高层建筑钢结构施工流程及其技术要点
作者：程 苗
来源：《中国住宅设施》 2019年第3期
程 苗/ 武汉建工集团股份有限公司 湖北武汉 430000
摘 要：近些年来，随着土地改革的不断深入，建筑行业的发展越来越快，而人口却在不断增加，房屋建设由原来的低层不断加高，高层建筑已经成为了建筑的主要模式。钢结构施工技术在建筑中尤为关键，它决定了高层建筑的质量，因此也成为了近些年来的热门产业，同时钢结构施工已经为建筑提供了新的模式，它的施工成本较低，且能保证工程质量，性能良好，成为了高层建筑的主要施工应用技术。本文就针对高层建筑钢结构施工流程进行分析，并总结相关技术要点。
关键词：高层建筑；钢结构施工；施工技术
引言
随着钢结构的快速发展，已经有一大批高层建筑涌现出来，也成就了我国很多地标性的建筑，而正是由于钢结构技术的支持才能逐渐改善我国人多地少的住宅问题， 也为我国建筑行业打开了另一扇大门， 促进了我国建筑行业的发展。但是在钢结构施工过程中， 需要注意的事项以及技术要点较多， 一旦中间出现问题就会直接影响建筑质量，因此施工一定要在专业的技术和施工人员支持下完成。
1 钢结构
钢结构是由钢制材料组成的结构，结构主要由型钢和钢板等制成的梁钢、钢柱、钢桁架等构件组成，并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺， 各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚度好、变形能力强， 故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物， 且材料匀质性和各向同性好，材料塑性、韧性好，可有较大变形，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定。
2 高层建筑钢结构施工流程
2.1 安装前准备
施工前的准备工作对于高层钢结构施工是整个建筑的规划和部署。首先在施工前需要检查施工进场资料，技术人员对相关质量证明进行核查， 核对相关设计图纸， 如果存在图纸变更情况， 要核对变更过图纸的相关资料和施工条件，并检查其它相关技术资料是否齐全，材料是否符合国家要求的质量标准。其次是对钢柱基础的检查，检查基础的中心线、标高、地脚螺栓检查， 并确定标注定位轴线和标高位置， 确定施工位置不偏移。最后在确定施工位置以后，选择最佳的位置堆放钢构件，然后选择合适的吊装方式和起重机械设备，以方便后期施工。
2.2 螺栓预埋
螺栓的预埋至关重要，它间接决定了钢柱施工的稳定性，方便钢柱安装。首先要根据施工面积确定螺栓深度，才能进行预埋工作， 一旦预埋深度不合格会直接影响建筑的稳定性。预埋的时候要进行测试， 其次要设置轴线的定位点，要控制好地脚螺栓的位置、垂直度、长度和标高，对于减少扩孔及调整工作量，提高结构安装质量。为保证定点位置满足要求， 要采用厚度适宜的钢板制作成定位钢板， 将地脚螺栓全部用上、下螺帽固定在钢套板上， 用钢筋将地脚
螺栓焊接固定在基础主筋上， 加固完成后进行混凝土浇筑。最后确定浇筑预埋螺栓孔， 确保预埋深度与位置满足精确度， 脚螺栓的预埋方法可采用直接预埋法， 也可采用预留孔法。基础砼浇筑前监理工程师必须严格检查预埋螺栓施工方法的合理性、可靠性，以及各项实测指标是否在规范规定范围内。
2.3 钢柱安装
在钢柱吊装时为了便于确定垂直度，首先在预埋螺栓上拧至少四个螺母至接触基础面，用水平仪持平后开始吊装， 用经纬仪和水平仪对钢柱进行测控， 通过调整柱底脚板下的螺母微调来实现吊装。安装钢柱之前要确定好轴线和标高线， 标高观测点应以牛腿支撑面为基准， 无牛腿柱应以柱顶端与桁架连接的最后一个安装孔中心为基准，而钢柱安装一般采用吊装方式，多节柱安装需将柱组装后再整体吊装然后进行调整，长细且大的构件，吊装前应增加临时补强措施，吊车梁和屋架安装后，进行总体水平、标高调整，然后再进行固定连接。
