关于高层建筑钢结构施工技术的研究吕帅--中国期刊网

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关于高层建筑钢结构施工技术的研究吕帅

发表时间：2020/8/4 来源：《基层建设》2020年第10期作者：吕帅

[导读] 摘要：近些年，由于我国社会的高速发展，带动了科学技术的不断创新，越来越多的新技术和新材料被广泛用于高层建筑的建造中。

        北京建工四建工程建设有限公司北京市 101400
        摘要：近些年，由于我国社会的高速发展，带动了科学技术的不断创新，越来越多的新技术和新材料被广泛用于高层建筑的建造中。在一定程度上解决了高层建筑的大规模建设带来的许多施工环节和结构性问题。随着社会的发展，人们对高层建筑的要求越来越高。因此，有必要进一步加强他们的研究。在施工过程中，有必要充分分析高层建筑的特点，采用先进的施工技术。为了保证工程质量，有必要为我国的城市化发展和建筑业的繁荣做出应有的贡献。
        关键词：高层建筑；施工技术水平；钢结构
        引言
        随着我国的现代化建设逐渐推进，高层建筑已经成为城市的基本配置，成为满足广大人民群众住房需求的一项根本途径。在高层建筑的建设施工中，钢结构技术得到迅速推广。客观来说，钢结构技术所具备的较高的抗震性能和强度，和高层建筑的性能要求基本一致，因而受到了各大建筑施工企业单位的高度重视。因此，在高层建筑施工建设中，相关企业单位务必要结合实际情况对这一技术进行不断优化，整体上提高建筑性能和建筑质量，以满足人们日益增长的物质生活需求。
        1高层建筑钢结构施工概述
        在高层建筑施工过程中，所应用到的钢结构大多是由钢板或者型钢制作而成的结构，应用焊接工艺或者锚固措施将各个构件有效地连接在一起，进而有效提高整个结构的稳定性。和混凝土材料相比，钢结构具有很多优势，如可以在工厂中进行预制生产，可以直接应用吊装工具进行吊装，使现场施工程序更加简易，等等。在施工现场应用混凝土材料，往往需要数量较多的施工人员和设备，如果工程工期较长，很容易出现差错，而钢结构一般是在工厂便完成了预制，其成品可运输到施工现场直接使用，省去了大量的时间，同时对维护现场施工环境也具有十分积极的作用。与传统的混凝土结构相比，钢结构具有重量轻、抗拉强度高、强度高的优点，加之其质量较轻，所以抗震性能也更好。总而言之，钢材质地均匀、韧性好、不易变形、承载力高、使用工期短、所需施工人员少、劳动强度低，进而使得整体成本相对较低，经济效益高。
        2高层钢结构优点
        2.1施工材料质地好
        在钢材的加工制作过程中需采用热轧、冷加工等处理工艺，并且在之后运用适当的专业焊接手法。与其他施工材料相比，这样的钢材运用到工程项目中往往会在强度、韧性等方面拥有更为明显的优势，因其高强度、高韧性的特点，即使其有较小的截面积也可以产生较大的支撑力，通过更轻的重量提供更大的结构强度，所以特别是在一些工程距离跨度大或负重载荷高的桥梁等工程项目中往往会发挥更大的作用。
        2.2韧性塑性好
        钢结构的钢材韧性塑性好，材质均匀，钢结构的可靠性高：能够承受冲击、动力载荷，有很好的抗震性能。钢结构材质均匀，使用于同性材质。由于钢结构的工作性能比其他材质更符合计算理论，因此钢结构的可靠性能高。
        2.3比重高
        由于高层建筑的总体高度相对较高，因此在设计和施工过程中，高层建筑除了最低层外还需要在地面之上工作。首先，在施工过程中，需要一个高效的运输系统来快速合理地将建筑物彼此连接。另外，各种材料，设备，机械和零件被运送到施工现场。其次，高层建筑需要高空作业，狭小空间和高地面高度，这使得高层建筑的建造更加复杂和特殊。最后，应采取各种安全保护措施，以免因重叠的建筑和坠落的物体而引起事故。
        3高层建筑钢结构施工技术
        3.1钢结构高强螺栓连接技术
        节点处理技术。按照相关操作标准对高强度螺栓连接结构的架设情况进行合理的调整，然后对结合件采取相应的矫正处理，这样做的目的在于从根源上规避结合件出现变形、错位、错孔等情况出现。接着对板束接合摩擦面进行贴紧处理，最后安装高强度螺栓。连接件摩擦面应无污染、无涂层，要做高强螺栓抗滑移系数检测并达到合格标准。高强螺栓连接螺栓孔不允许用气割扩孔，而应采用机械扩孔。

