基于高层吊装钢结构技术的研究

邓 瑞 芬

(山西省第三建筑工程公司，山西 长治 046000)

基于高层吊装钢结构技术的研究

邓 瑞 芬

(山西省第三建筑工程公司，山西 长治 046000)

对高层建筑钢结构的优缺点进行了介绍，从地脚螺栓预埋、钢柱吊装、钢梁吊装、钢结构焊接等方面探讨了高层建筑钢结构的施工技术要点，并提出了具体的施工建议，以确保高层建筑吊装钢结构施工的质量安全。

高层建筑，钢结构，吊装，施工技术

0 引言

在高层建筑建设过程中，钢结构吊装施工技术作为工程中的控制难点与重点，其吊装设备、吊装方法以及吊装技术的选择直接关系到整个工程施工的质量安全。在实际工程施工中，面对钢结构吊装施工现场的复杂性，如何有效地避免钢结构吊装与混凝土结构施工的交叉，提升施工整体的协调性，就必须重视工程钢结构吊装的顺序和吊装技术选择，确保施工质量安全。本文就高层建筑钢结构技术进行了研究分析，介绍了钢结构的优缺点，并提出了施工相关建议，对未来我国高层建筑钢结构吊装施工技术的发展具有积极的意义。

1 高层建筑钢结构的特点

为确保高层建筑施工的质量安全，因其钢结构具有诸多优点在高层建筑中得到了广泛的应用，对提升工程质量、保证施工进度有积极的作用。任何事物有利有弊，钢结构也是如此，其具有的缺陷与不足给工程施工带来一定难度和不利影响。因此在高层建筑钢结构应用中，需要发挥其最大的优势，将缺点带来的不利影响降到最低，进一步保证施工质量。

1)钢结构的优点。

高层建筑钢结构是由钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成，与其他材料结构相比存在较大的优势：

a.材料强度高。

在跨度和荷载较大的结构和构件中，钢结构与其他建筑材料相比，如木材、砖石以及混凝土，其材料强度高、塑性和韧性较好，在高层建筑施工中得到了广泛的应用。钢结构塑性好，能最大程度避免一般条件下因超载而突然断裂；钢结构韧性好，提高了结构对动力荷载的适应性；良好的吸能能力和延伸能力使得钢结构具备较强的抗震性能。由于钢材材料强度高，制造成的构件截面小、壁薄，在受到一定压力时需要满足稳定的要求，其强度有时无法充分地发挥。

b.材质均匀。

钢结构内部组织较为均匀，在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的，可以看出钢结构的实际受力情况与工程力学计算结果比较符合。在冶炼与轧制钢材过程中，往往质量可以得到严格地控制，材质波动范围较小。

c.制造简单，施工周期短。

钢结构所用的材料是成材，往往使用机械操作加工，流程较为简单，大量的钢结构一般在专业化的金属结构厂中加工制作而成，具有较高的精确度。

2)钢结构的不足。

钢材表面的铁原子在环境中发生氧化反应，使其表面生成铁锈，大大降低了钢结构的使用寿命，不利于建筑后期使用的安全性与稳定性。另外，钢结构与混凝土结构相比，其导热系数较大，耐火性能差，所以在钢结构使用过程中，应该重点考虑抗火这一性能。

2 高层建筑钢结构施工技术

1)地脚螺栓预埋。

在高层建筑钢结构施工中，所采用的螺栓一般包括普通螺栓与高强螺栓。在地脚螺栓预埋过程中，预埋位置的精准性直接关系着钢结构整体安装的质量。因此必须严格控制标高基准点和基础轴线，定位轴线的偏差往往在±2 mm范围内，标高偏差在±5 mm范围内。地脚螺栓预埋完成后，必须对其进行复测，如果发现有偏差就需要进行重新布设。

