高層建筑鋼結(jié)構(gòu)在土建工程中的應(yīng)用研究

史永力

（陜西建工第五建設(shè)集團(tuán)有限公司 陜西西安 710032）

近年來(lái)，隨著我國(guó)建筑行業(yè)的快速發(fā)展，各種新技術(shù)、新材料被應(yīng)用到建筑施工領(lǐng)域，對(duì)提高工程施工效率和施工質(zhì)量起到了較好的積極作用。而高層建筑鋼結(jié)構(gòu)就是當(dāng)前土建工程中較為常用的一種技術(shù)，能夠充分滿(mǎn)足我國(guó)人民對(duì)工程質(zhì)量和安全等各方面的要求，且可以進(jìn)一步降低工程資金的浪費(fèi)，使土建工程的整體效益得以提升。但是在應(yīng)用高層建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的時(shí)候，也要充分認(rèn)識(shí)到這一技術(shù)的缺點(diǎn)，以便能夠?qū)ζ溥M(jìn)行靈活運(yùn)用，促進(jìn)工程施工技術(shù)水平的提升，為高層建筑施工技術(shù)的發(fā)展提供有利支持。

1 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)分析

1.1 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)

（1）鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度較高。與混凝土圖結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)具有更高的密度，且抗震性能、吸收能力和延伸性等等都更勝一籌，能夠充分滿(mǎn)足工程施工的需求。同時(shí)，由于鋼材的強(qiáng)度較高，能夠?qū)崿F(xiàn)最小截面的構(gòu)件，使構(gòu)件的承載能力更加穩(wěn)定，再加上鋼材本身就是一個(gè)內(nèi)部組織比較均勻的材料，能夠保證工程施工的實(shí)際效果達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)[1]。

（2）鋼結(jié)構(gòu)的施工周期短。與其他工程相比，鋼結(jié)構(gòu)不僅能夠滿(mǎn)足工程施工的需求，還能夠降低施工成本，使工程的施工周期得以縮短。具體來(lái)講，由于鋼結(jié)構(gòu)是一種成品材料，可以減少施工人員的工作量，且可以保證材料的質(zhì)量，使施工人員能夠直接進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的安裝、加固等工序，從而實(shí)現(xiàn)縮短施工周期的效果。

（3）鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)地較低。在科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展背景下，鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)地越來(lái)越輕，能夠在與混凝土結(jié)構(gòu)重量相同的情況下，體現(xiàn)出更高的承重能力。由于鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)地較輕，可以有效降低材料運(yùn)輸產(chǎn)生的成本。

（4）較高的韌性和塑性。與其他材料相比，鋼結(jié)構(gòu)體現(xiàn)出更高的韌性和塑性，使得鋼結(jié)構(gòu)能夠更好地適應(yīng)各種環(huán)境，降低荷載對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的影響，避免出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)工程的變形、斷裂等問(wèn)題。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)具有可回收利用的特點(diǎn)，不僅能夠降低材料的浪費(fèi)，還可以降低工程施工中的環(huán)境污染，充分滿(mǎn)足我國(guó)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求。

1.2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的劣勢(shì)

（1）施工技術(shù)的要求較高。在進(jìn)行高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工時(shí)，既要充分考慮到鋼結(jié)構(gòu)的功能，也要重視在荷載作用下鋼結(jié)構(gòu)的變形，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的焊接及螺栓安裝可能出現(xiàn)的縫隙進(jìn)行計(jì)算。與混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)對(duì)工程施工技術(shù)的要求更高，否則將直接影響到鋼結(jié)構(gòu)施工的效率及質(zhì)量。

（2）施工材料的成本較高。隨著高層建筑鋼結(jié)構(gòu)在土建工程中的廣泛應(yīng)用，鋼結(jié)構(gòu)的材料價(jià)格不斷提高。雖然鋼結(jié)構(gòu)的產(chǎn)量越來(lái)越大，但是大量的原材料是進(jìn)口的，這就使得鋼結(jié)構(gòu)的市場(chǎng)價(jià)格存在較大的變化，很容易出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)的價(jià)格過(guò)高等情況。

（3）鋼材的耐溫性能不足。通過(guò)對(duì)鋼材進(jìn)行檢測(cè)可知，鋼材本身就具有較好的導(dǎo)熱性能，使得鋼材很容易受到高溫的影響，既無(wú)法保證鋼材的使用壽命，也容易出現(xiàn)因鋼材質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的建筑坍塌等安全事故。由于鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能無(wú)法達(dá)到要求，需要將防火材料涂抹到鋼材的表面，以此確保鋼結(jié)構(gòu)的整體性能[2]。

2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)在土建工程中的具體應(yīng)用分析

2.1 吊裝施工技術(shù)

