高层建筑钢结构工程施工技术要点分析

1 钢结构建筑发展现状分析

在社会经济迅猛发展的背景下，我国在世界上的钢产量已经跃居第一，并且也大力着手于节约用钢理念向着科学、快速以及主动发展钢产业的方向转变。虽然建筑领域的用钢量达到钢材生产总量的 1 ／ 4 左右，但是钢结构中的用钢量却只有 3% 。不难发现，对于建筑钢结构形式的发展力度依旧不足，近年来建设部门开始在全国范围内推动钢结构形式的应用与创新发展，并开始在大中型城市中建设多个示范点。尽管钢结构在我国的起步时间较晚，但是发展速度却相对较快，目前已经能够独立承建超高层以及大跨度的建筑结构。除在超高层项目施工中存在一些缺陷之外，目前在中低层与普通高层建筑施工中，我国的钢结构技术已经达到领先水准。同时，我国目前所掌握的钢结构技术水平也存在一些不足，比如传统手工业依旧存在、智能施工设备与信息化技术并未完全形成、超高层投入不足、总承包能力欠缺、技术人员数量较少、相关软件开发不够先进等。

2 高层建筑钢结构工程施工技术要点

2.1 充足的施工准备工作

第一，相关人员要精确地分析高层建筑的荷载传递方式，按照此规律开展钢结构的设计，然后再制订施工计划，确保钢结构的建设效果与设计成果相符。第二，在施工准备阶段，工作人员还要对钢板等原材料的质量进行验收，确保后续工程能够顺利而有序地展开。首先，采购人员在采购建筑钢材时，按照设计图纸上的规范采购钢材，并对所采购的钢材进行现场质量检查，保证所购钢材的质量。其次，当钢材被运到工地后，施工人员对钢材进行质量检查，只有符合施工要求的材料才能进场。最后，制订合理的仓储方案，做好防潮工作，避免因堆放杂乱造成钢材等建筑材料被盗或受潮腐蚀，产生不必要的经济损失。

2.2 钢梁安装施工

为避免钢梁结构出现质量问题，影响超高层建筑钢结构的稳固性，在安装钢梁时，施工人员需要根据设计图纸和技术要求，确定安装方案。同时，结合施工现场的实际情况，确定安装顺序和方法。安装钢梁前，需要完成施工准备工作，如清理施工现场，确保安全；检查钢梁的质量和尺寸是否符合要求；对于较大的钢梁，应根据设计要求和施工方案，进行切割、焊接和拼装，形成安装单元。在具体施工中，施工人员应使用适合的起重设备将钢梁吊装到预定的位置。这一过程中需要保持钢梁稳定，避免碰撞和损坏。钢梁准确定位后，需要进行连接和固定。施工人员可利用焊接、螺栓和高强度钢板等进行连接。钢梁安装完成后，应进行施工检查和验收，包括各个连接点的质量，确保其没有缺陷和安全隐患。

2.3 焊接工艺的智能操作与质量可控

焊接工艺是钢结构施工中的关键环节，智能化焊接技术的应用显著提升了焊接质量和效率。智能化焊接机器人配备先进的焊接控制系统，能够根据预设参数自动调节电流、电压、焊接速度等，实现焊接过程的精确控制。大数据分析技术实时监测焊接过程中的各项数据，可以及时发现并纠正焊接缺陷，如气孔、裂纹等，确保焊接质量。物联网技术则用于监测焊接设备状态，预测维护需求，减少因设备故障导致的停工时间。AI 算法优化焊接路径，提高焊接效率，同时降低能耗，实现了焊接工艺的智能化、绿色化转型。

