摘 要：近10年來(lái)，鋼結(jié)構(gòu)在實(shí)現(xiàn)了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，已經(jīng)成為我國(guó)建筑行業(yè)的主導(dǎo)趨勢(shì)之一。文章針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)在高層和超高層建筑中的施工工藝進(jìn)行介紹，并就施工過(guò)程中的重要節(jié)點(diǎn)做出論述說(shuō)明，希望能夠?qū)?guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)建筑施工企業(yè)今后的日常施工有所幫助。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)建筑；高層；加工工藝

我國(guó)成為鋼產(chǎn)量大國(guó)以來(lái)，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。特別是在奧運(yùn)會(huì)的影響下，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)建筑熱潮。在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)不斷取得發(fā)展進(jìn)步，已經(jīng)成為我國(guó)建筑領(lǐng)域的主導(dǎo)力量。

1 鋼結(jié)構(gòu)原材料的選擇

由于鋼結(jié)構(gòu)建筑主要建材是鋼鐵，導(dǎo)熱性很好，耐火能力不足?；谶@個(gè)問(wèn)題，耐火鋼的研究一直是冶金技術(shù)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)課題，并不斷取得進(jìn)步，使得鋼結(jié)鉤在建筑業(yè)中的進(jìn)一步發(fā)展成為可能。

一般情況下，高層與超高層建筑的總造價(jià)大體可以分為三部分，即鋼材料的費(fèi)用、制作安裝費(fèi)用和防火涂料的費(fèi)用。其中，防火涂料的費(fèi)用約占總造價(jià)的30%，比重較大。如果選擇耐火鋼作為鋼結(jié)構(gòu)的主材，可以有效提高鋼結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性。雖然鋼材料的價(jià)格有所上升，但通過(guò)防火涂料費(fèi)用的降低可以在一定程度上予以彌補(bǔ)。

2 鋼結(jié)構(gòu)的加工過(guò)程

2.1 如何制作箱型柱

為保障鋼板下料后的直線度，可以采用將兩塊鋼板進(jìn)行拼接的方法。在每一段柱高不超過(guò)十二米的情況下，這個(gè)方面可以獲得較好效果。在進(jìn)行劃線下料時(shí)，要注意留下余量。其中，在劃線的寬度方向上要留下余量3毫米、劃線長(zhǎng)度方向要留下余量50毫米，中間的隔板不留余量。按照5毫米左右的間隔，沿劃線在長(zhǎng)度方向用電鉆鉆孔，之后同時(shí)使用兩臺(tái)半自動(dòng)切割機(jī)沿著劃線中軸線進(jìn)行切割。用水準(zhǔn)儀將H型鋼固定后，再進(jìn)行焊接組裝成臨時(shí)組裝平臺(tái)。需要注意的是，焊接工作完畢后，務(wù)必保證在距離母材5毫米的地方完成引熄弧板的切斷操作。最后使用磨光機(jī)進(jìn)行修磨平整，并認(rèn)真檢查。整個(gè)過(guò)程當(dāng)中，一定要避免用錘重?fù)舸蚝附犹?，以保障焊接處的完整?/p>

2.2 梁與連接板的加工與焊接

與通常制作工序相同，第一道工序是下料。一般情況下都是使用切割機(jī)進(jìn)行型鋼的下料。鑒于不同種類(lèi)鋼材性質(zhì)不同，鋼材下料過(guò)程中必須要由操作人員進(jìn)行人工控制，所以在鋼板下料時(shí)要使用半自動(dòng)切割機(jī)。下料完成后，要把切割處打磨光滑并將金屬殘?jiān)謇砀蓛?。同時(shí)對(duì)各種材料予以編號(hào)并分類(lèi)擺放，以方便后續(xù)操作。為保障鉆孔定位準(zhǔn)確，在鉆孔前，用劃針或其他工具在材料上面標(biāo)出孔的中心位置和直徑大小，同時(shí)在孔的四周距離中心900毫米的位置上打四只沖孔，完成后仔細(xì)檢查，確保位置準(zhǔn)確。沿著與鋼板受力方向垂直的方向用用電動(dòng)砂輪機(jī)或是磨光機(jī)對(duì)鋼板表面進(jìn)行打磨，打磨范圍不能超過(guò)螺栓直徑的4倍。確保打磨光滑，防止在鋼材表面摸出明顯凹坑。

3 鋼柱的制作與安裝

在高層、超高層建筑中，作為主要豎向構(gòu)件，鋼柱決定著層高和建筑總高度必須要嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加工驗(yàn)收。對(duì)于100米高的超高層建筑，其鋼柱由8到12節(jié)構(gòu)件組成。在鋼柱翻樣下料制作過(guò)程中，焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形對(duì)于鋼柱的使用性能影響很大，必須加以重視。要明確鋼柱翻樣下料長(zhǎng)度和設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的區(qū)別，就算二者只差幾毫米也不能混為一談。要嚴(yán)格按照編號(hào)正確安裝鋼柱，即使上下兩節(jié)鋼柱截面完全相等時(shí)也不能混用。安裝后要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢查驗(yàn)收，確保工程質(zhì)量。

