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高层建筑钢结构工程施工技术要点探究盛笑笑

发表时间：2021/8/10 来源：《建筑科技》2021年8月下作者：盛笑笑

[导读] 钢结构相比传统的木结构和混凝土结构具有更高的性能，已成为促进建筑业繁荣发展的关键因素之一。钢结构设计的技术和专业要求比较高，只有加强对施工技术的管控，才能及时发现其中的安全隐患，防止重大事故的发生。

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摘要：钢结构相比传统的木结构和混凝土结构具有更高的性能，已成为促进建筑业繁荣发展的关键因素之一。钢结构设计的技术和专业要求比较高，只有加强对施工技术的管控，才能及时发现其中的安全隐患，防止重大事故的发生。但是，由于存在施工技术管理人员素质有限或管理制度不健全等问题，施工技术的运用效果微弱，不能真正有助于提高施工效率和质量，导致施工中存在诸多隐患。
关键词：高层建筑；钢结构工程；施工技术要点
        1钢结构特点分析
        1.1良好的材料特性
        钢是在生铁中加入锰、硅、碳等元素组成的合金，这种材料的强度远高于铁，具有高强度特性，钢可以保持一定的延展性，使钢结构具有一定的减震性，使钢结构具有优良的抗震、抗拉、抗压等性能。钢结构的强度和延展性也使建筑物中的钢结构在极端天气条件下仍能保持其强度和钢结构的稳定性。由于钢是由多种元素组成的合金，其抗氧化性、强度和质量均高于单一元素材料，从根本上保证了建筑的质量。钢结构由于强度高，在一定程度上为建筑质量提供了保证，在建筑整体结构中占用空间小，节约材料，还可以保证整个建筑结构的强度，降低施工成本。
        1.2安全
        传统的木、水泥多层建筑结构存在一定的不安全性，尤其是在恶劣天气的影响下，时间较长的建筑质量普遍下降。由于木结构材料和水泥结构的特性，不能满足建筑结构的性能要求。木材虽然重量轻，但其强度却与钢材相差甚远，而木材的低强度也使其在建筑的整体结构中占有相当大的空间，造成建筑多支柱的情况，在一定程度上降低了建筑的质量和美感。钢结构的强度比木结构和水泥结构有很大的提高，所以钢结构的安全性能较好。
        1.3环保与经济
        混凝土结构受气候影响，在一定程度上降低了建筑物的经济效益，影响施工过程。混凝土结构的材料选择复杂，后续维护费用昂贵，且材料使用后无法回收。这些因素代表了传统建筑结构缺乏环境效益，并在一定程度上造成了建筑资源的不合理利用，导致建筑经济性下降。钢结构的高强度和良好的连接性使其在建筑结构中更受欢迎且成本更低。钢材可以多次回收再利用，使钢结构更加环保。钢结构使用后，如果设计过程合理，在后续维护方面比土建经济实惠，甚至无需后续维护。根据以上钢结构与土木结构的对比，可以发现钢结构的环保性和经济性是突出的。
        2钢结构技术应用存在的问题
        2.1技术应用复杂
        钢结构在建筑中的使用具有技术复杂性的特点，主要是由于钢结构和混凝土的复杂应用，使钢结构质量复杂化。钢结构的质量问题通常是由不同的因素引起的，不同的因素也可以影响相同的质量问题。使用钢结构时，相关技术人员必须充分考虑现有对结构的影响，但在现实中出现质量问题时，仍然是由复杂的因素造成的。由于其质量受多种因素影响，在现实中钢结构的使用具有一定的复杂性。
        2.2钢结构技术应用具有可变性
        在使用钢结构时，如果焊接技术没有经过严格的把关，就会发生工程事故。事故发生时，往往伴随着整个钢结构的倒塌，造成严重的人员和经济损失。即使钢结构还没有完全倒塌，也必须对建筑物的整个钢结构进行隐患排查，确保不发生此类事故。较长的调查时间会延误建设工期，降低建设项目的有效性。钢结构的问题将通过技术手段得到改变，因此钢结构应用的可变性也是钢结构普及的一大问题，这种可变性威胁到施工人员的安全并降低施工过程中的工作效率。

