張貴棟

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，高層建筑越來越多，在高層建筑施工中，鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)用的也越來越廣泛，性能佳、施工快、造價(jià)低都是其優(yōu)勢(shì)。本文將從鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)入手，對(duì)高層建筑施工中，鋼結(jié)構(gòu)的各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)與工藝進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)

1 前言

在高層建筑施工中，其中鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)具有復(fù)雜性，是多套系統(tǒng)緊密配合的工程，其施工技術(shù)的難度系數(shù)特別高、復(fù)雜性特別強(qiáng)。施工中必須按照制定的施工工藝進(jìn)行，因此，在施工中需要大量的專業(yè)技術(shù)人才，同時(shí)在施工時(shí)需要擁有實(shí)事求是的精神和嚴(yán)于律己的態(tài)

2 鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

通常來說，推出新型的建筑形式需要以材料的特性為出發(fā)點(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)是利用熱軋型、鋼板和冷加工成型的薄壁型鋼制作而成。和其它的材料比較之下，有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度很高，與其它材料相比其塑性和韌性都要好。比如鋼結(jié)構(gòu)和混凝土木材、空心磚相比較，其強(qiáng)度要高的多。因此，在跨度大或者負(fù)載很大的結(jié)構(gòu)中特別適用。鋼結(jié)構(gòu)的塑性方面好，在通常情況下不會(huì)因?yàn)樨?fù)載過大而斷裂；在韌性方面，其結(jié)構(gòu)對(duì)動(dòng)力負(fù)載有很強(qiáng)的適應(yīng)性。鋼結(jié)構(gòu)還具有吸能能力和良好的延伸性，因此，鋼結(jié)構(gòu)在抗震性能方面也有優(yōu)越性。

（2）鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)均勻，其內(nèi)部的組織比較接近于勻質(zhì)，并且在一定的應(yīng)力范圍內(nèi)是完全彈性的。所以， 鋼結(jié)構(gòu)在實(shí)際中受力情況和工程力學(xué)中的計(jì)算結(jié)果比較接近。其次，鋼材在生產(chǎn)過程中質(zhì)量也可以得到控制，因此材質(zhì)的影響很小。所以，鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑的運(yùn)用過程中，其各項(xiàng)性能系數(shù)可以掌控在工程師中。

（3）鋼結(jié)構(gòu)的制作特別簡(jiǎn)單，施工的時(shí)間短。鋼結(jié)構(gòu)在制作中所用的材料比較單一，其加工也很簡(jiǎn)單，還可以使用機(jī)器進(jìn)行加工。同時(shí)，通常情況下，大量的鋼結(jié)構(gòu)需要在專業(yè)化的金屬結(jié)構(gòu)廠進(jìn)行加工成構(gòu)件，其精度很高。構(gòu)件在工地拼接組裝，拼裝時(shí)可以使用普通螺栓或者高強(qiáng)度螺栓，有時(shí)還可以在地面進(jìn)行拼裝或者焊接成較大的組件在進(jìn)行吊裝，用來縮短施工的時(shí)間。除此之外，在已經(jīng)建成的鋼結(jié)構(gòu)的建筑進(jìn)行改建和加固方面特別容易，使用螺栓進(jìn)行連接，在以后使用時(shí)還可以根據(jù)需要進(jìn)行拆解。

