高層建筑鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)

蔡 武

（福建中宇正源建設(shè)工程有限公司，福建 福州 350100）

高層建筑具有豐富的使用性能、占地面積小且容量大的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)中主要的建筑形式之一。但是由于當(dāng)前我國(guó)的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)發(fā)展時(shí)間較短，相對(duì)來說并不成熟，在鋼結(jié)構(gòu)施工過程中存在著多種問題，嚴(yán)重影響了高層建筑的整體施工質(zhì)量。為推動(dòng)建筑企業(yè)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，企業(yè)一定要重視對(duì)于高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的研究。

1 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)特點(diǎn)

1.1 穩(wěn)定效果好且受外界影響小

使用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行高層建筑施工能夠顯著提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而且在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)施工時(shí)，相比于傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)施工，鋼結(jié)構(gòu)在施工的過程中不會(huì)受到外界環(huán)境及天氣等因素的影響，能夠保障在既定的施工周期內(nèi)完成施工。除此之外，由于鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定效果非常好且性能優(yōu)越，用這一結(jié)構(gòu)建造的高層建筑能夠具有更強(qiáng)的抗震性能，能夠很好地滿足現(xiàn)代人們對(duì)于高層建筑的安全使用需求。

1.2 能夠?yàn)楦邔咏ㄖ磔^強(qiáng)的空間感且成本投入少

采用鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式能夠?yàn)楦邔咏ㄖ磔^強(qiáng)的空間感，這主要是因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)自身的強(qiáng)度與抗壓性能非常優(yōu)越，所以與傳統(tǒng)建筑施工結(jié)構(gòu)相比，只需要占據(jù)非常小的空間范圍，就能夠發(fā)揮出較強(qiáng)的抗壓能力，因此，鋼結(jié)構(gòu)的空間占有率非常小，能夠擴(kuò)大建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)部使用空間，為使用者帶來較為開闊的建筑使用感受。除此之外，鋼結(jié)構(gòu)的建筑施工效率非常高，所有的施工材料都是預(yù)先在工廠內(nèi)加工制作完成的，只需要在到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后進(jìn)行組裝即可，不但縮短了高層建筑的施工時(shí)間，還不需要建筑企業(yè)投入較多的成本，具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益。

1.3 推動(dòng)高層建筑工程實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展

現(xiàn)階段，隨著生態(tài)文明建設(shè)戰(zhàn)略的不斷實(shí)施，人們?cè)桨l(fā)重視綠色環(huán)保發(fā)展，各行各業(yè)也在尋找綠色轉(zhuǎn)型升級(jí)的渠道，建筑行業(yè)也是如此。而鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)就是現(xiàn)代社會(huì)研究出的新型環(huán)保技術(shù)之一，使用這一技術(shù)能夠有效降低高層建筑在施工過程中對(duì)于自然環(huán)境的破壞。比如說，使用鋼結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生大量的建筑固體廢棄物垃圾，不會(huì)像傳統(tǒng)建筑施工中那樣隨意堆放建筑垃圾，能夠很好地保護(hù)施工區(qū)域的樣貌。而且鋼結(jié)構(gòu)在施工過程中不會(huì)發(fā)出較大的噪音，不會(huì)對(duì)周邊區(qū)域造成噪聲污染等等。所以說使用鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)進(jìn)行高層建筑施工，有利于推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。

2 高層建筑項(xiàng)目施工現(xiàn)狀

在現(xiàn)代社會(huì)當(dāng)中，城市中的人口數(shù)量一直處于居高不下的狀態(tài)，甚至部分城市還存在著直線上升的情況，這就為城市發(fā)展帶來了較大的壓力，為了滿足城市居民的日常居住需求，高層建筑逐漸成為當(dāng)前城市建筑施工的主要形式之一。但是隨著人們經(jīng)濟(jì)水平的提升，對(duì)于住房質(zhì)量及舒適度的要求也逐漸提升，為滿足人們對(duì)于高層建筑的要求，施工企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)于施工技術(shù)及工藝的研究力度，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前使用的施工技術(shù)的優(yōu)化與創(chuàng)新。