2.4 钢柱固定与施工测量

钢柱被吊装至指定区域之后，借助临时设计耳板与连接板，再加上专业螺丝固定。固定之前，着重调整钢柱标高、扭转、偏移以及垂直度这些重要参数。在安装操作过程中，一般使用大六角形的高强螺栓构件，这种构件有着更高的稳定性，因此得到了十分广泛且有效的运用。除此之外，在将钢柱吊起之前，要在钢柱上方绑扎好临时钢索，并安装好悬挑梁。完成钢柱固定作业之后，及时做好施工测量工作，并采取科学的测量技术手段。由于高层建筑有着较高的技术水平，直接影响到其整体测量难度。为了从根本上提高测量工作精度，应用适宜的测量设备，并配合专业的测量技术，从根本上提高测量精度。此外，选定一条适宜的测量路线，做好相关操作技术的合理控制也属于确保测量精度的有效措施。在正式开始高层建筑测量工作之前，做好基准点与测量位置的布置工作，并选择与该建筑形式和特征更加适合的测量方式及测量路线，对高层

建筑客观因素进行分析。

2.5 螺栓安装技术要点

施工人员在执行螺栓安装作业时，应严格按照由里到外的安装顺序，并禁止采用任何强制插入的方法。在此期间，施工人员按照螺钉尺寸去打制相应的孔洞。一旦发生螺钉与孔洞尺寸不匹配的状况，利用锥形刀具对孔洞进行调整，保障每个孔洞与螺钉的大小相符合。在外壁螺丝打孔作业完毕之后，通过焊接手段确保螺丝的牢固性。另外，鉴于钢结构的接合点各有尺寸差异，依据接合点的具体规格挑选合适的高强螺栓排列安装方式。

2.6 钢承板栓钉连接施工

首先，为保障楼承板的有效应用，在钢承板栓钉连接时，施工人员要确定承板的位置和尺寸，再进行预处理，清除承板表面的杂物和污物，确保表面光洁、无油污。同时，应先在楼板或柱子上布置预埋栓钉。一般情况下要选用高强度螺栓，并根据设计要求确定栓钉的直径和长度，按照施工图纸，确定预埋位置，对栓钉进行埋设。其次，根据设计要求和标准，确定承板位置和方向，并将承板准确放置在栓钉上，确保承板与栓钉咬合紧密，不得有松动或偏移现象。再次，使用专业工具，如扭力扳手或电动扳手，拧紧螺栓，将承板牢固地固定在栓钉上。需要注意的是，使用扭力扳手调节扭矩时，应按照设计要求进行，避免扭矩过大或过小而导致连接不牢固或损坏。最后，完成承板铆钉连接后，需要进行验收和检查，确保连接牢固、可靠。验收内容包括栓钉埋设质量、承板与栓钉间的咬合情况、承板表面的平整度和对准度等。

2.7 高强螺栓连接的智能拧紧与质量保障

高强螺栓连接的智能化管理，是确保钢结构连接质量的关键。智能拧紧系统采用高精度扭矩传感器和自动拧紧装置，严格按照设计要求控制拧紧力矩和顺序，确保每个螺栓的拧紧力矩均匀一致，避免因拧紧不当导致的结构安全隐患。系统记录每次拧紧的详细数据，生成可追溯的质量报告，便于后期维护与检修。大数据分析技术用于诊断拧紧过程中的异常情况，提前发现并解决潜在问题，提升连接质量。机器视觉技术则用于检查连接面的清洁度和损伤情况，确保连接质量符合标准，实现了高强螺栓连接作业的智能化、自动化管理，为钢结构的安全稳定提供有力保障。

结语

综上所述，我国国民经济的快速发展与钢结构生产规模的不断扩大带动高层建筑钢结构施工技术的不断创新，钢结构工程在建筑领域中将扮演越来越重要的角色。钢结构的广泛使用，其稳定效果好，能够为高层建筑带来较强的空间感，且成本投入少，有助于推动高层建筑的绿色可持续发展。

参考文献：

[1] 宋欣蔚 . 高层建筑钢结构工程中抗震性能化设计的应用 [J]. 中国建筑金属结构 ,2023,22(9):129-131.

[2] 冯金印 . 高层建筑钢结构工程安全管理要点 [J]. 建材发展导向( 下 ),2022,20(6):40-42.

[3] 夏柱石 , 黄立夏 , 董钰炯 . 高层建筑钢结构工程测量和焊缝控制措施[J]. 建筑工程技术与设计 ,2021(28):183-184.