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螺栓安装技术。高强度螺栓的安装工作进行之前，必须首先确保所有节点问题全部处理完全，其次再具体安装时需要确保穿入的方向统一。此外施工便利性也是必须考虑的问题之一，主要可以适用于箱型截面接合部位进行螺栓插入操作时。为更好地适用这一原则，可以采取多方向作业，有垫圈的，将有倒角的那一侧面插入螺栓，无法插入时，可以借助铰刀的力量对螺孔进行合理处理后再穿入。要注意处理后螺孔周围产生的毛刺应该用砂轮除去。螺栓紧固技术。在对高强度螺栓进行紧固处理时，一般需要采用初拧、复拧和终拧的顺序进行。初拧可以有效降低螺栓紧固时导致的钢板变形问题；复拧与初拧的扭矩值相同，该操作是在初拧的基础上进行的；终拧最终实现螺栓紧固的标准。高强螺栓扭紧应从中间向两边的顺序，以保证摩擦面紧密连接且不产生局部应力。高强螺栓的长度要计算确定，以扭紧后有外露三个螺牙为合格。
        3.2钢柱吊装技术
        钢柱能够决定高层建筑的层高和总高度，它属于主要竖向构建，在施工技术中必须要满足规范标准。钢柱在制作过程中应该充分考虑到焊接时的收缩变形、竖向荷载作用的压缩变形，在下料制作时的长度不能等于设计长度，哪怕是几毫米也不能疏忽。如果上下两节钢柱的截面相同，也不能进行互换，要对其进行编号，避免错误安装。
        3.3焊接技术
        在不同的位置需要选择不同的焊接方法，通常情况下，水平焊接更多选择左方向焊接方法，这样可以清楚地看到焊缝和熔池，而且更易于控制焊缝的形成；横向焊接多采用右方向焊接方法；垂直焊接分为向上和向下垂直焊接两种方法；厚板细丝焊接使用向上垂直焊接，薄板则可以使用向下垂直焊接。在自动埋弧焊作业过程中，首先需要进行的是操作是选择焊丝。具体选择方法可参考“钢结构高层建筑设计与施工规程”中相关条例进行选择；其次，对焊丝数目的确定，可以选择双丝焊，这样可以一次操作就能得到较多数量的熔敷金属，不仅焊接变形力度小而且也可以进一步提升焊接速度；最后，对于不能使用衬热的焊缝，可以第一步先采用手工焊接密封底部，然后再采用埋弧焊操作。另外，厚度较大的钢板需要进行焊接时，可以采取多层焊接操作。
        在雨水偏多，气候多潮湿的环境，如遇潮湿环境则采取预热处理，烘干钢材表面水气，防止焊接扩散氢含量对焊缝造成不利影响。对于伸臂桁架部位的超厚板件，在阴天钢材达不到预热温度情况下则按下述要求预热。钢板板厚较大的，为了提高加热效率，更准确的控制加热温度，用电加热或火焰加热的方法进行加热，测温器采用电子测温仪。焊接完成后对钢柱板厚大于50mm、钢梁板厚大于50mm的位置采取保温措施，保温时间以母材板厚每25mm保温半小时计，随后缓慢冷却，加温、测温方法与预热相同。
        3.4防腐涂装
        在空气潮湿、高盐环境中，钢结构防腐处理尤为重要。防腐涂装效果好坏受基层处理的影响较大，基层处理的重难点主要是节点基层清理，为大大提高防腐涂装效果，结合实际与经验。
        1、使用砂轮将切割断面、焊接垫板等棱角部位打磨圆润光滑；
        2、使用钢丝刷将金属表面和凹槽浮锈打磨干净；
        3、使用纸磨片再次进行打磨，使金属表面露出金属光泽；
        4、使用干抹布，将表面灰尘及油污擦拭干净；
        5、使用原子灰及泡沫胶对过焊孔、耳板切割面和垫板进行填补和密封，填充和密封前需要预涂一遍底漆或厚浆漆。
        结语
        综上所述，建筑行业改革和城市化进程的加快，促使建筑市场对高层建筑工程建设质量和使用性能提出更高的要求，因此，有必要加强对钢结构施工技术的施工要点进行准确灵活把控，在更好的发挥钢结构优势性能的基础上，促进高层建筑的可持续发展。
        参考文献：
        [1]陈双贵，宋小丽，魏军鹏.高层建筑深基坑工程施工支护技术探讨[J].科技资讯，2019（11）.
        [2]盖东方，李富阔.高层建筑基础施工及地基处理技术分析[J].建材发展导向（上），2019，17（1）.