當(dāng)前，我國(guó)的高層建筑項(xiàng)目是逐層施工，為保障高層建筑的整體質(zhì)量，施工單位在施工過程中需要保障各個(gè)環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量達(dá)到相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并重視了解工程施工技術(shù)要點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于施工質(zhì)量的優(yōu)化。與此同時(shí)，還應(yīng)該保障各個(gè)施工環(huán)節(jié)之間的科學(xué)連接，以此保障高層建筑的整體施工質(zhì)量。除此之外，在進(jìn)行高層建筑施工的過程中，因?yàn)槭┕ぶ芷谙鄬?duì)較短、垂直施工難度較大以及施工環(huán)境較差等多種因素的影響，為保障施工順利安全地進(jìn)行，建筑企業(yè)需要聘用經(jīng)驗(yàn)豐富且技術(shù)水平較高的施工團(tuán)隊(duì)。總而言之，通過對(duì)高層建筑項(xiàng)目施工情況的分析來看，如何提升高層建筑結(jié)構(gòu)施工水平是當(dāng)前影響我國(guó)建筑行業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的關(guān)鍵內(nèi)容之一。

3 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)工程施工流程和影響因素

3.1 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)工程施工流程

在進(jìn)行高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的過程中，主要需要遵循著以下流程進(jìn)行施工：構(gòu)件質(zhì)量驗(yàn)收——吊裝施工——螺栓調(diào)整——焊接質(zhì)量驗(yàn)收——壓控鋼板——螺栓施工。高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)施工相對(duì)于其他施工環(huán)節(jié)來說具有較高的綜合性，施工工序是非常復(fù)雜的，并且鋼結(jié)構(gòu)的整體性較強(qiáng)，一個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量問題就會(huì)影響到整體施工質(zhì)量，所以在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)施工的過程中，施工工作人員需要根據(jù)本次高層建筑施工的實(shí)際情況，詳細(xì)分析可能會(huì)對(duì)施工質(zhì)量與安全造成影響的各個(gè)條件，并合理利用與實(shí)施項(xiàng)目建設(shè)資源和施工技術(shù)，最大程度上保障高層建筑施工的安全開展。

與此同時(shí)，在施工的過程中還需要重視對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)開展的質(zhì)量驗(yàn)收工作，保障鋼結(jié)構(gòu)工程各個(gè)環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)一致，管理人員還需要加大對(duì)于高空作業(yè)環(huán)節(jié)的管理力度，確保在高空作業(yè)環(huán)節(jié)不會(huì)出現(xiàn)安全事故以及質(zhì)量問題，避免為建筑企業(yè)帶來不必要的經(jīng)濟(jì)損失。除此之外，還需要重視對(duì)于高強(qiáng)螺栓和焊接等環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理，保障鋼結(jié)構(gòu)材料的焊接、連接與施工設(shè)計(jì)一致，以此降低因構(gòu)建連接不合理導(dǎo)致的施工質(zhì)量問題，保障高層建筑施工的有序?qū)嵤?/p>

3.2 影響高層建筑鋼結(jié)構(gòu)工程施工的因素

與傳統(tǒng)建筑項(xiàng)目施工相比，高層建筑由于修建高度比較高，所以在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，鋼結(jié)構(gòu)是必要的組成結(jié)構(gòu)。使用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行高層建筑施工，主要會(huì)受到場(chǎng)地條件、荷載傳遞以及施工技術(shù)水平等多方面因素的限制，特別是荷載傳遞與技術(shù)水平這兩方面，若是荷載傳遞設(shè)計(jì)的不科學(xué)，就會(huì)導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)的承載能力受到影響，無法承受高層建筑傳遞的荷載，最終影響到高層建筑的施工與使用安全。而施工人員鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)水平也是影響鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的主要因素之一，若是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)合理，但是在實(shí)施的過程中存在著技術(shù)實(shí)施不規(guī)范或是技術(shù)應(yīng)用錯(cuò)誤等問題，就會(huì)導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)施工無法通過質(zhì)量驗(yàn)收，需要返工重建，不但影響到高層建筑項(xiàng)目施工進(jìn)度，還會(huì)為建筑企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，在進(jìn)行高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的過程中，施工單位需要重視上述影響因素，避免對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量與效率造成影響。

4 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 充足的施工準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工之前，施工單位應(yīng)該做好充足的施工準(zhǔn)備工作，以此保障正式施工的有序?qū)嵤?。在進(jìn)行準(zhǔn)備工作的過程中，要保障參與到本次施工中的工作人員對(duì)于本項(xiàng)目具有詳細(xì)的了解，這樣才能夠更好地開展后續(xù)工作。

