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摘要：随着城市经济的的發展，人口规模越来越大，为节约建筑用地，现代建筑越来越趋向于高层化，随之对建筑材料的要求也越来越高，其中钢结构材料因为具有强度高、自重轻、结构抗震性能好、可循环再利用、施工周期短、建筑造型美观等优点，已经成为高层建筑的主要结构形式。然而钢结构也有耐腐蚀性差、耐火性差的缺点，因此，在钢结构施工的过程中采用相关关键技术、精心组织施工，克服其缺点，保证施工质量是至关重要的。
关键词：高层 钢结构 施工
中图分类号：TU97 文献标识码：A
正文：
1、概述
高层钢结构主要应用在城市繁华地带的建筑项目，在标准层设计应用中的投影建筑面积较小，而且经常遇到立体交叉作业的情况，这就导致工序协调复杂、场地小，施工相对受到限制，施工进度受到影响。另外，影响施工的自然因素也很多，恶劣天气等自然条件的剧变也会影响到工程的质量。因此，应采取相关技术和措施来尽量避免上述情况的发生。
首先应该综合对技术、经济、环境各方面的因素进行考虑，对所施工的结构对象要有充分的了解。这是因为，对于结构本身的准确理解以及对环境、自身资源的充分认识是确定施工总体技术路线的前提。而要制定充分利用时间、空间和自身资源的技术路线，应考虑到结构的组成和荷载传递途径，施工场地和周边的环境以及施工单位的资源配置和技术能力等几个方面。通常来讲，高层建筑钢结构施工的大致施工工艺流程为：构件验收→吊装→高度螺栓→焊接和检验→压型钢板和栓钉。钢结构施工的所有步骤都是综合性很强的工作，应综合考虑各方面的因素，充分体现企业施工的综合资源和技术水平。下面就对其中的关键技术和措施进行探讨。
2、钢结构施工关键技术和措施
2.1、机械设备的选择、布置和装拆
钢结构施工设备的选择与布置是确保施工质量的基础。其中塔吊是整个工程建设的核心设备，因此应对施工现场建筑物的位置、环境、条件以及钢结构自身等进行综合考虑，来进行塔吊的选择和布置。另外，还需考虑到未来塔吊拆装的安全、可靠和便捷。现在普遍采用的塔吊是内爬式塔吊，因为它不需要对楼层进行加固处理，这样在起重机位置的布设方面有较大的范围可自由选择。
2.2、吊装
吊装是高层建筑钢结构施工中最重要的工作，其施工的速度和质量直接影响着整个工程的施工进度和质量。在钢结构吊装前，应该从工程的平面和立面两个层次进行考虑，根据结构的形式、塔吊的个数和位置、现场施工条件等因素确定吊装的分区与顺序。
在钢结构吊装时，应遵循两个原则，一是平面内的吊装应该从中心核心筒开始，然后向四周不断扩散。即从工程平面的一个中心单元开始，先对一个刚度柱网单元进行组装，顺序是先吊柱后吊梁，当这一柱网单元完成吊装和固定后，再在其左右或前后进行另外两个单元的吊装，当这三个单元全部组装完成后，最后进行较为全面和精准的校正。二是要注意竖向立体吊装顺序（以一柱三层为例）。首先安装四根钢柱→下层框架梁→测量校正→螺栓初拧→中层框架梁→上层框架梁→测量校正→螺栓初拧→测量校正→终拧高强螺栓→焊接→焊缝检测→散铺上层压型钢板与栓钉焊接→下、中层压型钢板散铺与栓钉焊接→下、中、上层钢梯、平台吊装→楼盖钢筋混凝土楼板施工。
2.3、测量技术
高层建筑的水平标高较高，通视条件差，这都使得测量的时候难度较大。所以，需要采用先进的测量仪器和测量技术，才能保证测量的精准性。在进行测量之前，应对测量的位置与基准点、基准线等进行合理的布置，正确选择测量方式和高程传递数值路线；在测量时，合理应用施工测量的仪器和设备以实现测量放线目标。目前比较先进的方法是双重控制网，其利用定位系统测设周边建筑物的屋面基准点，利用高精度全站仪等测量手段，实现有效准确的测量。
2.4、焊接技术