3 鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑中的技術(shù)分析

3.1 建筑結(jié)構(gòu)中的螺栓預(yù)埋

在螺栓預(yù)理的過程中，對(duì)于柱腳螺栓的預(yù)埋點(diǎn)的位置要十分準(zhǔn)確，如果存在輕微的偏差，就可能會(huì)讓鋼柱安裝出現(xiàn)困難，進(jìn)而較大的影響到安裝質(zhì)量。因此，對(duì)于螺栓的預(yù)埋地點(diǎn)要十分的精確，尤其是在施工的時(shí)候應(yīng)該嚴(yán)格把控標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)及基礎(chǔ)軸線，柱腳螺栓埋好位置后應(yīng)進(jìn)行反復(fù)復(fù)測(cè)，第一次的復(fù)測(cè)是在埋設(shè)位置定位之后進(jìn)行，第二次的復(fù)測(cè)是在混凝土澆筑堅(jiān)固之后進(jìn)行，如果在復(fù)測(cè)中出現(xiàn)位置偏差超過原有的范圍之內(nèi)就必須重新埋設(shè)柱腳螺栓。對(duì)于柱腳螺栓標(biāo)高位置的偏差上下浮動(dòng)不應(yīng)該超過五毫米，定位軸線的偏差上下浮動(dòng)不應(yīng)該超過兩毫米。

3.2 建筑結(jié)構(gòu)中的鋼柱吊裝

鋼柱是高層、超高層建筑決定高層多高和建筑的總高度的重要豎向構(gòu)件。而吊裝是在高層鋼結(jié)構(gòu)工程施工中起著重要的作用，吊裝速度的快慢和質(zhì)量的好壞對(duì)于整個(gè)工程的質(zhì)量情況起著關(guān)鍵性的作用。

（1）鋼柱吊裝在進(jìn)行時(shí)需要對(duì)吊裝工作地區(qū)進(jìn)行規(guī)劃，吊裝時(shí)需要對(duì)整體框架梁柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行安裝，然后對(duì)樓板結(jié)構(gòu)進(jìn)行安裝，平面從中間向周邊展開，按先安裝主梁后安裝次梁的程序進(jìn)行。

（2）對(duì)于吊裝第一節(jié)鋼柱的時(shí)候，需要安裝保護(hù)套對(duì)預(yù)埋的地腳螺栓進(jìn)行保護(hù)，這樣在鋼柱就位時(shí)就碰不到地腳螺栓的絲牙了。在進(jìn)行鋼柱吊裝前，應(yīng)先在地面上把爬梯、操作掛籃等設(shè)施固定在施工時(shí)需要的柱子部位上。

（3）鋼柱的吊點(diǎn)需要設(shè)在鋼柱連接耳板螺栓孔的地方，需要利用專門的吊索進(jìn)行吊裝；鋼柱吊裝之前要把鋼楔和校正用的鋼板準(zhǔn)備好，以免隨時(shí)可能用到，還要將臨時(shí)高強(qiáng)螺栓等緊緊的拴在鋼柱底連接耳板的地方。

（4）鋼柱與鋼柱之間進(jìn)行臨時(shí)的接觸時(shí)要采用高強(qiáng)螺栓，在調(diào)整了垂直度和標(biāo)高之后進(jìn)行加固。在進(jìn)行安裝的時(shí)候，一節(jié)鋼柱的所有構(gòu)件的重量和施工時(shí)多出的重量都由鋼柱的臨時(shí)接頭進(jìn)行支撐，不能使用纜風(fēng)繩進(jìn)行支撐。

3.3 建筑結(jié)構(gòu)中的鋼梁吊裝

鋼梁吊裝在進(jìn)行吊裝之前，需要在鋼柱的牛腿上進(jìn)行檢查。在進(jìn)行主梁的吊裝時(shí)，需要在主梁上裝好扶手繩和扶手桿，等待主梁吊裝就位之后，把扶手繩牢牢的捆在鋼柱上面，用這種方式來確定施工人員在施工時(shí)的安全；鋼梁吊裝的吊點(diǎn)方位取決于鋼梁之間的跨度，基本上都是在鋼梁上翼邊緣處進(jìn)行開孔，作為鋼梁吊裝的吊點(diǎn)。

為了更好的提高塔吊的垂直運(yùn)輸效率，對(duì)于相對(duì)重量較輕的次梁和小梁之間可以采用多頭吊索，這樣就能多吊裝幾根，或者將鋼柱、鋼梁進(jìn)行組裝排列后進(jìn)行整體的吊裝，就能有效的減少吊裝的次數(shù)，減少高空施工的時(shí)間，既保證了鋼梁吊裝的質(zhì)量，又縮短了吊裝的時(shí)間，有效的提高了工作效率。

