高层建筑钢结构施工的关键技术体系探究

引言

高层建筑钢结构施工是一个系统化项目 , 涉及基础施工、构件制作与运输、安装施工等工作内容。传统施工过程中 , 钢结构施工技术落实不到位 , 容易引发施工质量及安全隐患问题 , 进而影响施工经济效益的提升。为保证钢结构施工质量 , 需采取有效施工质量控制措施 , 即根据实际情况 , 在优化钢结构设计方案的基础上, 落实钢结构施工技术。

1 钢结构施工技术优势

在高层建筑工程施工过程中，钢结构将钢筋作为主要施工材料，结合型钢、铆钉等构件共同搭建建筑主体结构。经过实际验证，钢结构有着较好的抗震性能，稳定性更强，使用寿命更长，相对而言重量更轻。目前，常见的钢结构施工原材料为冷弯型钢构件，起到了较好的支撑作用，通过不同构件的组合，最终形成了较为完善的钢结构，有效提升了内部结构强度。为了延长钢结构使用寿命，减少外界环境对钢结构产生的腐蚀、破坏以及其他负面影响，在建设钢结构时应当做好涂料、防锈等处理工作，定期开展维修养护工作，降低钢结构出现断裂、坍塌的可能性。

2 高层建筑钢结构施工的关键技术体系

2.1 安装液压提升装置

高层建筑钢结构建造过程中，液压提升装置安装非常关键，特别是对钢结构构件进行大范围的吊装与安装时，液压提升装置能有效解决高空作业时提升困难的问题，并提供较强的垂直提升力，运行平稳。和传统机械提升装置相比，液压系统利用液体压力进行能量转移，结构简单、运行灵活、易于调整，并可根据现场实际条件进行调整，适用于各种吨位、大小的钢结构构件的吊装要求，使设备短时间内完成高效准确提升作业。高层建筑施工时，液压提升装置既可以对大件钢构件进行吊装，又可以在有限空间内高效工作，解决了传统起重设备占地面积大的问题，实现了施工现场空间布局最优化。通过对液压系统进行精确控制，降低由于吊装不当导致钢结构受损或者安全事故发生的概率。液压提升装置能量源一般是电力或者柴油动力，可以确保施工过程的稳定性和持续性，满足多种复杂施工环境的要求，特别适用于风力大等恶劣环境，可确保钢结构构件吊装平稳。

2.2 高强度螺栓连接

首先要确保高强度螺栓的质量符合设计和国家相关标准要求。高强度螺栓在制造过程中要经过严格的热处理和力学性能测试，确保其满足要求。在采购高强度螺栓时，选择信誉良好的供应商，并对其进行严格检查，确保其质量合格。同时，还应对高强度螺栓进行妥善保管，防止因受潮、污染、过期等原因导致其性能下降。其次，在高强度螺栓连接过程中，严格控制连接面的处理质量。连接面应平整、密贴，接触面大于 75% ，边缘缝隙不得大于 0.8mm. 。连接面应去除油污、锈迹等杂质，确保连接质量。在安装高强度螺栓时，严格按照施工规范进行操作，确保螺栓的拧紧力矩符合设计要求。同时，对螺栓的拧紧顺序、拧紧次数等进行严格控制，避免因拧紧不当导致的连接质量问题。据统计，高强度螺栓连接质量问题在钢结构工程质量问题中占比约 10% ，因此，加强高强度螺栓连接质量控制对于提升工程质量具有重要意义。另外，加强对高强度螺栓连接过程的监控和检测。在连接过程中，设立质量监督岗位，配备专职的质量检查员，对连接过程进行实时监控和记录。同时，定期对连接质量进行检测和评估，确保连接质量符合设计要求。

2.3 钢结构焊接

焊前焊道清理：在进行焊接操作之前，必须对焊道及其周边区域进行彻底的清理。去除油污、锈迹、氧化物等杂质，以确保焊接时能够形成良好的熔合，避免出现气孔、夹渣等焊接缺陷。