第一，相關(guān)工作人員正確分析高層建筑的荷載傳遞方式并在此基礎(chǔ)上完成鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)造的設(shè)計(jì)，然后再進(jìn)行施工方案的制定，以此提升施工工序安排的科學(xué)性，保障鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)效果與設(shè)計(jì)效果一致；第二，再準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，施工工作人員還應(yīng)該對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境以及情況進(jìn)行了解，以此為后續(xù)施工方案制定等工作的開展提供數(shù)據(jù)支持，保障各項(xiàng)工作開展的合理性；第三，現(xiàn)場(chǎng)管理人員還需要對(duì)于本次施工項(xiàng)目的施工資源情況有一個(gè)詳細(xì)的了解，并制定出最優(yōu)的資源配置方案，以此來提高鋼結(jié)構(gòu)的施工效率，保障高層建筑施工能夠在既定工期內(nèi)完成。

除此之外，在施工準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，工作人員還需要開展對(duì)于鋼板等原材料質(zhì)量的驗(yàn)收工作，以此避免在后續(xù)施工中才發(fā)現(xiàn)施工材料質(zhì)量或性能無法滿足施工需要，從而對(duì)施工進(jìn)度和質(zhì)量造成較大的影響，為建筑施工單位帶來不必要的經(jīng)濟(jì)損失。首先，在購(gòu)買鋼結(jié)構(gòu)施工材料的過程中，采買員工需要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鋼板材料購(gòu)買，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行質(zhì)量抽查，以此保障購(gòu)買的鋼板材料質(zhì)量；其次，在鋼構(gòu)件材料送達(dá)至施工場(chǎng)地時(shí)，工作人員還需要再次進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，只有達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)的材料才能夠進(jìn)入到現(xiàn)場(chǎng)，以此保障施工場(chǎng)地內(nèi)的材料構(gòu)件全部滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；最后，還應(yīng)該做好存放規(guī)劃與防潮措施，以免出現(xiàn)存放混亂導(dǎo)致的鋼構(gòu)等建材失竊或是受潮生銹問題，從而減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

4.2 鋼構(gòu)件的運(yùn)輸環(huán)節(jié)

在進(jìn)行高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的過程中會(huì)使用到較多的鋼構(gòu)件，鋼構(gòu)件的質(zhì)量是非常重要的，鋼構(gòu)件的運(yùn)輸環(huán)節(jié)作為影響鋼構(gòu)件質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，需要工作人員重點(diǎn)關(guān)注。為了降低在運(yùn)輸途中鋼構(gòu)件出現(xiàn)碰撞破損，工作人員應(yīng)該合理規(guī)劃運(yùn)輸路線，盡可能通過平坦公路進(jìn)行運(yùn)送，并且在駕駛過程中還應(yīng)該保持勻速前進(jìn)。若是鋼構(gòu)件數(shù)量較多，則可以選擇分批次運(yùn)送，鋼構(gòu)件的運(yùn)輸順序可以根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)施工需求進(jìn)行安排，避免出現(xiàn)構(gòu)件集中運(yùn)輸問題，這樣不但不利于鋼構(gòu)件的保存，還會(huì)加大鋼構(gòu)件損壞的概率。除此之外，在運(yùn)輸鋼構(gòu)件的過程中，還應(yīng)該在車廂內(nèi)做好保護(hù)措施與加固措施，比如說使用墊木對(duì)鋼構(gòu)件進(jìn)行隔離，或是使用泡沫等材料對(duì)鋼構(gòu)件的邊角處進(jìn)行防護(hù)。若是成本充足且條件允許，還可以使用帆布對(duì)構(gòu)件進(jìn)行覆蓋。當(dāng)?shù)竭_(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后，需要在保證安全地前提下將鋼構(gòu)件吊運(yùn)卸車并平穩(wěn)擺放在預(yù)先劃定的存儲(chǔ)位置，避免造成形變或是破損等現(xiàn)象。

4.3 鋼管柱施工要點(diǎn)

在進(jìn)行高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的過程中，鋼管柱施工是其必要的組成部分。在正式進(jìn)行鋼管柱作業(yè)時(shí)，工人需要正確合理選擇軸線位置，并對(duì)地腳螺栓進(jìn)行詳細(xì)檢查。然后就可以進(jìn)行螺栓預(yù)埋施工，此后再進(jìn)行鋼柱安裝作業(yè)，在這一環(huán)節(jié)，一般都會(huì)使用吊裝的施工方式進(jìn)行作業(yè)，在正式進(jìn)行吊裝施工時(shí)，工作人員還需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況做好吊裝分區(qū)以及吊裝順序的確定并保障塔吊裝置到位，以此保障吊裝施工的有序?qū)嵤?/p>

