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高层建筑钢结构施工技术应用分析师文艳

发表时间：2021/4/6 来源：《建筑科技》2020年9月下作者：师文艳

[导读] 随着社会经济的迅速发展，建筑行业取得了令人瞩目的成绩。大量新技术、新工艺、新材料不断涌现，且被广泛应用到建筑施工中。钢结构是现代化建筑结构的主要类型，是由钢制材料组成的结构形式，其特点为材料强度高、自身重量轻，抗震性能好，环境污染少，节骨可靠性良好。

天津东南钢结构有限公司师文艳 300308

摘要：随着社会经济的迅速发展，建筑行业取得了令人瞩目的成绩。大量新技术、新工艺、新材料不断涌现，且被广泛应用到建筑施工中。钢结构是现代化建筑结构的主要类型，是由钢制材料组成的结构形式，其特点为材料强度高、自身重量轻，抗震性能好，环境污染少，节骨可靠性良好。因此，在高层建筑施工中得到了广泛应用。
关键词：高层建筑；钢结构；施工技术；应用管理
中图分类号：TU391    文献标识码：
        引言
        结合我国现行的民用建筑通用准则，总体高度超过100m或40层以上的建筑物均被定义为高层。国内高层及高层建筑是当下很多城市建筑的主体，其较好地满足了经济建设及城市化快速建设、城市人口不断增多的情况，在应对可用地资源短缺方面也表现出良好效能。钢结构的使用是高层建筑设计施工中的重要内容，其能较好地满足建筑结构整体强度的现实需求，且维持了建筑安稳性。高层建筑钢结构施工流程复杂，相关人员应合理分析工程现状，合理选用钢结构施工技术，并加强技术控制与管理，以便将钢结构自身优越性充分发挥出来。
        1钢结构施工技术
        1.1选择设备和材料
        吊装设备是高层钢结构施工阶段的常用设备类型，也是施工阶段的核心设备，应结合工程施工场区实际状况，选定适宜位置搭设吊装设备。内爬式塔吊是当下国内建筑领域中常用吊装设备，安装设备时也需考虑到需被塔吊吊起的钢材料的重量、材料安放的位置，现场施工的分区及施工顺序，确保吊装设备安置部位的合理性、安全性与便捷性。在施工结束后，选定合适时机拆除吊装设备，这就预示着架设吊装设备环节也要考虑到拆除问题，确保设备顺利、安全拆除。钢结构材料作为高层建筑主体材料时，在等同的条件下其抗压强度与承载性能优于砼材料，但钢质材料在导热性、耐火性方面均存在着一定不足。近些年，我国建筑材料学有很大发展进步，研发出耐火钢，将其用于建筑施工领域中有效弥补了传统钢材料的缺陷，其理化、抗冲击性及焊接指标均符合现代高层建筑对结构建设提出的现实要求。故而，为使高层建筑安全性得到更好的保障，施工方应严格依照国家现行标准选用耐火钢材料。
        1.2焊接施工技术
        高层钢结构施工有：节点数目繁多、质量要求高以及大多数构件需使用强焊接工艺处理等特征，外加钢结构自身承载重量较大、在空间上结构处于较高位置、施工阶段存在诸多危险因素及客观气候条件容易影响其施工效果等问题，由此可见钢结构施工难度极大。为确保钢结构施工作业顺利推进，施工前就需拟定焊接施工方案，结合焊接施工具体特征积极进行焊接工艺试验，设定合理的工艺参数，结合焊接材料和工程现场实际情况，合理选择焊接工具，以上是提升结构焊接效果的重要基础。针对高难度焊接工序，可以指派焊接专项技能水平高的焊工进行操作，确保焊接工作顺利推进，提升焊接成品检验检测的达标率。针对钢柱之间的对接焊缝及梁柱间的焊缝，推荐施工方选用焊前预热、焊后保温、对称焊接等诸多工艺进行，并同时进行强制约束工艺和变形工艺，进而使焊接质量得到更强大的技术保障。钢结构厚板焊接衔接是钢结构焊接施工中的重难点，大部分厚板焊接选定在上下钢柱之间的衔接处，焊接操作时会耗用较高的时间成本，外加高层上风力较大、温度波动性较为显著，均会增加焊接质量控制难度，这就要求技术人员在认真落实焊接工艺要求的基础上，加强事前控制力度。
        1.3钢结构复杂节点的制作加工
        针对建筑钢结构工程施工技术复杂，安装难度大的问题我们就应该在钢结构构件制作和加工时加以控制。例如某项目钢柱大多为圆管柱，且柱上部牛腿较多，同一柱与梁的连接节点最多有六个牛腿，这就要求严格控制钢结构的制作精度，以便后续安装焊接。对此，需要抓好两个关键控制点：（1）从源头工序上进行严格把关，下料时控制好尺寸，特别是零件坡口尺寸，组立时要控制好定位和坡口间隙的精度。（2）采取合理的工艺措施，控制组对精度，并利用BIM进行三维模拟。