焊材控制：严格把控焊接材料的质量，确保所使用的焊条、焊丝等符合设计及规范要求。对焊材的储存、烘干等环节进行严格管理，防止焊材受潮、变质等情况影响焊接质量。

焊接参数控制：精确设定和控制焊接过程中的各项参数，如电流、电压、焊接速度等。根据焊接母材的材质、厚度等因素，选择最适宜的焊接参数组合，

以保证焊接质量的稳定和可靠。

焊工资质控制：只有具备相应资质和丰富经验的焊工才能进行焊接操作。对焊工的资质证书进行严格审查，并定期对焊工进行技能考核和培训，确保其焊接技能始终处于良好水平。

焊缝检验：采用多种检验方法对焊缝进行外观、尺寸、饱满度、夹杂等检测。及时发现焊缝中的各种缺陷，并采取相应的整改措施，确保焊缝质量符合要求。

NDT（无损检测）：合理运用无损检测技术，如射线探伤、超声探伤、磁粉探伤等，对重要焊缝进行深入检测。

2.4 钢绞线处理

钢绞线加工涉及钢绞线安装、张拉及固定作业，可提升系统运行的稳定性与安全性。钢绞线为多根钢丝绞合成的高强钢索，其抗拉强度高、耐久性好，常被用于吊装系统的关键连接支撑部件。钢绞线加工工艺中，首先要精确计算预拉力，并明确安装地点，基于此施工人员根据设计要求对钢绞线进行正确的排列，并且保证钢绞线的张拉力能够满足施工要求。张拉时钢绞线张力一定要均匀平稳，以免张力不均造成钢绞线滑动或者提升系统不平衡。钢绞线一般由液压张拉设备张拉完成，以保证钢绞线在起吊时提供充足的支撑力并确保起吊操作的安全性和准确性。钢绞线的加工中也包含了其连接处的固定与保护，以保证连接点不会发生松动与磨损，避免存在潜在安全隐患。在进行施工时，对于钢绞线处理的任何细节均需严格按照施工规范来进行，特别是高层建筑施工环境下，钢绞线要受到较大拉力，对于钢绞线质量有很高的要求。最后在钢绞线加工结束之后，施工人员也需要定期对钢绞线的工作状态进行检查，以保证整个施工周期内钢绞线的稳定，以免由于钢绞线失效而造成吊装设备不稳定或者构件安装发生偏移等问题。

2.5 防腐技术

2.5.1 表面处理

钢结构构件在防腐处理前，采用喷砂除锈的方法对表面进行处理，除锈等级达到 Sa2.5 级，使钢材表面呈现出均匀一致的金属光泽，无油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。例如，采用压力为 0.6-0.8MPa 的压缩空气驱动喷砂机，以石英砂为磨料，对构件表面进行喷砂处理，喷砂后表面粗糙度达到 40-70μm ，符合防腐涂装要求。

2.5.2 防腐涂料涂装

根据工程所处环境和设计要求，选用环氧富锌底漆、环氧云铁中间漆和聚氨酯面漆的配套防腐涂料体系。底漆涂刷厚度为 70μm ，中间漆涂刷厚度为120μm ，面漆涂刷厚度为 60μm_⨀ 。在涂装过程中，严格控制涂料的配比、涂装间隔时间以及涂装环境温度、湿度等条件。采用高压无气喷涂设备进行涂装，提高涂料的附着力和涂层的均匀性。在每层涂料涂装完成后，进行涂层附着力测试，确保涂层质量符合相关标准要求。

结语

在高层建筑工程项目中，钢结构施工技术对保证建筑物的安全、稳定、高效具有重要意义。采用优化焊接工艺、螺栓连接等技术手段能够有效地提高施工质量并降低施工风险，延长使用寿命。

参考文献：

[1]林雪勇.超高层建筑钢结构施工关键技术探析[J].散装水泥，2023（6）：78-80.

[2] 李凌云 . 超高层建筑幕墙钢结构安装施工技术研究 [J]. 北方建筑，2023，8（6）：52-56.

[3] 郭鹏飞，王吉，杨希超，等 . 超高层建筑钢结构整体提升施工关键技术研究 [J]. 建筑技术开发，2023，50（12）：63-65.