钢结构构件的制作是确保施工质量的前提和基础，而高层建筑钢结构的组成构件都是利用焊接技术进行连接的，焊接作业多在高空，再加上气候的影响，很难控制和保证施工的质量和安全。因此在焊接过程中要注意很多方面的问题。
首先，在焊接的顺序上，在平面内应从建筑平面中心向四周扩散，采取对称结构和节点的全方位对称的顺序焊接；在竖向上采用上层框架梁、压型钢板支托、下层框架梁、玉型钢板支托、焊接检验的顺序焊接。柱与柱焊接要由两人从两面相对并且等温、等速对称焊接；柱与梁节头的焊接先对H型钢下翼缘板施焊，然后再焊接上翼缘板。
其次，在焊接的工艺上，为了减少因焊接热量而产生的结构变形，确保钢结构构件的几何精度，钢结构焊接大多采用小线能量的二氧化碳气体保护焊。对于箱形或工型杆件采用埋弧自动焊工艺，可以提高焊接效率。另外由于焊接过程中出产出大量的热，可能会造成钢结构构件发生收缩变形，除了可以采用热和机械方式进行矫正外，还可以在制造工艺上采用变形工艺、强制约束工艺和控制焊接顺序、方向等手段减少焊接的变形。
最后，在焊接的质量上，不能出现焊缝、焊瘤等现象，以保证钢结构的质量。因此在钢结构施焊前，应对焊条进行检查，保证焊接过程中使用的焊条都是按仿单和操作规程的。焊缝表面不得有裂纹、焊瘤，一、二级焊缝不得有气孔、夹渣、弧坑裂纹，一级焊缝不得有咬边、未满焊等缺陷。最后要对一、二级焊缝按要求进行超声波探伤和无损检测，防止忘记施焊、未采用弧板施焊等情况的发生。
2.5、安全施工
高层建筑钢结构施工经常都是高空、悬空作业，存在许多安全隐患。因此，全面建立严格的安全管理体系，保证施工各方面的安全是至关重要的。在施工现场应采取防坠板、安全梯等多种防护措施，并加强对施工人员的安全教育培训，派专人进行安全监管，确保各类操作都符合相关规范的要求，将安全问题消灭在萌芽状态，保障高层建筑钢结构施工的安全。同时，建立严密的防雷、防风、防雨等气象保障措施，以避免风、雨、雷电、高温等不利气候条件影响施工现场的安全和施工的进度与质量。
3.钢结构建筑的抗震要求
钢结构建筑的抗震设计中，应该要根据设防强度、结构类型和房屋高度，采用不同的抗震结构。首先，钢结构的刚柔度的选择应该结合跟那个结构的具体高度、体系和场地条件惊醒综合性判断，使钢结构同时满足变形和强度的要求。受弯钢构件的板件局部稳定要通过限制构件的宽厚比较，达到受弯的极限能力，然后利用其受弯的极限能力达到构件的承载能力。其次，高层钢结构因该采用全钢框架，当结构的刚度不足时，可采用中心支撑框架、钢框筒等结构形式。最后，设计人员要加强各构件之间的连接，保证结构的整体性，抗震支承系统应保证地震时钢结构的稳定。
4.钢结构建筑的抗火设计要求
钢结构的钢材虽然属于非燃烧材料，但是因为钢材料在高温下的膨胀系数很高，会造成钢材的变形，而且钢材具有良好的导热性，会导致火势的蔓延。部分钢材在 600 度高温的时候，钢材的全部强度基本丧失，在火灾中变得很脆弱。而高层建筑的火源比较多，很容易造成火灾，一般来说，高层建筑的火灾比较难控制。所以，高层建筑钢结构的抗火设计也显得非常重要。目前我国的高层建筑钢结构的抗火能力设计比较低，不能考虑到高温下，钢材的变形以及应力影响，也没有考虑各种构件间相互作用的影响。总的来说抗火设计还是基于构件层次的，构件的耐火极限要求也是基于建筑防火设计规范的要求确定的。因此有必要基于建筑物的整体安全目标确定钢结构的抗火设计要求，对钢结构进行基于性能目标要求的抗火设计。
5.结语
在现代城市的建设中，高层建筑钢结构的施工越来越普遍，它高强度的特性使建筑结构坚固稳定，使用功能也灵活方便，在适当的对造型和空间方面进行设计创新之后，取得的反响和效果也很好，这就突出了钢结构施工的关键技术和措施重要性。相关人员要不断学习研究，根据结构的情况、施工现场的环境、施工企业的资源综合考虑，制定技术路线，确定关键技术和措施，做好高层建筑钢结构的施工。
参考文献
