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关于高层建筑钢结构施工技术的研究颜萃萃

发表时间：2020/8/11 来源：《基层建设》2020年第10期作者：颜萃萃

[导读] 摘要：随着城市化进程的加快与人们生活水平不断提升，促进了科学技术的不断发展和创新，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。

        山东光磊钢结构工程股份有限公司山东济宁 272100
        摘要：随着城市化进程的加快与人们生活水平不断提升，促进了科学技术的不断发展和创新，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。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：高层建筑结构；施工特点；施工技术
        引言
        随着越来越多的超高层建设，高层建筑材料运用标准也越来越高，高效、简单、易装成为建筑商对材料的要求，钢结构作为高层建筑材料中的主体建构应运而生。目前，我国很多超高层建筑都采用了钢结构，其施工工艺较为复杂，只有进行系统的学习，才能熟练掌握高层钢结构施工技术，从而促进我国高层建筑的发展。
        1高层建筑工程结构施工特点
        1.1施工工序复杂
        高层建筑区别于传统建筑工程的最直接特点就是楼层数量明显增多，同时，可能受消防要求和电梯井布设等因素的影响，不同楼层之间的房屋结构并不完全相同，这就给整体高层建筑施工推进工作带来了更多挑战，不但使高层建筑施工的工序更为复杂，也增强了施工工作的复杂性。同时，高层建筑由于楼层较高，在运输施工材料时，一般均采用室外电梯进行垂直运输，每天或者每道施工工序的推进都涉及到大量的建筑材料集中运输作业。因此，高层建筑施工工序同室外电梯之间的协调工作也十分重要，也给施工带来了新的问题。
        1.2技术要求高
        在中国，高层建筑主要由钢筋混凝土结构制成。随着人们美学的多样化，许多高层建筑逐渐增加了钢-混凝土混合结构，使建筑物的外观更加美丽和奇特。我们将专注于钢筋混凝土连接，焊接技术，结构安全性，模板加工，混凝土性能和合理的配合比。
        1.3地基深
        由于重心高度集中且物体较重，因此高层建筑不仅应满足基础设计的一般要求，而且应考虑建筑物高度，形状，基础土壤质量和抗震设防强度等因素。基础是建筑物的基础，以确保建筑物的稳定性。为了使建筑结构的稳定性达到标准，应在施工前对基础和周围地形的土壤质量进行测量，以使基础能够满足抗倾覆和防滑的要求。
        1.4整体施工作业量庞大
        高层建筑除了直观的建筑工程自身高度高之外，其建设过程中的工序多、周期长、工程量大以及不同施工班组之间的配合复杂等都是高层建筑工程建设中的突出特点。同时，高层建筑不但在地上建筑结构主体部分的施工工作量大，在结构装修、地基处理、基坑开挖、支护工作以及建筑防水等方面的工作量都有着几何倍数的提升，平行施工作业推进、交叉作业形式以及不同班组共同对同一工作面进行施工作业的状况，在高层建筑结构施工中十分常见。
        2高层建筑钢结构的优势
        2.1抗压性强
        钢材是由钢和铁组成的合金材料，综合了铁和钢的优势，具有较高的柔韧度、抗压性。相同体积的钢结构抗压性及柔韧度是钢筋混凝土的1.5倍左右，同时，钢结构占用建筑空间面积较小，增加了建筑的有用空间面积。
        2.2施工简单
        钢结构一般采用整体安装，繁杂的制作过程在工厂或施工现场就可完成，相比混凝土边施工边成型更加简单，能减少施工过程中的繁杂。
        2.3可回收利用
        对于钢结构建筑物，其施工材料可以再次加工、回收利用，减少建筑材料的浪费，在节省开支的同时产生更多的经济效益。

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        3高层建筑钢结构施工技术
        3.1钢结构吊装
        第一步吊装将核心筒作为主要受力的主桁架，接着吊装位于核心筒与独立钢柱之间的主桁架，这样做最主要的目的在于使三者之间在最短时间内形成稳固的空间框架体系。第二步主要在于稳定局部整体区域，主要吊装次桁架和连接梁。最后一步设备向外伸展开始吊装其他桁架次结构件。通常在进行高层建筑的结构施工过程中，最常采用的吊装方法是“区域吊装”法，具体是采用多个吊装设备相互协调配合的合作模式，进行吊装作业以保证吊装保质保量地完成任务。尽量避免两个施工段对向而行的吊装方向，而优先采取同向流水安装施工方法。吊装过程中，技术人员应对每个构件的型号、位置、尺寸、轴线标高、垂直度等进行跟踪测量及复检，发现问题及时整改到位。吊装时应做好构件的防护，吊点正确，保证构件不变形，表面防腐层不损伤。
        3.2钢结构螺栓连接
        3.2.1节点处理
        螺栓连接应该设置在结构架上，然后再对接好合件后进行矫正，消除掉接合件的变形、错孔、错位和板束。再接合摩擦面，贴紧之后才能进行高强度螺栓的安装。为了保持接合板束的摩擦面正好贴紧，应该先使用临时变通螺栓或者手动板令其紧固，然后达到贴紧状态。每个节点上的螺栓数量应当通过合理的计算，最好不要超过高强度螺栓总数的三分之一，最少不能少于2个临时螺栓。在工程中，不能够使用高强度螺栓当做临时螺栓，为了避免损伤到螺纹，导致扭矩系数的变化。
        3.2.2螺栓安装
        节点全部处理好之后才能进行高强度螺栓的安装，对此螺栓穿入的方向要保持一致性。通常情况下，为了使施工便利，箱型截面的部件接合部，都应该从内往外插入，在其外侧进行紧固。如果操作不方便，可以反方向的插入螺栓。大六角螺栓连接在安装的时候，螺栓头连接的应该是有倒角的一侧，尾部的螺母垫圈应该和扭剪型螺栓的安装相同，不能强行的穿入螺栓，在不能穿入的情况下，要对螺孔进行修正，修正前要拧紧四周的螺栓，板叠密贴后才能进行，修正时候要注意不能使铁屑掉入叠缝中。完成铰孔之后要除去毛刺和铁屑。
        3.2.3螺栓紧固
        紧固高强度螺栓分为初拧和终拧，大型节点分为初拧、复拧、终拧。初拧指的是在钢板变形时，缩小螺栓在紧固中的影响，方便采取措施；复拧是针对大型节点的，在初拧后再次紧固的作用；终拧是对螺栓进行的最后的紧固，终拧是以标准轴力为主，符合设计要求。
        3.3焊接
        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。
        结语
        总之，我们必须与时俱进，不断创新和改进原有的施工技术，并将其应用到实际工作中，以确保工程质量。中国的高层建筑行业也在快速发展。这就要求中国的建筑技术不断升级，高层建筑的建设也非常复杂。目前，我国高层建筑的理论和技术还不完善。因此，我国应借鉴国外更先进的科学技术、施工理念和施工技术，建立和完善高层建筑规范和科学管理的法律机制，推动我国高层建筑行业向更高水平发展。
        参考文献：
        [1]路敬伟，万瑞.超高层建筑结构施工测量控制方法.中国港湾建设，2019（7）.
        [2]赵永丽.高层建筑主体钢结构工程的质量控制及监督要点.工程技术研究，2019（13）.
        [3]刘芳瑜.关于高层建筑结构施工质量管理规范.中国标准化，2019（24）.
        [4]刘金武，石军.论高层建筑钢结构的设计步骤及思路.民营科技，2019（08）.