高层建筑钢结构施工技术要点分析

【关键词】钢结构；施工技术；安全管理 

　　1 钢结构的特点 

　　钢结构是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。材料的特性是推出新型建筑形式的出发点。钢结构是用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的。和其它材料的结构相比，钢结构有如下一些特点： 

　　（1）强度和强度质量比高。与混凝土、砖、石和木材等相比，虽然其密度较大，但是由于其强度要高得多，强度质量比仍然远高于这些材料 。因此，在同等条件下，钢结构构件小，自重低，特别适用于大跨度和高层结构。 

　　（2）材质均匀、性能好，结构可靠度高。钢材内部结构均匀，比较符合理想的各向同性弹塑性材料，按照一般的力学计算理论可以较好地反映钢结构的实际工作性能。另外，钢材由工厂生产，便于严格的质量控制。因此，钢结构的可靠性高。 

　　（3）施工简便、工期短。钢结构材料均为专业化工厂成批生产的成品材料，精确度较高，材料可加工性能好，便于现场裁料和拼接，构件质量轻，便于现场吊装。因此钢结构具有较高的工业化生产程度，采用钢结构可以有效地缩短工期。 

　　（4）延性好、抗震能力强。钢结构由于材料强度高，塑性和韧性好，结构自重轻，结构体系较柔软，在地震时，地震作用小，结构耗能能力强，损失小。因此，钢结构具有较强的抗震能力。 （5）易于改造和加固，钢材具有较好的可加工性能，连接措施简单，因此，与其它建筑材料相比，对已有钢结构进行改造和加固相对比较容易。 

　　2 施工技术控制要点 

　　2.1做好施工前的准备工作 

　　首先是强化施工图纸的会审工作，图纸是工程施工的依据，工程开工前项目监理机构要组织监理人员熟悉工程图纸与项目有关的规范标准、工艺技术条件，充分领会设计意图。同时，要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审，检查施工图纸中的“错、漏、碰、缺”，力争把问题解决在施工之前，减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。其次是认真审查钢结构安装施工组织设计，施工组织设计是施工单位全面指导工程实施的技术性文件，施工组织设计的完善程度直接影响工程的质量、进度。 

　　2.2塔吊的选择与布置 

　　塔吊是超高层钢结构工程施工的核心设备，其选择与布置要根据建筑物的布置、现场条件及钢结构的重量等因素综合考虑，并保证装拆的安全、方便、可靠。在塔吊的选择上应优先考虑内爬式塔吊，因为钢结构建筑采用内爬式塔吊不需要对楼层进行加固，并且在起重机布设位置上有较大的自由度。另一方面，采用内爬式塔吊进行钢结构高层建筑吊装施工，对塔吊起重能力和幅度要求不像采用附着式塔吊那样苛刻。从经济上考虑，为节约成本，优先选用内爬式塔吊进行钢结构超高层建筑的施工。 

　　2.3严格原材料 

　　钢结构有很多优点，但其缺点是导热系数大，耐火性差。随着冶金技术的提高，耐火钢的研究成功并投入生产，为钢结构的进一步发展创造了条件。在选择中，首先钢筋的质量证明文件应齐全有效，且进场检验应符合规范和设计要求。连接套筒应有出厂合格证，材料一般为低合金钢、优质碳素结构钢，其设计抗拉承载力标准值应不小于被连接钢筋的受拉承载力标准值的1.2倍，套筒长为钢筋直径的二倍。 

　　2.4钢构件验收 

　　钢构件住进入安装现场后，由专业质量检测人员对构件的质量进行检查。弹出钢柱的安装轴线，若发现在运输过程中钢构件发生变形缺陷后，马上进行矫正和处理。同时还需要对构件纵横两个方向的安装中心线进行验收，对中心线不清晰的要重新弹上安装线。 

