高层建筑钢结构工程施工技术要点分析

引言

在现代高层建筑中，钢结构凭借其独有的优势，占据着愈发关键的地位。高层建筑的钢结构施工是一项复杂的系统工程，牵涉众多环节与技术要点。从初始的设计规划直至材料选取，从构件制造再到现场安装，每一个阶段都紧密相连，每个环节出现的偏差都有可能给整个工程的安全、质量以及进度带来重大影响，通过施工技术的管理应用能实现工程全生命周期各阶段信息的贯通、统一，提升项目管理的精细化水平。

1 钢结构的技术优势

在高层建筑工程的建设过程中，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工程的主体结构。经过实际建筑工程建设活动的验证，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，有效提升了建筑工程结构的强度。需要注意的是，当前的高层建筑工程层数越来越高。为了满足这一实际需求，提升建筑性能，相关人员应当考虑到结构重量对建筑整体造成的影响，尽可能降低结构重量，从而减少建筑结构施加的力。为了延长钢结构的使用寿命，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，施工人员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 高层建筑钢结构工程施工技术要点

2.1 施工准备阶段施工技术要点

① 熟悉钢结构的施工材料。钢制构件是钢结构施工的主要材料，其具有造价低、力学性能优、承载力好等优点，也具有耐腐蚀性与耐火性差等不足。在钢结构施工时，应对钢制构件材料属性、型号规格、材质特点等进行梳理与研究，提高钢结构施工管理的精细化程度。如结合工程施工需要分析钢柱等钢制构件的规格尺寸，合理控制钢板的使用数量；分析钢桁架、钢梁等钢制构件的材质特点，综合研判钢结构的承载能力；分析钢制构件的型号规格，以便在实施焊接工艺或隐蔽环节施工时控制误差，提高精度。 ② 做好钢结构零部件管理。钢结构中的零部件众多、型号规格各异，可作为钢结构独立体的大型部件包括屋架、横梁、钢柱等，作为钢结构的小型组装部件或零件包括螺栓、节点板、玄杆等。零部件的管理情况直接关系到钢结构的施工质量，在施工过程中，应进行定额子目分别计算，提高钢结构零部件定额计算的合理性与科学性，进而保证大量零部件管理的成效。在零部件管理时，应强化精细化管理理念，可利用数字化软件对零部件的规格型号、材料属性、空间结构、所属独立体等进行编码管理，高度关联零部件的空间关系与连接属性，保证钢结构施工中零部件的焊接、安装类别、位置正确。同时，施工单位应重视钢结构零部件的采购质量检验，可通过抽检与第三方送检确保零部件的材料属性、力学性能、承载能力等符合钢结构施工要求。

2.2 吊装施工技术要点

吊装是钢结构施工技术中较为关键的环节，关系到钢结构的稳定性和安全性。一旦吊装工作出现问题，建筑工程的整体质量将会出现问题。螺栓是组装钢结构的基本构件，起到了较好的固定作用。预埋螺栓时，施工人员需要严格把控螺栓的质量，按照施工方案和图纸设计规划预埋螺栓的位置和数量，遵守螺栓装配技术的要点，将螺栓安装的误差控制在合理范围内。钢结构的吊装工作需要在螺栓安装完成后进行，吊装时，施工人员需要重点关注钢结构的稳定性和牢固性，仔细检查各个构件之间的连接状态，杜绝松动情况。整个吊装过程中，施工人员需要严格把控吊装设备的移动状态，以较为缓慢的速度匀速移动钢结构组成构件，避免构件在移动过程中出现损坏，使钢结构构件能够安全移动到指定位置。另外，施工人员在整个吊装过程中需要密切关注吊装构件与其他物体之间的位置关系，以免出现碰撞。安装时，施工人员可以在连接上下柱时采用临时连接的方式，观察倾斜度，借助调节螺母或其他设施完成立柱找平，当垂直度达到要求时完成钢结构安装。

2.3 焊接施工技术要点

钢结构焊接工艺焊接施工的进行增强了钢结构的稳固性，提升了建筑工程的安全性。钢结构焊接常用的焊接方法有电弧焊、气体保护焊、埋弧焊，而具体选择何种焊接工艺则要根据结构件材料、厚度以及施工环境来决定。在焊接之前，必须先严格清洗焊接部位，除去油污、锈迹及杂质，保证焊接处金属表面干净平整，避免焊接时产生气孔及夹渣。在钢结构焊接过程中，所有的工艺参数，如电流、焊接速度和焊条种类等，都必须根据具体的施工需求进行精细调整和优化。焊接时必须控制好焊接热输入及冷却速度才能避免焊缝开裂或者变形，特别对于超高层建筑，焊接时热膨胀及冷却收缩会对结构件产生很大影响，所以温控至关重要。在多道焊接过程中，还要准确地控制各焊缝位置、长度及焊接顺序等，以免因应力集中而使结构件产生形变或破坏。

2.4 螺栓连接施工技术要点

螺栓连接是钢结构施工中的重要连接方式，广泛应用于钢结构框架、钢屋架等构件的连接中。螺栓连接的质量直接关系到钢结构的稳定性、安全性，因此必须严格按照规范要求进行管理。根据 GB50017—2017，螺栓连接必须满足设计要求的承载力与连接强度，通常使用高强度螺栓（如 10.9 级螺栓）。在安装过程中，螺栓的预紧力必须符合规范要求，要确保连接件之间的紧固程度。预紧力的控制需要根据《钢结构通用规范》（GB55006—2021）进行操作，预紧力应通过扭矩法或电动螺栓扭矩计法进行检测。例如，10.9 级螺栓的初始扭矩通常为 500～600N⋅m ，螺栓规格不同，其数值会有所变化。在螺栓的安装过程中，要严格控制垫片的使用和安装位置，防止因垫片不当引起的连接部位变形或偏移。在连接完成后，需对螺栓进行拉力检测与复验，确保其能达到规定的预紧力标准。还应定期检查螺栓连接的紧固情况，确保长期使用中的连接性能不发生松动、滑移等现象。

2.5 钢结构防腐技术要点

钢结构防腐是减少规避钢制材料因氧化反应而出现的锈蚀现象，其是钢结构施工的重要环节，与钢结构施工质量以及钢结构的使用寿命等息息相关。钢结构防腐处理应严格根据防腐规范有序实施，在防腐处理前应做好钢制构件表面清理，利用喷砂或清洗等方法及时清除构件表面的钢制氧化物锈蚀层或其他杂质，再依次进行底涂、中涂、面涂等工序，提高钢结构的耐水性、耐碱性、耐腐蚀性，涂层防腐处理工序之间应做好逐层检验与干燥处理工作，确保涂层的防腐性能，有效延长钢结构的使用寿命、提高钢结构的使用安全性。

结语

在高层建筑工程施工技术方面,钢结构具有巨大的发展潜力。虽然钢结构在实际应用中面临防火、防腐和成本管理等问题,但随着材料科学的发展、施工方法的创新和设计的进一步完善,这些挑战都可以被克服。与此同时,人们对工程建筑安全质量要求也越来越高,这也为钢结构在建筑中的应用提供了发展机遇。新型防火和防腐材料的开发应用,智能化施工技术的应用,以及精细化的设计管理,都在不断提升钢结构在建筑工程中的适用性和竞争力。

参考文献

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