并按先主梁后次梁，從中央向四周擴(kuò)展的順序進(jìn)行吊裝。而鋼梁吊裝中，吊點(diǎn)的位置也決定了鋼梁的跨度及施工人員的安全。為了提高垂直運(yùn)輸效率，可用多頭吊索對重量小的次梁進(jìn)行一次多吊的方法。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)

焊接工藝廣泛應(yīng)用于固定鋼結(jié)構(gòu)的施工中。施工中常用的焊接技術(shù)有電渣焊技術(shù)、氣體保護(hù)焊技術(shù)等。目前最為常用的焊接工藝是以二氧化碳?xì)怏w保護(hù)半自動(dòng)焊為主，手工焊為輔的焊接技術(shù)。在焊接鋼結(jié)構(gòu)前，應(yīng)嚴(yán)格檢查焊條的合格證，在保證焊接縫表面光滑，無氣孔、裂紋、弧坑等問題后進(jìn)行下一步操作。在焊接過程中，不僅需要考慮總體焊接順序，區(qū)段的焊接順序也是不容忽視的問題。對任意一個(gè)焊接節(jié)點(diǎn)也需采用對稱分布焊接的施焊順序，最大程度的減少焊接應(yīng)力，控制變形的傾向。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)測量技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)施工測量是一種高精度的測量，精心布設(shè)測量基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)網(wǎng)，正確的測校方法和數(shù)值傳遞路線，都是工程測量的基本要素。測量技術(shù)的主要形式包括塔吊的選擇、吊裝、測控和施工安全等。其中，塔吊是整個(gè)施工測量技術(shù)的核心設(shè)備。選擇塔吊時(shí)，相對于附著塔吊，內(nèi)爬式塔吊更能節(jié)約成本，也因此得以在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用。適合的塔吊為吊裝的正常進(jìn)行奠定了良好的基礎(chǔ)，也促進(jìn)了鋼結(jié)構(gòu)施工第一道程序的順利進(jìn)行。在測控技術(shù)中，目前比較先進(jìn)的方法是用GPS定位系統(tǒng)進(jìn)行測量基線網(wǎng)的測設(shè)，并以高精度全站儀構(gòu)件空中三維坐標(biāo)定位，提高了測量技術(shù)的精準(zhǔn)度［2］。

2.4 鋼結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)監(jiān)控

為了保證施工能夠順利安全進(jìn)行，選用適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測設(shè)備對施工中重要部位的應(yīng)力變化及氣候變化進(jìn)行監(jiān)測是十分必要的。實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)從最初的收集信息，到判斷計(jì)劃和實(shí)際中的偏差，再到及時(shí)調(diào)整施工進(jìn)程，每一步都對鋼結(jié)構(gòu)施工有指導(dǎo)意義。

3 結(jié)語

土地資源的緊缺促進(jìn)了高層建筑的迅猛發(fā)展，而高層建筑中的施工技術(shù)決定著建筑的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。目前，高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用給建筑領(lǐng)域注入了新活力，并且隨著工程計(jì)算和施工技術(shù)水平的不斷提高，相信高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用會(huì)在住宅的適用性、安全性、耐久性等方面發(fā)揮更重要的作用。

［1］ 吳現(xiàn).高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用分析［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，（32）:183-184.

［2］ 葉慶賀.高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工測量技術(shù)［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012，（01）：93-94.