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高层建筑钢结构施工技术

【摘要】随着经济的发展,城市化的加快,城市人口密集度在加大,迫于人多地少的压力,新建的建筑的高度普遍都较高,特别是在经济水平发展较好的城市,所以加强对高层建筑的施工分析,及其使用材料的研究是现在建筑行业工作人员应当重点了解的内容.建筑钢结构由于具有较多的适应现今社会需求的特点,所以着重对建筑钢结构进行分析.当然超高层钢结构施工也具有标准高、场地狭小、立体交叉施工等影响施工因素多的一些不良特点.笔者根据多年的工作经验,主要针对高层建筑钢结构施工技术进行分析和讨论.

【关键词】高层建筑；钢结构；施工技术

1、高层建筑钢结构的特点

用于建造高层建筑的钢结构有着许多的特点,其中优点有：结构自重轻、抗震性能好、施工速度快,而且具有较短的施工周期短和较高的工业化程度,用于施工的钢结构构件可以采用在工厂生产,运至现场进行安装,因而可以大大缩短施工周期.另外还有一个特点是钢结构可以回收,并重复利用,而且其施工工艺为无粉尘的干施工工艺,这个特点符合可持续发展及环保的时代主题.

另外,主要缺点有：具有较差的耐火性,钢材的导热系数远比钢筋混凝土的导热系数大的多,而且耐火性能比混凝土结构差很多,当温度达到600℃时,钢结构的强度和刚度就基本上已经全部丧失；具有较差的耐腐蚀,钢材表面的铁原子在空气中发生反应生成氧化铁锈,锈蚀会使应力集中,使钢结构的使用受到安全危害,提前破坏了钢结构,所以防腐措施是必不可少的.

2、高层建筑钢结构施工技术分析

2.1 螺栓预埋技术

在螺栓预埋技术中,最重要的一点则是对预埋柱脚螺栓的位置的确定,必须保证此位置的准确性,否则进行钢柱安装时则会有较大的难度,同时安装的质量也很难保证.所以在预埋螺栓位置进行施工时,需要对基础轴线和标高基准点进行严格的控制,必要时需要进行两次复测,首先在埋设定位后进行测量,其次在混凝土浇筑变得坚固后进行复测,二次测量都必须保证位移不能超出范围,其标高偏差控制在正负5 毫米以内为宜,而定位轴线的偏差则正负2 毫米以内为宜.

2.2 吊装技术

2.2.1 钢柱吊装技术

在钢结构施工中,其主要竖向构件即是钢柱,钢柱与建筑层高和建筑总高度具有直接的关系,所以在施工中不仅要考虑到钢柱在竖向荷载作用下的压缩变形,同时还要考虑到焊缝时的收缩变形,因此在对钢柱进行下料时,其长度要与设计长度有所区别,充分的将这些收缩变形有压缩变形考虑在内,在施工时对于上下两节钢柱截面和长度都完成相等时,也不允许进行互换,要严格按照施工的标准和规范来进行,事前将每节钢柱进行编号记录,从而保证其在安装时的正确性.

2.2.2 钢梁吊装技术

钢梁在进行吊装前,应在柱子牛腿处检查标高和柱子之间的距离,主梁吊装前,应在梁上装好扶手杆和扶手绳,待主梁吊装就位完成后,将扶手绳与钢柱系牢,以保证施工人员的安全.一般在钢梁上翼缘处开孔,作为吊点.吊点位置取决于钢梁的跨度.为了提高吊装的速度,对重量较小的次梁或者其他的小梁,尽量多利用多头吊索一次吊装数根.有时将梁、柱在地面组装成排架进行整体吊装,这样不仅有利于提高吊装的速度,还有利于减少高空作业,保证工程的质量.