　　2.5螺栓安装 

　　钢结构工程中螺栓连接一般用高强螺栓和普通螺栓，普通螺栓连接，每个螺栓一端不得垫2个以上垫片，螺栓孔不得用气割扩孔，螺栓拧紧后外露螺纹不得少于2个螺距；高强螺栓使用前我们检查螺栓的合格证和复试单，安装过程中板叠接触面应平整，接触面必须大干75%，边缘缝隙不得大干0.8mm，高强螺栓应自由穿入，不得敲打和扩孔；高强螺栓不得作为临时安装螺栓，螺栓拧紧应按一个方向施拧，当天安装的应终拧完毕，终拧完毕应逐个检查，对欠拧、超拧的应进行补拧或更换。 

　　2.6钢柱安装钢柱的安装方法 

　　（1）钢柱安装前对一节柱的标高与轴线进行复验，发现误差超出规范的，应立即修正。（2）安装前，应在地面把钢爬梯等装在钢柱上，供登高作业用。（3）钢柱工厂加工时应按要求在柱两端设置临时固定用的连接耳板，上节钢柱对准下节钢柱柱顶中心线后，即用螺栓与连接板做临时固定。待钢柱对接（指电焊）完成，且验收合格后，再将耳板割除。（4）钢柱一般采用两点就位，一点起吊。 

　　2.7焊接 

　　钢结构使焊前，对焊条的合格证进行检查，按说明书要求使用，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤，一、二焊缝不得有气孔、夹渣、弧坑裂纹，一级焊缝不得有咬边、未满焊等缺陷，一、二级焊缝按要求进行无损检测，在规定的焊缝及部位要检查焊工的钢印。原则是采用结构对称、节点对称、全方位对称焊接。多层焊接宜连续施焊，每一层焊道焊完后应及时清理检查，清除缺陷后再焊。焊接接头要求熔透焊的对接和角接焊缝，多层梁柱焊接时，应根据安装情况先焊顶层柱与梁节点，其次焊底部柱与梁节点，最后焊中间部分的柱与梁节点。在焊接顶层梓与梁节点时，应先焊梓顶垂直偏差较大的部位，以利用焊接后收缩变形应力达到减少柱顶垂直偏差。焊接顺序宜从中间轴线柱向四周扩散施焊。3 做好安全施工管理措施 施工企业，在钢结构安装与防护工作中，应建立科学有效的保障体系和操作规范，可以以项目经理为安全施工第一责任人，对现场的安全施工全面负责。施工队长为安全施工的具体领导者，负责现场本队施工区域的安全施工的实施。安全文明管理员为现场安全施工的专职人员，负责安全施工的教育、监督、检查。施工机械、机具每天使用前例行检查，特别是钢丝绳、安全带每周还应进行一次性能检查，确保完好。安装过程中应考虑到现场机具、设备、已完成工程的安全防护。当风速为10m/s时，有时吊装工作应该停止，当风速达到15m/s时，所有工作均须停止。安装和搬运构件、板材时须戴好手套。吊装时钢丝绳如出现断胶、断钢丝和缠结要立即更换。特殊工种持有效证上岗。一天工作结束时，要将安装得建筑物得到正确支撑，以免发生意外。钻孔时始终要戴好防护镜。做好现场的安全防护措施，按规定搭设脚手架并经检查合格，方可使用。在安装墙板时，使用的移动脚手架的每层操作平台要固定牢固，并做防滑措施，拉好防护绳，扣好安全带。移动脚手架与墙体有两个以上拉接点，并在外侧设两道抛撑。抛撑需固定在坚实有承载力的地面上。移动前要清除前方道路的障碍物，填平坑洼地，压实路面方可向前移动。在实施每一项任务前，应对安装工人反复讲明安全事项。采用二级安全监督体系，实现安全教育和安全检查。4 结束语 钢结构施工技术内容丰富，要求严格，需要基础科学与工程科学密切配合与交叉渗透，并根据工程实际不断创新和发展，钢结构的广泛应用，钢结构的技术难度会越来越大，随之而来安装精度要求也越来越高，质量问题也会越来越受关注。 

　　参考文献： 

　　[1]JGB-50017.钢结构设计规范[S].北京.中国建筑工业出版社.2004. 

　　[2]路克宽.钢结构工程便携手册[M].北京：机械工业出版社，2003. 

　　[3]鲍广鉴.钢结构施工技术及实例[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.