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高层房屋建筑钢结构施工的关键环节分析

发表时间：2021/8/10 来源：《城市建设》2021年8月上15期作者：李树根

[导读] 近些年随着城市规模不断快速扩张，土地资源稀缺问题愈发严重，而用于房屋建造的国有建设用地资源更加紧张，因此高层房屋建筑成为了开发商的首要选择。高层房屋施工过程中离不开钢结构施工，钢结构施工质量达标与否直接影响着高层房屋建筑的安全，因此无论是业主还是施工单位，对于钢结构施工都颇为关注。

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摘要：近些年随着城市规模不断快速扩张，土地资源稀缺问题愈发严重，而用于房屋建造的国有建设用地资源更加紧张，因此高层房屋建筑成为了开发商的首要选择。高层房屋施工过程中离不开钢结构施工，钢结构施工质量达标与否直接影响着高层房屋建筑的安全，因此无论是业主还是施工单位，对于钢结构施工都颇为关注。本文首先介绍了钢结构的相关基本理论，然后通过介绍钢结构的具体施工环节，对施工过程中应当注意的重点环节进行归纳汇总。
关键词：高层房屋建筑，钢结构，施工，关键环节
        一、引言
        随着我国“一带一路“政策在全球的深度开展，我国城市经济表现出良好的发展态势，与此同时，给我国建筑工程领域的长久发展带来了发展先机。工程建设领域高层房屋建设施工的体量不断增长，社会各界对于高层房屋施工质量的关注度也在不断攀升，而对于施工环节，其中最为引人关注的是钢结构的施工。笔者通过自身工作经验以及利用文献研究法对所收集到的材料进行汇总后发现，目前我国高层房屋建筑钢结构施工过程中依然存在诸多不足，甚至存在某些安全隐患，施工单位应当重视钢结构施工，熟悉施工过程中的关键节点，掌握各类关键技术，这对于提升我国高层房屋建筑行业的整体施工质量起到至关重要的作用。
        二、高层房屋建筑钢结构的相关理论
        （一）钢结构的基本类型
        目前高层房屋建筑钢结构的应用种类主要包括两大类，一个是低合金高强度钢结构，另一种为碳素钢结构。这两种钢结构的最大差别在于合金元素的含量有所不同。
对于低合金高强度钢结构，其中的碳元素含量和普通的碳素钢相比，占比量明显较少。并且，其相较于传统钢结构，具有承载力大、强度高以及刚度高的优点，这种优势使其在跨度大以及承载性能要求高的工程建设项目中使用频率较高，采用此结构的项目的后期使用效果也较为突出。
碳素钢结构在我国建筑行业发展之初，发挥了重要的历史作用，从成分方面看，其主要成分是低碳钢，但和低合金高强度碳结构相比较，其所具有的跨度能力较弱，且通常情况下只能使用在对承载力要求并不那么高的工程项目中。
        （二）钢结构的基本特征
        钢结构施工属于高层房屋建筑的核心施工内容，且已经获得了广泛的应用基础，其具备的优势包含以下四方面:
        其一，自重较轻。钢结构自重较轻，即使钢结构高层房屋建筑遭受地震灾害或其他自然灾害，由于其在减灾防震方面的效果较好，造成的损失程度和伤亡范围通常比其他结构的高层房屋建筑较小；其二，有效空间占比较大。和其他结构相比，钢结构的抗压性能表现更为优秀，即确保了建筑物所需强度，还由于具有较小的整体截面，进一步保证了高层房屋建筑的内部空间更大；其三，施工工期更短。钢结构施工过程中所需的脚手架数量较少，其预制部分在工厂已完成制造，需将钢结构直接运至施工现场进行施工；其四，环保性能更强。利用钢结构的高层建筑施工项目，现场产生的建筑垃圾较少，钢结构本身可以反复利用，因此此类项目的绿色节能属性更佳。
        三、钢结构施工在高层房屋建筑项目中的关键环节
        （一）钢构件运输环节
        由于高层房屋建设过程中所使用到的钢构件数量较多，因此，钢构件运输成为施工过程中的重要环节。首先，由于钢构件需要在工厂完成制造，无需在施工现场进行再次加工，且加工后的钢构件的安全性能可能存在隐患，因此需要注意防范钢构件在运输过程中遭到磕碰或损坏。为实现上述目的，运输过程中首要应当关注运输的平稳性，因此可以通过分批次运送的方式，降低钢构件受损几率。

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其次，钢构件的运输情况应当与施工现场的安装进度相匹配，尽量避免一次性将钢构件全部运输至现场，也应当尽量避免过多的钢构件堆积在施工现场。如果运输工作无法与施工现场的需求相匹配，一方面堆积的钢构件可能面临不同程度的损坏，另一方面会无端增加施工现场对于钢构件的管理难度。最后，运输过程中应当注意采取加固措施，在钢结构的中间部位放上垫木以保持钢结构的形状，在运输车厢上加盖帆布以防止外物撞击损坏钢构件，卸货时也应当注意钢构件的卸载和摆放方式。
        （二）钢构件的制作环节
        钢构件的制作环节至关重要，直接关乎钢构件的质量安全等级和产品规格是否符合相关要求。在制作前期，需要确认进场的原材料的材质、属性等是否满足生产需求，如果发现其中一项无法满足钢构件生产图纸的要求，应当立刻禁止使用其进行生产制造。原材料堆放管理工作同样重要，首先应当以合理的方式进行码放，避免由于不合理的存储造成原材料的浪费。严格按照施工进程和施工工艺进行制造，提升钢结构的生产技术，降低生产误差，并通过努力不断将误差缩减至最小。在制作坡口时，还应当确保所生产出的坡口尺寸与设计图纸一致，如果发现坡口表面出现氧化现象，应及时清理氧化层，并借助磨光机对坡口进行细致处理。
        （三）测量与标高环节
        在对钢结构进行安装前，应当再次复核每个钢构件的定位点，提升定位点的准确度可以提升刚构建的组装质量。此外，还应当注意测量标高及轴线位置，严格按照标准化的测量作业程序进行测量工作。尤其应当注意反复确认顶面标高、柱距等关键尺寸大小。在开始安装前，应当做好钢结构表面的清理工作，及时擦除尘土及灰渣，再次确认定位位置，以此保证安装工作准确无误。
        （四）安装高强螺栓环节
        如果说钢结构施工是高层房屋建筑过程中的核心环节，那么高强螺栓的安装工作则是钢结构施工的核心步骤。一方面，高强螺栓本身属于建筑构件的重要组成，安装效果直接影响到钢结构的安装质量，因此需要额外加强对于高强螺栓安装工作的关注。在安装时，应当反复核查其安装质量，对已经安装上的螺栓数量及其质量进行跟踪记录，一旦发现安装程序或安装结果存在问题，应当立刻启动调查工作，在确保其达到安装质量标准后，还应当定期归纳汇总已发现的钢结构施工问题，并应确保此后同类问题不再发生。安装过程中，还需要重点关注孔位质量，螺栓和螺栓孔的大小及纹理应相互匹配，根据实际需求还可以适时使用垫圈以提升稳定程度和安装质量。
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