3 高层建筑钢结构施工技术要点
3.1 钢结构吊装技术
常见的钢结构施工技术有钢柱吊装和钢梁吊装两种，对于钢柱吊装技术来说，钢柱是主要的竖向构件，它决定了建筑的层高和总高度， 所以需要考虑钢柱在竖向荷载下的压缩变形影响因素， 对型钢柱的基础轴线、定位轴线和标高进行严格检查， 确定型钢柱柱下端标高线以及
上下两端的中心线， 在安装位置用满足复核要求的钢垫板进行顶高， 同时对型钢柱进行测量， 将标高线和中心线确定在5 m m 之内， 垂直度控制在1 0 m m 之内， 全高偏差3 5 m m 之内。通常情况下，长度和设计长度会存在误差，而造成误差主要是收缩变形和压缩变形，所以，施工时上下两节钢柱截面和长度相当时， 就必须遵守施工标准不能进行更换。其次是钢梁吊装技术， 应在柱子牛腿处对柱子及标高的距离进行检查，并对主梁装好扶手杆和扶手绳，在钢梁上开孔作为吊点，确保施工人员安全，而确定吊点位置决定于钢梁的跨度。
3.2 钢结构焊接技术
钢结构焊接技术主要有电焊和气焊两种，气焊主要为二氧化碳为主，焊接时要保证焊接区干燥，无污染，焊条符合规定， 技术人员需在持证的情况下， 焊接前熟悉图纸， 并将所有工具具备齐全， 在进行焊接之前选择合适的焊接工艺， 焊接方法有平焊、立焊、横焊、仰焊四种方式， 在确定焊接方式以后要注意合适的电流， 根据需要焊接的物体确定弧度，一般焊条与焊接方向夹角为6 0 - 7 5 度之间，焊条与焊接左右夹角相同时夹角为4 5 度，焊件厚度不同时焊条在厚焊件角度要大于薄焊件， 在焊接完成以后要对焊接口清渣， 飞溅、焊熘、毛刺、焊疤等情况进行清理，确保焊件质量合格。
3.3 钢结构测量技术
钢结构测量技术可以测量托架、梁、受压杆件、焊缝、螺栓以及整体钢结构。其中挠度检测针对钢结构构件，可采用激光测距仪、水准仪、挠度仪和位移传感器测量。主体倾斜检测包括测定结构顶部观测点相对于底部固定点或上层相对于下层观测点的倾斜度， 可以采用经纬仪、激光仪、三轴定位仪或吊锤。水平位移检测是检测任何位置， 采用前方交会或方向差交会及其坐标方法， 对于检测内容较多的检测点可以远离检测区， 采用测边角法和G P S 与基准线相结合的多重方法。结构动态检测是由于动荷负载产生变形， 可测量变形的类型、速率、周期等，可以采用全站仪自动跟踪测量、激光测量、GPS 动态测量等方法。还可以对焊缝检测，普通方法是对外观、尺寸、钻孔进行检查，精确方法是用X 射线、超声波等方法进行补充检查。螺栓检查是对螺栓结构适用性影响的检测，主要依靠外观检查，检查存在螺杆剪断、弯曲，孔壁承压破坏，板件端部剪坏、拉坏等现象。
3.4 钢结构高强度螺栓连接技术
高强度螺栓连接的螺栓材料是经过特殊处理，强度大，且施工方便，可拆可换，传力均匀，接头钢性好，承载能力大，螺母不易松动，结构安全可靠，因此对于材料的要求极高，因此在施工的时候要加强对材料的检测，以免影响牢固性。安装是由一个接头螺栓连接从中部开始， 向四周扩散拧紧， 在完成初拧、复拧、终拧后涂上相应的颜色做标记， 以防漏拧， 高强度螺栓应自由穿入螺孔内， 一个接头接入多个高强度螺栓， 且方向一致，垫圈有倒角的一侧应朝螺栓头和螺母， 螺母有圆台的一面朝垫圈。扭剪型高强度螺栓尾部有梅花头， 应采用专用扳手，反向拧紧至扭曲值即可。当无法直接穿入的时候，要采用工具帮助，切勿强行穿入。
结语
近些年来钢结构施工在我国被广泛使用，成为了我国近些年来的朝阳产业，是继混凝土框架结构和砖混结构的第三种建筑主体结构，已经被建筑行业广泛应用，对当前建筑行业的发展和壮大来说尤为重要。
参考文献
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作者简介
程苗（1985-），女，工程师，硕士，主要从事钢结构工程施工工作
