关于高层建筑钢结构施工技术的研究

柳长谊

中建三局第一建设工程有限责任公司

1 引言

随着我国的现代化建设逐渐推进，高层建筑已经成为城市的基本配置，成为满足广大人民群众住房需求的一项根本途径。在高层建筑的建设施工中，钢结构技术得到迅速推广。客观来说，钢结构技术所具备的较高的抗震性能和强度，和高层建筑的性能要求基本一致，因而受到了各大建筑施工企业单位的高度重视。因此，在高层建筑施工建设中，相关企业单位务必要结合实际情况对这一技术进行不断优化，整体上提高建筑性能和建筑质量，以满足人们日益增长的物质生活需求。

2 高层钢结构优点和缺点

2.1 施工材料质地好

在钢材的加工制作过程中需采用热轧、冷加工等处理工艺，并且在之后运用适当的专业焊接手法。与其他施工材料相比，这样的钢材运用到工程项目中往往会在强度、韧性等方面拥有更为明显的优势，因其高强度、高韧性的特点，即使其有较小的截面积也可以产生较大的支撑力，通过更轻的重量提供更大的结构强度，所以特别是在一些工程距离跨度大或负重载荷高的桥梁等工程项目中往往会发挥更大的作用。

2.2 材质均匀分配

由于钢材具有十分均匀的内部质地，因此，可以利用材料力学的相关专业知识来计算钢材内部结构的受力情况。为确保钢材可以满足项目结构的设计需求，在对钢材进行冶炼轧制生产的过程中需要对工艺水准以及钢材质量进行严格的把控，确保成品钢材的各项性能符合要求，减少可能会影响工程项目的不良因素，确保工程结构强度。

2.3 钢结构生产工艺成熟

顾名思义，工程项目中所采用的钢结构所需要的主要工程材料为钢材。我国是钢材储备大国，且现如今，我国已经拥有了较为先进的钢材冶炼生产技术工艺，并且几乎实现了机械化生产操作，从而可以对生产工艺精度进行良好的控制，进而确保成品钢材的质量，满足工程项目对结构强度的硬性需求。除此之外，在投入应用时可采用螺栓或焊接等方式进行拼接，可以很大程度上提高工程效率。

2.4 钢结构的缺点

在提供高强度与高韧性的同时，钢材也会不可避免地存在一些缺点，钢材的耐热性与耐火性较差，并且不耐腐蚀。与混凝土结构相比，钢结构往往具有更强的导热性，钢结构在超过350℃的温度下不论是韧性还是强度均会受到较大的影响，在温度超过600℃后，钢结构甚至会丧失结构性能，所以在选用钢结构的工程项目设计方案时，需要格外注意结构的防火隔热设计，并且注意结构的防水密封，避免结构出现氧化减少使用寿命。

3 高层建筑的建设要求

3.1 保证钢结构水平力

在开展高层建筑质量控制与管理的过程中，各大施工企业单位往往都会高度重视钢结构的施工质量，钢结构的水平力对于建筑的结构设计和整体质量具有直接关联。尤其是在高层建筑物水平需求偏高的情况下，对钢结构的水平力控制便是决定建筑稳定性与可靠性的重要因素，因而在建筑施工的过程中，设计人员要对钢材的承受能力进行精准计算，确保其能够满足建筑物水平需求，以此为基础实现钢结构材料的合理选择。

3.2 遵循高层建筑操控标准

高层建筑的设计过程中理应遵循相应的操控标准，具体来说，在监管高层建筑钢结构的过程中，应对相关负责人员的资质进行严格考察，并反复核实建筑施工方案是否具有可行性，及时排查专项施工方案中的漏洞，并做好材料设备的质量验收工作。而对于一些比较隐蔽的工程，更是要把各项施工资料的监管签字工作落实到位，严格开展验收过程中的质量核查，避免建筑存在隐蔽的质量问题，同时在钢结构施工中可能会面临一些突发状况，施工人员必须以优质的心理素质展开施工作业，严格按照施工流程和相应标准进行建设，实现对施工的全面控制，彻底消除安全隐患。

3.3 高层建筑施工现状

随着经济全球化的趋势逐渐明朗，我国的经济始终处于平稳发展的阶段，城镇化建设也早已被提上日程。高层建筑施工主要是为了解决我国现阶段的土地资源利用率不高、土地资源紧张等现实性问题。近些年来，大量的高层建筑如同雨后春笋般迅速涌现，与之同样显现的还有高层建筑施工中钢结构存在的一些问题。只有对这些问题的特点进行客观分析，找准我国现阶段高层建筑钢结构中存在的实质问题，才能真正实现对施工工艺的系统性优化，实现各道施工秩序之间的紧密衔接，加速我国现代化建设的整体进程，具体来说，我国现阶段高层建筑施工主要具有承包管理不科学、施工技术管理没起到系统性效果、忽略了高层建筑物的垂直特点等方面的问题。在复杂的施工环境下，相关人员务必要从建筑的基本性能出发，对包括钢结构技术在内的专项技术进行全面优化，保证高层建筑施工环境的安全性，推动我国高层建筑工程的有效落实。