2.3 钢结构高强螺栓连接技术

2.3.1 节点处理

高强度螺栓连接应在其结构架设调整完毕后,再对接合件进行矫正,消除接合件的变形、错位和错孔、板束接合摩擦面要贴紧后进行安装高强度螺栓.为了接合部板束间摩擦面贴紧,结合良好,先用临时变通螺栓和手动扳手紧固、达到贴紧为止.在每个节点上穿入临时螺栓的数量应由计算决定,一般不得少于高强度螺栓总数的1/3.最少不得少于二个临时螺栓.冲打穿入螺全的数量不宜多于临时螺栓总数的3％.

2.3.2 螺栓安装

高强度螺栓安装在节点全部处理好后进行,螺栓穿入方向要一致.一般应以施工便利为宜,对于箱形截面部件的接合部,全部从内向外插入螺栓,在外侧进行紧固.严禁强行穿入螺栓,如不能穿入时,螺孔应用绞刀进行修整,用绞孔修整前应对其四周的螺栓全部拧紧,使板叠密贴后再进行.修整时应防止铁屑落入叠缝中.绞孔完成后用砂轮除去螺栓孔周围的毛刺,同时扫清铁屑.

2.3.3 螺栓紧固

高强度螺栓紧固时,应分初拧、终拧.对于大型节点可分为初拧、复拧和终拧.初拧是为了尽量缩小螺栓在紧固过程中由于钢板变形等的影响,采取缩小互相影响的措施.复拧即对于大型节点高强度螺栓初拧完成后,在初拧的基础上,再重复紧固一次,复拧扭矩值等于初拧扭矩值.终拧是对高强度螺栓作最后的紧固.终拧的轴力值以标准轴力为目标,并应符合设计要求.

2.4 焊接施工技术

2.4.1 CO2 气体保护焊操作工艺

施工操作中要注意的有：焊接参数的选择,焊丝的选择和焊接电弧电压与电流的选择,电流要根据工件的厚度、施焊位置和焊丝直径和熔滴过渡形式来选择,电弧电压的选择要与电流恰好配合；不同位置选择不同的焊接方式,平焊多选择左向焊法,能清楚地看到焊缝和熔池,便于控制焊缝的成型,横焊大多采用右向焊法,立焊分为向上立焊和向下立焊,中厚板的细丝焊接使用向上立焊,薄板可使用向下立焊.

2.4.2 电渣焊的操作工艺

电渣焊是一种自动焊,用户高强度结构钢在竖直位置上的对接焊接.在进行操作时首先要选择焊接的电流和电压,根据计算公式选择计算出的电流,电压与熔缝的熔宽成正比,起弧阶段电压会高一点,在焊透的请款下,电压尽可能低,焊接过程随时注意调整电压；其次要适当掌握好焊接的速度（1.5 ～ 3m/h 范围内）,送丝速度在200 ～ 300m/h 的范围以内,造渣过程中最好选择200m/h；还有就是要随时检查焊件的炽热状态,适当调整焊接工艺参数,当翼缘板较薄时,相应的焊接部位要安装水冷却装置.

结语：

由于建筑行业的快速发展,及人们对建筑物的质量要求越来越高,建筑行业的发展现状及发展方向受到了人们的关注.作为使用钢结构的建筑,相比以前的结构模式更具环保、实惠等优点,使得受到人们的普遍认可.但是,我国的钢结构建筑的技术发展还不成熟,这需要人们不断去探索及借鉴先进的工艺技术,完善钢结构建筑的建筑技术.

参考文献：

[1] 郭良民. 浅析高层建筑钢结构施工技术[J]. 科技资讯,2011（18）.

[2] 路克宽,李进. 浅谈高层建筑钢结构施工技术与管理[J]. 中小企业管理与科技( 上旬刊),2010(06):12-90.

[3] 方武国,耿丽君, 浅析高层建筑钢结构施工技术[J]. 建材技术与应用,2009(07)：14-25.

作者简介：

李金德,广西壮族自治区冶金建设公司,广西柳州.

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