當(dāng)?shù)跹b作業(yè)高度增加時(shí)，工人應(yīng)該減少塔吊裝置的載重?cái)?shù)額，以此保障吊裝工作的安全實(shí)施。通常情況下，吊裝鋼結(jié)構(gòu)主要有豎向立體吊裝以及平面內(nèi)吊裝兩種形式，在進(jìn)行不同形式的吊裝施工時(shí)需要工作人員注意，平面內(nèi)吊裝應(yīng)該從中心核心筒位置進(jìn)行施工，然后對(duì)于四周結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定，而豎向立體吊裝作業(yè)應(yīng)該遵循由下至上的施工。在進(jìn)行鋼管柱固定工作時(shí)，工作人員還應(yīng)該將測(cè)量環(huán)節(jié)貫穿始終，并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)于鋼柱的垂直度和定點(diǎn)高度等方面進(jìn)行不斷校對(duì)完善，以此保障與施工設(shè)計(jì)一致，并且還需要保障施工順序與施工方案一致，避免因施工順序混亂而導(dǎo)致的施工質(zhì)量問題。

4.4 鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)

在進(jìn)行高層鋼結(jié)構(gòu)施工時(shí)，施工單位在一般情況下都會(huì)使用焊接的形式對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。當(dāng)前使用較為頻繁的焊接形式主要是氣體保護(hù)焊和電渣焊。由于氣體保護(hù)焊的操作便捷且成本較低，所以氣體保護(hù)焊是當(dāng)前大多數(shù)施工單位焊接施工的首要選擇。在使用氣體保護(hù)焊模式進(jìn)行焊接的過程中，一般都會(huì)使用二氧化碳作為保護(hù)氣體來進(jìn)行焊接，為保障焊接質(zhì)量還可以通過加入手工焊輔助的形式進(jìn)行操作。在完成焊接操作后，焊接人員應(yīng)該對(duì)鋼材焊接的位置進(jìn)行細(xì)致地檢查，確保焊接處不存在氣孔或是斷紋等質(zhì)量問題。除此之外，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)焊接作業(yè)的過程中，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱能力較強(qiáng)，所以還應(yīng)該為焊接施工人員佩戴全套的防火設(shè)備并準(zhǔn)備好相應(yīng)的防火措施，以此避免因焊接操作而引發(fā)的火災(zāi)，為建筑企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。

4.5 螺栓安裝技術(shù)要點(diǎn)

當(dāng)施工單位在開展高層建筑鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)作業(yè)時(shí)，還需要重視高強(qiáng)度螺栓的安裝技術(shù)和焊接技術(shù)要點(diǎn)，這樣才能夠確保鋼結(jié)構(gòu)最終的施工質(zhì)量達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行螺栓安裝施工的過程中，工作人員需要始終遵循著從內(nèi)至外的安裝順序來進(jìn)行螺栓的安裝工作，并且切記不可以出現(xiàn)強(qiáng)行穿入的情況。與此同時(shí)，施工人員還需要根據(jù)螺栓的大小來進(jìn)行螺孔的打造，若是存在螺栓與螺孔大小不一致的情況，為避免影響后續(xù)施工的正常開展，施工人員應(yīng)該使用鉸刀對(duì)于螺孔進(jìn)行修正，以此確保每一個(gè)螺孔的大小都符合螺栓尺寸。在外墻螺栓入孔施工后，施工人員還應(yīng)該采取焊接的方式對(duì)于螺栓進(jìn)行固定。除此之外，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)都存在著不同的尺寸，所以，需要施工人員根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的實(shí)際尺寸來選擇合適的高強(qiáng)度螺栓分布安裝形式。比如說，對(duì)于大尺寸節(jié)點(diǎn)安裝工作來說，就應(yīng)該選擇先進(jìn)行螺栓入孔作業(yè)再進(jìn)行加固，避免在加固環(huán)節(jié)出現(xiàn)螺栓變形現(xiàn)象。

5 結(jié)論

總而言之，隨著城市中高層建筑數(shù)量的增加，高層建筑的質(zhì)量也已經(jīng)成為現(xiàn)階段人們關(guān)注的重點(diǎn)。所以，建筑企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)于高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的研究，了解鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的規(guī)范操作與要點(diǎn)，重視解決當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)施工中存在的問題，規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)施工操作，以此保障高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量達(dá)到相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，提高高層建筑使用過程中的安全性。