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        2高层建筑钢结构施工技术应用
        2.1施工前期的管理
        首先，严格审查施工图。在开工前，一定要组织专家严格评审施工图，确保其符合有关设计标准，选用的施工工艺与技术规范均符合高层建筑钢结构对安全施工提出的要求。审查图纸阶段，也能协助有关人员更全面的了解设计结构与施工方式，便于施工活动整体推进。其次，加强材料质量的管理。施工方一定要聘用专业人员开展材料采购工作，通过培训增强他们的辨识能力，选择符合现行国家质量标准的钢结构材料。并且工作人员要结合施工设计方案测算出工程所需材料数量，而后开展购置工作，以减少物资出现不必要的浪费。最后，科学部署钢结构施工。钢结构主体施工阶段，很多工序和多种工序施工同步推进。一定要在前期做好施工部署工作，确保多种工种有效配合、多个工序并行施工顺利推进。科学规划钢结构的施工时间，在维护主体安全性及施工质量的基础上，尽量减短工期。
        2.2合理开展技术管理工作
        建筑钢结构施工对于技术的要求也是很高的，并且在实际施工的过程中会有各种各样的技术，对于不同类型的技术需要进行管理，这样才能够保证建筑钢结构在实际施工的过程中有条理的进行。要不断提高管理理念，才能够跟进社会的步伐，在社会发展的潮流中不被淘汰。企业要定期的开展相应的培训工作，对有关人员进行技术培训工作，让技术人员了解相应的理论知识，不断完善自身的技术，同时要有一定的技术创新的意识，不断创新和完善有关技术，技术人员可以去其他企业参观学习，针对自己企业所存在的不足进行完善，提高企业的核心竞争力，实现企业的长久发展。
        2.3构件安装准确度及工件测量校正
        为确保钢结构施工质量安全，应严格控制各个工序，加强工期控制，全面检查工件安装、组装顺序。质量上严加检查，在其完全符合标准后方可进入到下一个项目施工中。依照施工现场地理条件、结构样态及特征等布设工具并进行安装，特别是要加强吊装准确度的控制，这是后期施工作业顺利、安全推进的重要基础。严格依照相关规范落实工件的校正工作，明确钢结构施工中的垂直度、轴线和标高各自的允许偏差范围，保证其质量合格，这也是工程施工阶段的一种控制方法，也能为施工质量检查环节提供可靠凭据。高层钢结构施工管理的关键一项内容是控制垂直度，其贯穿于安装全过程。安装施工阶段一定要指派专人在现场进行追踪测量。鉴于高层建筑高大、测量准确度要求高等情况，无形中会增加测量工作难度，故而推荐施工方加大高端测量仪器的引进力度，联合科学的测量方法，进而确保所有检测数据的精确性。
        2.4严格控制焊接施工质量
        对于建筑钢结构来说，焊接是其中一个重要工作部分。只有控制好焊接施工的质量，才能把钢结构整体框架固定牢固。这样才能够提高建筑钢结构施工的质量。有关人员要严格的控制好焊接施工的质量，针对施工过程中可能出现的问题及时的进行解决，并提前做好预防方案，防止一些施工的意外情况。选择高性能的焊接设备：一般选择二氧化碳保护焊；选择正确的焊接方法：平面内的焊接按照先中心后四周的扩散顺序进行，竖向焊接按照先上层框架梁再下层框架梁的焊接检验顺序进行焊接；选择正确的焊接工艺：如“工”型构件和“口”型构件可以选择埋弧自动焊工艺；焊接工具的检查和检测等对于整个钢结构施工尤其的重要，因此只有严格控制焊接施工质量才能更好的提高施工的质量。
        结束语
        在现代城市未来发展进程中，高层建筑将是建筑发展的主要趋势，这在很大程度上也带动钢结构施工技术的应用及发展进程。在具体实践中，相关人员应立足于工程实际状况，明确钢结构施工技术要点，加强施工技术管理控制等，进而方能确保钢结构施工作业安全、有效推进，将自身优势充分发挥出来，确保高层建筑能按期、保质保量完工。
参考文献
[1]钟俊.超高层建筑主体结构施工技术[J].技术与市场，2020，27（7）：79-80.
[2]周翔.超高层建筑中的复杂塔冠结构施工技术[J].建筑施工，2020，42（4）：532-534.
[3]]张文昌，陈鹏.高层建筑钢结构吊装施工技术探讨[J].建筑技术开发，2019（17）：12-13.