通常可采取兩種方法控制鋼柱標(biāo)高。一是按相對(duì)標(biāo)高制作安裝。一般適用于12層以下，層高要求不嚴(yán)的建筑。鋼柱的長(zhǎng)度誤差要限制到3毫米以?xún)?nèi)，焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形都忽略不計(jì)，只要建筑物的總高度滿(mǎn)足全部柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算達(dá)標(biāo)。二是按設(shè)計(jì)標(biāo)高制作安裝。主要應(yīng)用于12層以上，精度要求較高的建筑。第一節(jié)鋼柱底面標(biāo)高要符合土建的標(biāo)高。全部鋼柱的尺寸總和要與總設(shè)計(jì)尺寸相等。所有柱子的接頭產(chǎn)生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形都要計(jì)入相應(yīng)鋼柱的加工長(zhǎng)度。不管是采用相對(duì)標(biāo)高還是設(shè)計(jì)標(biāo)高，在翻樣下料制作過(guò)程中都要充分表達(dá)出來(lái)，并符合設(shè)計(jì)要求的總高度。

4 框架梁的制作與安裝

H型鋼是高層、超高層框架梁的首選材料?？蚣芰和ǔＪ褂脛傂赃B接的方式與鋼柱宜連接。連接的鋼柱為貫通型鋼柱。鋼柱內(nèi)部與框架梁的上下翼緣對(duì)于的地方要設(shè)置橫向加勁肋。在制造過(guò)程中，為使框架梁與鋼柱連接處的節(jié)點(diǎn)域具有較好的延展性，連接固定更加牢固，同時(shí)也為了保障樓層層高的精確性，要在框架梁所在位置設(shè)置懸臂梁（短牛腿），使用剖口熔透焊的方法進(jìn)行懸臂梁上下翼緣與鋼柱的連接處的焊接，使用貼角焊縫的方法焊接腹板。對(duì)于框架梁與鋼柱的懸臂梁（短牛腿）連接，上下翼緣的連接處采用襯板（兼引弧板）全熔透焊縫，腹板采用高強(qiáng)螺栓連接。

由于鋼筋混凝土施工允許偏差很大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能符合鋼結(jié)構(gòu)的精度要求，所以對(duì)于框架梁與鋼筋混凝土剪力墻或鋼筋混凝土筒壁連接的情況，可在腹板的連接板上開(kāi)設(shè)橢圓孔。開(kāi)孔時(shí)要保證橢圓孔的長(zhǎng)軸孔徑小于螺栓孔徑的2倍，同時(shí)要留夠充足的孔邊距。由于焊接過(guò)程中產(chǎn)生的收縮，框架梁的翻樣下料長(zhǎng)度和設(shè)計(jì)長(zhǎng)度并不相同。通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式加以計(jì)算并在實(shí)際加工后校核，可以比較準(zhǔn)確的排除焊接收縮變形的影響，確定其翻樣下料的精確長(zhǎng)度。在進(jìn)行高強(qiáng)螺栓群連接時(shí)，要確?？孜痪取，F(xiàn)階段常用的方法有模板制孔和多軸數(shù)控鉆孔兩種。相對(duì)于模板制孔，多軸數(shù)控鉆孔精度更高，所以在條件允許的情況下建議使用多軸數(shù)控鉆孔。如果采用模板制孔，首先要保證模板的精度，它是后續(xù)施工的基礎(chǔ)。對(duì)于孔位發(fā)生局部偏差的情況，只能用鉸刀擴(kuò)孔，絕對(duì)不能用氣割擴(kuò)孔，否則就要按照重大質(zhì)量事故處理。

5 鋼結(jié)構(gòu)的防火處理

消防安全是建筑物的重要屬性。由于鋼結(jié)構(gòu)建筑防火性能存在先天缺陷，必須加以改進(jìn)克服，使其防火性能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)范中的相關(guān)要求。鋼結(jié)構(gòu)的防火問(wèn)題主要是鋼結(jié)構(gòu)在高溫下容易發(fā)生變形進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)坍塌。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，可以從多方面著手解決。常見(jiàn)的有在鋼結(jié)構(gòu)表面刷涂耐火隔熱材料以避免鋼結(jié)構(gòu)與火焰直接接觸，從而降低鋼結(jié)構(gòu)受熱程度。在實(shí)際施工中，要因地制宜，根據(jù)工程的具體情況采用相應(yīng)方法。

6 結(jié)束語(yǔ)

鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)具有強(qiáng)度高、抗震性好、自重輕、節(jié)能環(huán)保、隔音保溫等特性，在建筑領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)日益凸顯。隨著我國(guó)科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，特別是加入世界貿(mào)易組織以后，鋼結(jié)構(gòu)勢(shì)必迎來(lái)更加廣闊的發(fā)展前景。我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑企業(yè)目前已經(jīng)初具規(guī)模，要牢牢把握這個(gè)機(jī)會(huì)，加快自主研發(fā)，推動(dòng)技術(shù)升級(jí)改造，不斷提升國(guó)內(nèi)乃至國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益最大化。

參考文獻(xiàn)

[1]邊輝顏，邊輝娟.鋼結(jié)構(gòu)建筑的維護(hù)保柵中國(guó)科技信息，2008（5）：155.

[2]張曉光，張?jiān)迄i.淺談鋼結(jié)構(gòu)防火涂裝[J].黑龍江科技信息，2010（5）：28.

[3]師建軍，付金龍.論冬季建筑施工應(yīng)注意的問(wèn)題及采取的技術(shù)措施[J].民營(yíng)科技，2011（5）：304.