鋼梁起吊完畢之后，在進(jìn)行安裝的時(shí)候，需要對(duì)焊縫收縮量進(jìn)行預(yù)留，一般焊縫收縮量控制在兩到三毫米之間，并采用儀器進(jìn)行檢測(cè)，以確保螺栓孔完全對(duì)準(zhǔn)，并要放入高強(qiáng)螺栓進(jìn)行臨時(shí)的加固，等到主梁全部都吊裝完成之后，再把高強(qiáng)螺栓擰好。

3.4 鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺栓的連接

3.4.1 節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理

在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的架設(shè)調(diào)整完成之后，對(duì)鋼梁與鋼柱之間的接合件要進(jìn)行進(jìn)一步的矯正，消除所有連接件之間存在的問題，板束在結(jié)合摩擦面的地方要完全貼緊，最后再安裝高強(qiáng)度螺栓。要想板束與摩擦面完全貼緊，可以利用手動(dòng)扳手和臨時(shí)的螺栓進(jìn)行加固，已達(dá)到完全的貼緊。每一個(gè)需要穿入臨時(shí)螺栓的節(jié)點(diǎn)上的數(shù)量都要進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，不能過多也不能太少。不能適用高強(qiáng)度螺栓來替代臨時(shí)螺栓，目的是為了防止對(duì)螺紋可能造成的損傷，如果螺紋有了損傷，就可能造成扭矩系數(shù)的改變。

3.4.2 螺栓安裝

在節(jié)點(diǎn)全部處理好之后才可以安裝高強(qiáng)度螺栓。螺栓在安裝時(shí)要在同一個(gè)方向上進(jìn)行穿入。為了方便工程的施工，全部的螺栓都是以從里面到外面的方式進(jìn)行穿入，在外面需要進(jìn)行加固的措施。有的施工工人，習(xí)慣把螺栓從外面向里面進(jìn)行穿入，使用自己習(xí)慣的操作方式來增加施工時(shí)的速度。

3.4.3 螺栓緊固

對(duì)于高強(qiáng)度螺栓的緊固情況，一般是需要進(jìn)行兩次緊固，分為初擰和終擰。初擰是因?yàn)榭紤]到螺栓與鋼板扭曲之間的結(jié)合程度不是太好，所以進(jìn)行第一次緊固，防止兩者之間產(chǎn)生不好的影響，造成施工中的偏差。初擰時(shí)所使用的軸力需要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)軸力的百分之六十到百分之八十之間，最低的軸力是標(biāo)準(zhǔn)軸力的百分之三十，不能低于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

3.5 建筑結(jié)構(gòu)中的鋼結(jié)構(gòu)焊接

在建筑結(jié)構(gòu)的施工中，上節(jié)與下節(jié)鋼柱之間通常采用的是坡口電焊連接。鋼柱與主梁之間的連接方式是上、下翼緣用坡口電焊連接，高強(qiáng)螺栓是與腹板進(jìn)行連接。主梁與次梁的連接方式大致是在腹板的地方用高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接。鋼柱與各梁之間的連接也有一定的方式，先要進(jìn)行頂部柱和梁節(jié)點(diǎn)的焊接，再對(duì)底部柱和梁節(jié)點(diǎn)進(jìn)行焊接，最后是對(duì)中間的柱和梁節(jié)點(diǎn)進(jìn)行焊接。

4 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，人類對(duì)于高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)與工藝越來越重視，加之鋼結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求越來越嚴(yán)格，隨之對(duì)于安裝的準(zhǔn)確度也會(huì)要求越來越高，質(zhì)量上存在的問題也將備受關(guān)注。只有在建筑結(jié)構(gòu)中不斷的控制高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)，才會(huì)更好的完成鋼結(jié)構(gòu)的施工。

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