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        3高建中钢结构的施工技术要点
        3.1高层建筑钢结构的选型和布设
        在选择高层建筑钢结构设计模型时，必须充分考虑环境和材料质量，在内部设计过程中考虑到各处所需的建筑材料，不能归因于成本节约。选择同一类型的建筑材料是由于不同类型的建筑有不同的具体位置和结构要求。同时，不同类型的建筑墙柱和墙面的强度要求不同，因此需要将不同类型进行组合，钢结构模型应慎重选择建筑物的结构强度。
        3.2预埋地脚螺栓技术
        在高层钢结构中，最常使用地脚螺栓预埋技术，但在使用该技术的过程中，必须注意螺栓的位置，如果螺栓的位置没有确定，就会增加钢柱的安装难度。因此，施工人员应根据相关标准，根据施工现场的具体情况，确定预埋螺栓的水平和垂直标高，然后根据确定的位置将误差控制在有效范围内。螺栓安装完成后，必须测量具体的埋设位置，待混凝土硬化后重新测量，确保测量数据符合实际要求。
        3.3预制模板技术
        在实际的高层建筑工程中，采用合适的施工技术具有复杂性等特点，因此，在施工过程中，需要实时跟踪施工进度，以保证施工的高效及时。一般来说，为了加快整个工程的施工进度，施工队会采用滑模法或爬模法来控制和规划特定的工期。对于高建钢结构工程，预制模板技术凭借其高效的机械化、良好的结构完整性、对工程进度的客观控制和施工质量保证，起到了很大的积极作用。此外，预制模板技术的应用还可以有效降低施工成本，对提高具体项目的整体盈利能力起到一定的作用。
        3.4焊接技术
        焊接钢结构时，首先要合理地选择焊材，严格控制焊丝、焊条和焊剂的质量。焊接施工开展前，应取样检测，确保其性能和质量符合钢结构焊接要求，防止使用假冒伪劣产品。为了帮助提高焊缝的强度和韧性，应控制焊缝的微合金化。焊材应由专业人员保管，防止受潮，增加仓库的通风，保持干燥。定期检查仓库内的温湿度情况，确保焊材性能不恶化。避免将焊接耗材直接放置在地面上或靠近墙壁并安装特殊搁板，为焊接的发展奠定了基础。为防止焊接出现较大误差，应注意自由端的选择和杆件位置的合理分析，焊接一致性不仅是焊接质量的关键，也是避免返工和有效控制施工成本的关键。在处理坡口位置时，应采用窄间隙和小角度，以帮助减少收缩量，严格控制制造误差，根据实际情况选择合理的长度。在收缩控制方面，也可以采用多层多道的方法来满足钢结构的焊接要求。可保持收缩余量，防止拼装块在焊接时变形，同时必须适当调整桁架。焊缝表面缺陷用砂轮打磨，焊缝尺寸的咬边和偏差进行修复，以免影响钢结构的焊接质量。
        3.5吊装施工技术
        在施工过程中，吊装主要涉及钢梁和钢柱的吊装，其中以钢柱吊装为主。在混凝土结构中，钢柱在垂直荷载作用下的变形是施工人员最关心的问题。同时，钢柱的实际长度和设计长度可能会有一定的偏差，这就需要充分考虑钢柱竖向变形的因素。即使上下段的截面形状和长度相同，也不能随意更换，以控制施工的严谨性。另外，在开始钢梁吊装结构之前，先在梁上安装扶手杆和绳索，以确保安装人员的安全，然后以钢梁的跨度为基本参考，找到合适的位置在上面钻孔，然后焊接吊耳作为吊点。
        3.6实时监控技术
        施工工程中可能会出现各种问题。模拟结果与实际情况可能存在一定的偏差。因此，有必要采用实时监控技术对施工进行监控。实时监测技术可以检测监测过程中预应力的变化，关键部位的位移变化并得出结果。将施工结果进行对比，确保施工定性定量完成。监控信息处理应当适用于信息的收集、传输和处理。信息处理非常重要，信息传输分为有线传输和无线传输，有线传输抗干扰能力强，无线传输传输范围广，需要根据实际情况选择合适的传输方式。
        4结论
        高层建筑钢结构不仅在建筑工程的发展中发挥着作用，而且在建筑中也得到了广泛的应用，相关人员必须对钢结构技术进行深入研究，不断总结经验，学习新知识。只有这样，才能更好地为我国高层钢结构的建设提供坚实的基础，为建筑工程的可持续发展做出贡献。
参考文献：
[1]牛敬乾.高层建筑钢结构施工技术要点分析[J].城市建设理论研究(电子版),2019(35):35.