[1]崔晓强，胡玉银，吴欣之.超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].建筑机械化，2009（06）
[2]李丽.对高层建筑刚结构施工技术与管理的探讨[J].科技风，2012（02）
关键词：高层 钢结构 施工
中图分类号：TU97 文献标识码：A
正文：
1、概述
高层钢结构主要应用在城市繁华地带的建筑项目，在标准层设计应用中的投影建筑面积较小，而且经常遇到立体交叉作业的情况，这就导致工序协调复杂、场地小，施工相对受到限制，施工进度受到影响。另外，影响施工的自然因素也很多，恶劣天气等自然条件的剧变也会影响到工程的质量。因此，应采取相关技术和措施来尽量避免上述情况的发生。
首先应该综合对技术、经济、环境各方面的因素进行考虑，对所施工的结构对象要有充分的了解。这是因为，对于结构本身的准确理解以及对环境、自身资源的充分认识是确定施工总体技术路线的前提。而要制定充分利用时间、空间和自身资源的技术路线，应考虑到结构的组成和荷载传递途径，施工场地和周边的环境以及施工单位的资源配置和技术能力等几个方面。通常来讲，高层建筑钢结构施工的大致施工工艺流程为：构件验收→吊装→高度螺栓→焊接和检验→压型钢板和栓钉。钢结构施工的所有步骤都是综合性很强的工作，应综合考虑各方面的因素，充分体现企业施工的综合资源和技术水平。下面就对其中的关键技术和措施进行探讨。
2、钢结构施工关键技术和措施
2.1、机械设备的选择、布置和装拆
钢结构施工设备的选择与布置是确保施工质量的基础。其中塔吊是整个工程建设的核心设备，因此应对施工现场建筑物的位置、环境、条件以及钢结构自身等进行综合考虑，来进行塔吊的选择和布置。另外，还需考虑到未来塔吊拆装的安全、可靠和便捷。现在普遍采用的塔吊是内爬式塔吊，因为它不需要对楼层进行加固处理，这样在起重机位置的布设方面有较大的范围可自由选择。
2.2、吊装
吊装是高层建筑钢结构施工中最重要的工作，其施工的速度和质量直接影响着整个工程的施工进度和质量。在钢结构吊装前，应该从工程的平面和立面两个层次进行考虑，根据结构的形式、塔吊的个数和位置、现场施工条件等因素确定吊装的分区与顺序。
在钢结构吊装时，应遵循两个原则，一是平面内的吊装应该从中心核心筒开始，然后向四周不断扩散。即从工程平面的一个中心单元开始，先对一个刚度柱网单元进行组装，顺序是先吊柱后吊梁，当这一柱网单元完成吊装和固定后，再在其左右或前后进行另外两个单元的吊装，当这三个单元全部组装完成后，最后进行较为全面和精准的校正。二是要注意竖向立体吊装顺序（以一柱三层为例）。首先安装四根钢柱→下层框架梁→测量校正→螺栓初拧→中层框架梁→上层框架梁→测量校正→螺栓初拧→测量校正→终拧高强螺栓→焊接→焊缝检测→散铺上层压型钢板与栓钉焊接→下、中层压型钢板散铺与栓钉焊接→下、中、上层钢梯、平台吊装→楼盖钢筋混凝土楼板施工。
2.3、测量技术
高层建筑的水平标高较高，通视条件差，这都使得测量的时候难度较大。所以，需要采用先进的测量仪器和测量技术，才能保证测量的精准性。在进行测量之前，应对测量的位置与基准点、基准线等进行合理的布置，正确选择测量方式和高程传递数值路线；在测量时，合理应用施工测量的仪器和设备以实现测量放线目标。目前比较先进的方法是双重控制网，其利用定位系统测设周边建筑物的屋面基准点，利用高精度全站仪等测量手段，实现有效准确的测量。
2.4、焊接技术
钢结构构件的制作是确保施工质量的前提和基础，而高层建筑钢结构的组成构件都是利用焊接技术进行连接的，焊接作业多在高空，再加上气候的影响，很难控制和保证施工的质量和安全。因此在焊接过程中要注意很多方面的问题。
