本站原创【摘 要】高层建筑钢结构施工逐渐普遍,并且这种结构在建筑中取得的效果也愈加明显,得到了住户及建筑工作人员的喜爱.在具体的施工中,应做好相关的设计工作,并根据设计来进行施工,同时要做好相关的监管工作.
【关 键 词】高层建筑；优劣势；钢结构；施工技术
一、高层建筑钢结构的优劣势分析
1.优势
（1）空间大：目前,钢材的抗侧弯及抗压强度都能达到混凝土的1.5倍左右,也就是说当处于相同情形下,利用钢结构能有效减小截面,这样就可以增大实际所用的有效空间.
（2）施工周期短：在高层建筑中适用钢结构,其构件可以由厂家制作,而钢结构也可以在现场加以安装.在具体的安装中,无需设置过多的脚手架,而且采用的压型钢板可以当作混凝土楼板的永久性模板.此外,在高层建筑施工中混凝土施工能与钢结构安装之间交叉进行,从而最大化缩短了施工的工期.
（3）能循环再利用：对于钢结构建筑物而言,其施工建材可以实现钢材的再生利用,这样便有效减少了建筑垃圾,明显比其它建筑结构有优势.
2.劣势
（1）耐腐蚀性不强：钢结构适用的钢材表面有大量的铁元素,其铁原子容易与空气发生氧化作用而产生氧化铁锈,这种锈蚀作用能引起应力的集中,从而对钢结构的适用造成威胁,使得钢结构提前破坏.
（2）耐火性差：如果遇到了火灾,钢结构建筑钢材导热系数过大,其耐火性能较差,使得刚才屈服强度及弹性模量等会随着温度的上升而急速降低.比如说,当温度分别为350度与500度时,钢材强度分别下降30%与50%；若温度达到了600度,那么钢材结构的刚度与强度几乎全部丧失.
二、工程概况
某高层建筑采用的是钢结构,因而属于钢结构高层建筑工程项目,主要有三个部分：塔楼、配楼与连廊.塔楼地上有35层,地下也有4层；该建筑的总面积达到了约79000m2,属于全钢结构建筑,总钢材构构件的质量达到了15000吨；外轮廓主要由折线柱组成的双曲面,这给安装及测量都带来了极大的困难；其中钢材选择的是Q345GJC,板厚最大为10cm,因此焊接的时候难度系数较大.
三、高层建筑钢结构施工技术探析
对于本工程建设而言,其施工技术主要包括了这些内容：塔吊选择、布置及装拆；构件进场、验收与堆放；吊装；测量控制；焊接；工期及质量控制；安全施工等.具体而言,可以用图1来表示钢结构的安装工艺：
1.施工前准备
开展施工之前,相关监理人员必须对工程图纸及相关工艺技术进行了解,熟悉技术条件与规范标准,对于设计图纸的意图应充分领会,要加强重点与难点的理解；及时组织相关专业技术人员做好图纸会审工作,检查图纸中可能出现的漏、缺及错等问题,力求将问题扼杀在施工前,从而减少图纸带来的工程质量及进度问题；做好施工图纸交底,进而对接下来的工作做好方案编制,并交予相关专家进行论证,待审核通过后方可进行施工.
2.塔吊选择、布置及装拆
对于高层钢结构工程建设而言,绝对不能缺少塔吊,可以这样说,塔吊当属整个建设的核心设备.在进行塔吊选择与布置时,应根据建筑物的现场实际情况与钢结构自身的因素等结合加以考虑,还要保证塔吊在装拆过程中的方便、安全及可靠.对于本工程中,优先选择的是爬式塔吊,这样就可以不用对楼层进行加固也能施工,同时起重机在布设位置的时候也有着很大的自由度；爬式塔吊安装钢结构,对塔吊起重幅度及能力的要求没有其它类型塔吊那么苛刻；同时,采用爬式塔吊在造价上也要低于同类起重机的造价.具体而言,本工程的塔吊高度设计为150米,采用塔吊的塔身高度为180米左右,若要考虑地下部分则需要设置200米.此外,基于爬式塔吊同类中的比较而言,采用内爬式塔吊应在本工程中的造价最低,因此选择内爬式塔吊.