在進(jìn)行高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的時(shí)候，需要借助各種設(shè)備設(shè)施對(duì)鋼梁、鋼柱等等進(jìn)行吊裝，確保整個(gè)吊裝施工過(guò)程的安全性及有效性。在進(jìn)行吊裝施工的時(shí)候，施工人員必須要充分考慮到豎向荷載對(duì)鋼柱產(chǎn)生的負(fù)面影響，避免因豎向荷載過(guò)大造成鋼柱變形等不良狀況，從而保證吊裝施工的整體質(zhì)量[3]。同時(shí)，施工人員需要充分掌握鋼柱的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，對(duì)鋼柱的實(shí)際長(zhǎng)度進(jìn)行檢查，使其能夠達(dá)到工程施工的要求。在鋼柱的實(shí)際長(zhǎng)度與設(shè)計(jì)長(zhǎng)度相符的情況下，不能對(duì)其進(jìn)行隨意更換，以此保證工程施工的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。其次，在進(jìn)行施工操作前，需要做好施工人員的安全防護(hù)，通過(guò)繩索和欄桿對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，并利用鋼梁的跨度對(duì)打孔位置進(jìn)行確定，之后做好吊耳的焊接工作，使其能夠成為滿(mǎn)足工程施工需求的吊裝點(diǎn)。

2.2 地腳螺栓預(yù)埋技術(shù)

地腳螺栓預(yù)埋技術(shù)是高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中一種常用的基礎(chǔ)性技術(shù)，需要先確定好螺栓的安裝位置，之后對(duì)其進(jìn)行安裝和控制，為鋼柱安裝的順利進(jìn)行奠定良好基礎(chǔ)。具體來(lái)講，施工人員需要做好施工現(xiàn)場(chǎng)的勘察工作，在充分了解工程現(xiàn)場(chǎng)情況的基礎(chǔ)上，根據(jù)相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)螺栓的垂直標(biāo)高和預(yù)埋水平進(jìn)行確定，并做好螺栓安裝中的控制和管理，將螺栓預(yù)埋施工的誤差控制在最小范圍。同時(shí)，施工人員需要在完成螺栓預(yù)埋之后，對(duì)螺栓預(yù)埋的位置進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，之后按照要求進(jìn)行混凝土施工。在混凝土凝固之后，還要對(duì)其進(jìn)行二次測(cè)量，使測(cè)量所得的數(shù)據(jù)信息能夠達(dá)到實(shí)際需求[4]。

2.3 螺栓連接技術(shù)

在進(jìn)行土建工程的施工過(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)的螺栓連接是否緊密直接影響著工程的穩(wěn)固性，是保證工程使用壽命及使用安全的重要因素。因此，需要確保施工人員能夠熟悉運(yùn)用螺栓連接技術(shù)，其中包括了螺栓的安裝、螺栓的緊固等等，只有保證螺栓連接的質(zhì)量達(dá)到要求，才能夠開(kāi)展下一道工序的施工。在完成螺栓結(jié)構(gòu)的架設(shè)之后，需要根據(jù)工程構(gòu)件的情況進(jìn)行合理的矯正，防止出現(xiàn)螺栓錯(cuò)位、螺栓變形等不良狀況。同時(shí)，在進(jìn)行螺栓的施工過(guò)程中，需要從同一個(gè)方向進(jìn)行螺栓的穿入，對(duì)每一個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行有效管控，以此確保螺栓安裝的整體質(zhì)量，為工程施工的開(kāi)展提供有利環(huán)境。若是在螺栓的安裝中出現(xiàn)無(wú)法穿入螺孔的情況，需要利用鉸刀對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，使螺栓能夠順如穿過(guò)螺孔。

2.4 焊接技術(shù)

在進(jìn)行高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的時(shí)候，需要控制好焊接的質(zhì)量，對(duì)焊接產(chǎn)生的焊縫等問(wèn)題進(jìn)行仔細(xì)檢查，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題，使焊接的質(zhì)量得以有效提升。首先，需要對(duì)焊接的材料、電瓶、參數(shù)等等進(jìn)行合理選擇，并確定好焊接的位置，借助各種施工工藝完成焊接施工。為實(shí)現(xiàn)對(duì)熔池、焊縫等問(wèn)題的有效檢查，幫助施工人員對(duì)焊縫的成因進(jìn)行有效判定，可以選擇左向焊法來(lái)進(jìn)行操作。右向焊法比較適用于需要橫焊的時(shí)候，需要根據(jù)不同情況對(duì)不同的焊接方法進(jìn)行合理運(yùn)用。若是在施工需要的情況下，可以利用電渣焊的方法來(lái)進(jìn)行焊接，對(duì)焊接的電壓、電流和熔縫等等進(jìn)行控制，使焊接施工的各項(xiàng)參數(shù)達(dá)到要求，從而保證焊接施工的整體質(zhì)量[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)是土建工程中不可或缺的重要部分，但是鋼結(jié)構(gòu)本身不僅具有較高的優(yōu)勢(shì)，也存在著一些劣勢(shì)，這就需要加強(qiáng)技術(shù)研究，以便能夠在改進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，幫助施工人員更好地應(yīng)用高層建筑鋼結(jié)構(gòu)，從而滿(mǎn)足土建工程各方面的要求，促進(jìn)土建工程施工技術(shù)水平的提高。