4 钢结构的技术要点

4.1 材料的到场检测

在高层建筑建设施工的过程中会涉及到大量的钢材料消耗，钢材料的质量直接决定了高层建筑工程的整体质量，因此在实际建设施工之前，施工单位必须统一对接下来所要用到的钢材进行严格检测，确保所有的钢材料具有合格证，且其性能满足高层建筑施工标准，一旦钢材料在质量方面存在瑕疵，严禁其进入施工现场。当材料经检验质量合乎行业标准之后，相关的质量管理人员还需要将其按照材料的型号规格以及在施工中使用的先后顺序进行分类堆放。除此以外，相关负责人也要高度重视储存阶段的钢材料管理问题，避免在潮湿的地方存放，同时做好防雨措施。在采购钢材和焊接材料的过程中，必须由专业人员进行采购工作，并严格按照施工图纸和施工工艺进行购买，对钢材厂所出示的质量验证书进行谨慎验证。如果在施工过程中面对临时替换材料的情况，建设管理人员一定要和设计单位进行全面协商工作，不能擅作主张，否则对于高层建筑施工的成本控制和质量控制，都会具有负面影响。

4.2 预埋螺栓

在开展高层建筑的钢结构作业之前，相关设计人员务必要规划预埋螺栓的位置，结合工程的性能要求，计算大致的施工面积以及预埋螺栓的深度。随后，技术人员要高度重视施工现场的预埋螺栓操作，确保其填埋深度与设计图纸相一致，保证预埋作业的准确无误。在这一过程中，施工人员应该做到对轴线精准定位，严格检测施工过程中的细节问题，当预埋工作初步完成以后，还需要实现与浇筑作业的准确衔接，严格按照高层建筑的施工工艺来展开相关作业。

4.3 安装钢柱

正所谓凡事预则立，不预则废，在开展钢柱安装作业的过程中，相关施工人员务必要率先做好与之相关的各项准备工作。准备合适的施工机械设备、调配好施工人力资源，严格检查螺栓和轴线的定位情况。在通常情况下，高层建筑施工中的钢结构作业往往会采取综合吊装法。具体来说，也就是先在平面上安装钢柱和钢梁，以此为核心，向四周分散。在竖直方向上则应该严格遵循由下方到上方的钢柱安装顺序。在安装时，还需要结合项目的规模大小，划分具体的区域，确保每一平面的钢柱安装整体性都能够合乎高层建筑的施工标准，务必要打牢基础，循序渐进的开展，帮助安装工作。

4.4 钢结构焊接

在架构高层建筑的钢结构时，技术人员往往会首选焊接手段，在我国现阶段的高层建筑施工中，比较常规的焊接技术主要有气体保护焊和电渣焊。具体来说，钢结构的焊接往往采用一氧化碳作为保护气体，但是如果想要进一步提升焊接效果往往需要手工辅助气体。在开展手工焊接操作时，其操作工艺相对来说更加简易，用到的操作设备难度系数整体较低，能够结合实际情况，在不同的钢结构位置进行精准焊接。但是，手工焊接操作也存在比较明显的弊端，那就是效率和质量方面距离高层建筑的钢结构施工要求水准还有一定差距。所以，高层建筑的钢结构焊接往往会采用焊缝打底。技术人员务必要保证焊接表面的绝对光滑，任何的裂纹和气孔都有可能导致焊接工艺功亏一篑，无法与下一步作业顺利衔接。除此以外，相关管理人员应该结合施工进度制定科学的焊接时间表，有条不紊的开展钢结构焊接工作，保证钢结构的整体性和坚固性，有效保证高层建筑的施工效率。除此以外，在钢结构施工过程中涉及到高空作业，因而相关施工企业单位方面应该加强对施工人员的安全宣传工作，为施工人员配备全面的防护措施，保证一线施工人员的生命安全。

5 结束语

综上所述，高层建筑中的钢结构施工技术难度系数整体偏高，因而相关建设单位务必要结合实际情况开展全过程的质量管理工作，在施工过程中不断优化施工技术，制定严格的安全管理和质量管理制度，推动高层建筑施工工作的顺利开展。