3.吊装
吊装当属钢结构施工中的龙头工作,其速度与质量将直接影响整个工程施工.在进行吊装之前,需要充分分析结构的平面与立面形状、塔吊数量与位置、结构形式及现场的施工条件等,通过这些方面的详细分析之后确定最终的吊装分区及顺序.对于本工程,初步划分为了两个作业区（东区与西区）,分别通过两个作业组来完成两个区的构件吊装.本工程采用这种方式,使得“区域吊装”和“一机多吊”相结合,恰当地解决了施工工期紧和工程量较大的矛盾.在对工程进行测量的时候,首先应注意的是各个工序之间存在着相互联系,也存在着相互制约的关系,因此必须合理选择测量方法,以使其对工程测量的进度及精度影响最小.根据多方面的考虑,本工程采用的是“预先控制”和“跟踪校正”结合的方式.总的来说,就本工程中的竖向吊装顺序应为如下所示：
安设四根钢柱→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/散铺与栓钉焊接→上中下层钢梯及平台吊装→楼盖钢筋混凝土楼板施工.
4.焊接
在焊接的时候应把握好以下几个方面的内容：1）保证焊接质量.第一,焊缝的表面不能出现裂缝与焊瘤；第二,一级焊缝不能出现咬边和未满焊等诟病；第三,一二级焊缝不能出现夹渣、气孔及弧坑裂纹等；最后,焊缝完成之后必须进行无损检测.2）焊接的顺序.第一,平面内焊接：从中心向四周扩散,采用结构、节点及全方位对称的顺序进行焊接；第二,竖向上焊接：焊接顺序依次为L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；第三,柱柱焊接采用两人为宜,相对且两面等温与等速进行焊接；第四,柱梁节头焊接先对H型钢下翼缘板施焊,然后再焊接上翼缘板.3）焊接工艺.本工程钢结构焊接的难度十分大,除了钢板较厚之外,还在于结构为双曲面,在设计中适用了斜撑与斜柱,使得立焊与斜立焊较多.加上本工程某段时期较为紧迫,使得工程量的巨大与之产生了矛盾,因此焊接出现了麻烦.
为了解决这种困难,我们在具体的施焊中采用了二氧化碳气体保护半自动焊来进行立焊、斜立焊等施工,从而有效解决了上述矛盾,取得了一定的成效.
5.安全施工
对于本工程而言,在具体的施工中必须做好相关安全措施,具体而言,应包括以下几个方面的内容：第一,施工人员在进入现场之前必须做好自身安全准备,比如说佩戴好安全帽,冬天构件表面易结霜应系好安全带、穿防滑鞋,穿着防护用品（如护目面罩、电焊手套等）等；第二,临时拆除的零部件应放置在工具袋中,若没有工具袋则应拿稳当,切勿乱扔乱放；第三,应检查起重设备及吊具等是否满足了相关要求,不满足则坚决不能使用；第四,在吊柱时应在外墙安设安全网,吊框架时则应架设临时的活动式走道,焊接时应搭设操作平台,同时及时铺设楼层压型板确保施工的安全；第五,要有严格的管理体系,派遣专人进行工程的防火安全监管,确保各类操作都符合相关的规范要求,同时做好施工安全教育工作,做好每天的监察工作.
四、结语
综上所述,我国进入21世纪之后,城市经济发展迅猛,高层建筑逐渐增多,相关建筑用材需求也就越来越大.钢结构与钢筋混凝土结构相较,钢结构有着强度高、自重轻及施工快等优势,因此在高层建筑中运用逐渐普遍.高层建筑钢结构施工中,应做好各个步骤的准确到位,同时要不断进行相关技术的研究与探索,从而使得施工技术更上一层楼.