2)吊装。

吊装是高层建筑钢结构施工中关键的工序，吊装的速度与质量往往与整个工程的进展与质量密切相关。在钢结构吊装过程中，必须对整个工程布置和塔吊的数量以及位置进行全面考虑，以此确定吊装的步骤与时间，确保吊装过程的顺利进行。

a.钢柱吊装。

在对钢结构中钢柱进行吊装时，通常情况下需要先进行整体框架的安装，再进行楼板结构的安装，先安装主梁再安装次梁，由中间向四面扩展。为了有效地防止安装钢柱时损坏地脚螺栓的丝牙，需要在第一节钢柱安装时，在预埋的地脚螺栓上加设保护套，确保螺栓不受影响。

b.钢梁吊装。

在安装钢梁时，需要严格的控制钢梁与钢柱连接整体的轴线位置与垂直度，这往往是需要临时固定限位钢板，通过多次校正完成。

3)焊接。

在钢结构焊接中，为最大程度降低焊接产生的应力、减少焊接变形，通常情况下需要在平面内由中心向四周扩展。焊接前需要确定焊接的工艺和相关的参数，以确保后期焊接工序的顺利进行。在钢梁和钢柱吊装完成后，对两者进行焊接时必须确保钢梁和钢柱安全的精度。焊接结束后，操作焊工往往需要打上操作者钢印，并对其进行质量标准检验。在焊接完一天后需要进行超声波探伤检查，发现不合理的焊缝需要进行返工修补，从而提升钢结构的稳定性和安全性。

3 对高层建筑吊装钢结构施工的建议与展望

1)高层建筑吊装钢结构施工的建议。

在进行高层吊装钢结构施工前，必须做好相关的准备工作，如对各个施工区域进行全面的布置，根据每个工段的施工特点制定出科学的施工计划，并协调好各个工序之间的上下衔接，确保后期施工的顺利进行。相关技术人员和施工人员需要对施工图纸和有关资料进行审阅，做好施工现场定位桩的测设工作。另外，在施工中需要确保施工质量，严格按照施工工艺进行施工，严格控制每一工序中的细节问题，防止工期限制而造成的质量安全隐患。其次需要根据高层建设的实际施工特点，对施工设备进行科学的选择，尤其是塔吊的选择。

2)对高层建筑吊装钢结构施工技术的展望。

a.科研支持。

高层建筑吊装钢结构施工技术的创新与改进往往需要科研作为保障。近年来，随着我国科研单位对高层吊装钢结构的研究，如高层钢结构的抗震设计、钢结构布置与建筑体系等。这样研究成果已经形成了一套较为完善的钢结构研究理论，为创新和改善高层吊装钢结构施工技术提供了理论保障与支持。伴随信息技术的发展，计算机技术和网络技术与高层吊装钢结构技术相互融合，为实现高层建筑吊装钢结构的信息化发展开辟了道路，同时为促进我国建筑行业信息化奠定了坚实的基础。

b.政策支持。

随着社会经济的快速增长，我国面临着资源不足和资源浪费的严峻考验，只有不断开发新型可再生能源、大力推广节能材料，才能使我国尽快解决资源能源紧缺的问题。由于钢结构材料对环境破坏较小，使其成为了我国建筑行业比较重视的一项节能材料，我国相关部门对建筑钢材料的可用性进行了全面、深入地研究与分析。因此国家对钢材料发展的支持，为高层建筑吊装钢结构施工技术的发展创造了良好的外界环境，这势必将促进我国钢材料更加广泛的应用，实现我国建筑行业更好更快更稳的发展。

4 结语

近年来，我国高层建筑钢材料和钢结构施工技术不断发展，因钢材具有强度高、塑性韧性好、整体刚性好、制造简单等优点被广泛的应用于建筑施工中。钢结构工程主要以钢材制作为主，加上钢材的诸多优点，也成就了其巨大的使用价值，比较适应于建造跨度大、超高超重型建筑。为确保高层建筑吊装钢结构施工的质量安全，就必须重视钢结构施工技术、设备、参数的选择与确定，使后期施工顺利进行。在未来我国高层建筑吊装钢结构技术发展中，必须依靠国家政策与科研单位的支持，严把高层各道工序的质量关，加强施工现场管理，不断创新与完善钢结构施工技术，促进我国建筑行业飞速发展。

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Study on high-rise hoisting steel structure technology

DENG Rui-fen

(Shanxi3rdBuildingEngineeringCorporation,Changzhi046000,China)

The paper introduces high-rise building steel structure merits and defects, explores its construction technology points from aspects of foundation bolt pre-embedded, steel column hoisting, steel beam hoisting and steel structure welding and so on, and puts forward specific construction suggestions, with a view to guarantee high-rise building hoisting structure construction quality safety.

high-rise building, steel structure, hoisting, construction technology

1009-6825(2014)30-0117-03

2014-08-12

邓瑞芬(1978- )，女，工程师

TU391

A