首先，在焊接的顺序上，在平面内应从建筑平面中心向四周扩散，采取对称结构和节点的全方位对称的顺序焊接；在竖向上采用上层框架梁、压型钢板支托、下层框架梁、玉型钢板支托、焊接检验的顺序焊接。柱与柱焊接要由两人从两面相对并且等温、等速对称焊接；柱与梁节头的焊接先对H型钢下翼缘板施焊，然后再焊接上翼缘板。
其次，在焊接的工艺上，为了减少因焊接热量而产生的结构变形，确保钢结构构件的几何精度，钢结构焊接大多采用小线能量的二氧化碳气体保护焊。对于箱形或工型杆件采用埋弧自动焊工艺，可以提高焊接效率。另外由于焊接过程中出产出大量的热，可能会造成钢结构构件发生收缩变形，除了可以采用热和机械方式进行矫正外，还可以在制造工艺上采用变形工艺、强制约束工艺和控制焊接顺序、方向等手段减少焊接的变形。
最后，在焊接的质量上，不能出现焊缝、焊瘤等现象，以保证钢结构的质量。因此在钢结构施焊前，应对焊条进行检查，保证焊接过程中使用的焊条都是按仿单和操作规程的。焊缝表面不得有裂纹、焊瘤，一、二级焊缝不得有气孔、夹渣、弧坑裂纹，一级焊缝不得有咬边、未满焊等缺陷。最后要对一、二级焊缝按要求进行超声波探伤和无损检测，防止忘记施焊、未采用弧板施焊等情况的发生。
2.5、安全施工
高层建筑钢结构施工经常都是高空、悬空作业，存在许多安全隐患。因此，全面建立严格的安全管理体系，保证施工各方面的安全是至关重要的。在施工现场应采取防坠板、安全梯等多种防护措施，并加强对施工人员的安全教育培训，派专人进行安全监管，确保各类操作都符合相关规范的要求，将安全问题消灭在萌芽状态，保障高层建筑钢结构施工的安全。同时，建立严密的防雷、防风、防雨等气象保障措施，以避免风、雨、雷电、高温等不利气候条件影响施工现场的安全和施工的进度与质量。
3.钢结构建筑的抗震要求
钢结构建筑的抗震设计中，应该要根据设防强度、结构类型和房屋高度，采用不同的抗震结构。首先，钢结构的刚柔度的选择应该结合跟那个结构的具体高度、体系和场地条件惊醒综合性判断，使钢结构同时满足变形和强度的要求。受弯钢构件的板件局部稳定要通过限制构件的宽厚比较，达到受弯的极限能力，然后利用其受弯的极限能力达到构件的承载能力。其次，高层钢结构因该采用全钢框架，当结构的刚度不足时，可采用中心支撑框架、钢框筒等结构形式。最后，设计人员要加强各构件之间的连接，保证结构的整体性，抗震支承系统应保证地震时钢结构的稳定。
4.钢结构建筑的抗火设计要求
钢结构的钢材虽然属于非燃烧材料，但是因为钢材料在高温下的膨胀系数很高，会造成钢材的变形，而且钢材具有良好的导热性，会导致火势的蔓延。部分钢材在 600 度高温的时候，钢材的全部强度基本丧失，在火灾中变得很脆弱。而高层建筑的火源比较多，很容易造成火灾，一般来说，高层建筑的火灾比较难控制。所以，高层建筑钢结构的抗火设计也显得非常重要。目前我国的高层建筑钢结构的抗火能力设计比较低，不能考虑到高温下，钢材的变形以及应力影响，也没有考虑各种构件间相互作用的影响。总的来说抗火设计还是基于构件层次的，构件的耐火极限要求也是基于建筑防火设计规范的要求确定的。因此有必要基于建筑物的整体安全目标确定钢结构的抗火设计要求，对钢结构进行基于性能目标要求的抗火设计。
5.结语
在现代城市的建设中，高层建筑钢结构的施工越来越普遍，它高强度的特性使建筑结构坚固稳定，使用功能也灵活方便，在适当的对造型和空间方面进行设计创新之后，取得的反响和效果也很好，这就突出了钢结构施工的关键技术和措施重要性。相关人员要不断学习研究，根据结构的情况、施工现场的环境、施工企业的资源综合考虑，制定技术路线，确定关键技术和措施，做好高层建筑钢结构的施工。
参考文献
[1]崔晓强，胡玉银，吴欣之.超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].建筑机械化，2009（06）
[2]李丽.对高层建筑刚结构施工技术与管理的探讨[J].科技风，2012（02）