高层建筑钢结构施工的关键技术和措施

杨建超

摘 要：由于钢结构建筑具有工期较短和抗震能力强以及可以回收利用等特点，广泛应用于工程建设中，而钢结构施工技术质量的高与低不仅对工程建设有直接影响，同时也会影响到工程后期的居住安全。因此，主要阐述了建筑钢结构施工关键技术，并针对钢结构施工质量控制对策进行分析，可为类似工程提供借鉴。

关键词：高层建筑;钢结构施工;关键技术

引言

钢结构就是由钢制材料组合的结构，是主要的建筑结构。其结构是由型钢、钢板制成的钢柱钢梁构成的，各部件之间一般采用焊缝和螺栓和柳钉来进行连接。由于钢结构自重轻，施工简便，所以被广泛应用。

一、超高层建筑钢结构的概念及优势

根据我国民用建筑通用准则，总体高度超过100m或者在40层以上的建筑物，定义为超高层建筑;采用钢结构作为结构体的建筑，称之为钢结构建筑。钢结构在作为超高层建筑结构主体时，较传统的建筑结构材料有着非常明显的优势，首先在材料重量上，由于传统的混凝土结构，在同等抗压条件下，钢结构材料有着较小的构件截面，能够有效节约建筑物空间，同时利于超高层的建筑施工，极大提高了建筑结构的施工效率;其次钢结构材料相较于传统的混凝土材料，在建筑节能、绿色以及环保效果上都有着较强的优势，在满足超高层建筑质量安全的前提下，钢结构材料更能满足国家节能建设、绿色发展的要求，同时对建筑美观的提升效果，要大大优于传统建筑结构材料。

二、钢结构施工前期准备

超高层建筑钢结构施工前，必须做好充足的施工前准备，以满足施工过程中施工安全的要求，包括对超高层建筑施工图进行严格的审查，确保没有违反设计强条;对钢结构材料进行选择，确保材料抗压及承载性能满足设计需求;针对超高层钢结构施工做出详细的部署，确保工程施工的安全及进度。

（一）严格的施工图审查

钢结构施工图是超高层建筑结构施工最重要的技术性文件，在施工开始前，必须组织专家对设计施工图作出严格的评审，确保施工图符合相关设计标准，施工工艺的选择及技术规范的选定符合超高层建筑钢结构安全施工的要求;同时在施工图审查过程中，相关施工人员也能进一步了解设计结构与施工方式，有利于整体施工的进行。

（二）钢结构材料选择

钢结构材料作为超高层建筑主体结构时，其抗压强度和承载力都优于同等条件下的混凝土材料，但是由于钢质材料存在导热系数较大的缺点，其在耐火性能上，存在一定的缺陷，随着我国材料科学的进步，耐火钢的发明填补了钢结构的缺点，其各种指标如化学指标、物理指标、抗冲击指标及焊接指标都能满足现代超高层建筑结构需求，为保障超高层建筑的安全，在进行结构主题材料选择时，应采用符合国家标准的耐火钢。

（三）钢结构施工部署

超高层钢结构主体施工过程中，存在多施工工序与多工种并行施工的情况，因此必须在施工开始前期做好施工部署工作，为多工种配合及多工序并行提供良好的施工计划，合理钢结构的施工时间，在保障钢结构主体安全及施工质量的前提下，有效地提高结构施工的效率，缩短施工周期。

三、超高层建筑钢结构施工技术

超高层建筑钢结构施工技术主要包括结构柱施工技术、结构梁施工技术、连接件施工技术、焊接技术以及除锈与涂装技术。在主体进行钢结构施工前，首先要确保桩基的质量符合设计标准，作为建筑结构体的基础，桩基的安全性能是超高层钢结构整体施工的保障，同时在桩基检测时，可以确定立柱的坐标及之间的距离，调整钢结构体与桩基中心面之间的空间，方便钢结构体的调整。

（一）钢结构柱施工

钢结构柱采用吊装施工，吊装时首先应确立柱体定位轴线，并且以地面控制网为基准在轴点放样;吊装过程中不能使结构柱拖地，到达结构柱安装位置时，按照先垂直再水平的顺序，对钢结构住的高程及位移进行调整，最后进行垂直度调整。

（二）钢结构梁施工

结构梁吊装前，首先要确定柱间距以及结构柱高度是否达到设计要求，主梁吊装时利用扶手绳等工具确定梁体安装位置;梁体到达指定位置后，采用扶手索对梁柱之间进行固定，以保障结构梁后续施工安全;吊装施工过程中，梁体吊装点的选择必须根据钢结构梁的总跨度来确定。

（三）焊接施工

鋼结构焊接施工包括内腔同步对称焊接，采用钢结构内腔竖向焊接，以5人同步快速对钢结构体连接部位进行焊接，焊接时应注意排气设施及保障内腔空气清新;其次是外腔超长横向焊接，以8人采取同步的对称焊接，长边安排6人，短边安排2人，分段对钢结构件进行跳焊，同时在焊接时临时加设反变形约束装置以保障焊接精度。焊接完成后，采用超声波探伤技术对焊接部位进行检测。

（四）除锈与涂装

钢结构材料在进行施工前，已进行防锈处理，在焊接安装施工后，必须针对焊接部位及连接部位的螺栓进行再次防锈处理，同时对在吊装过程中钢结构材料的受损部位，也必须再次进行除锈处理;同时对钢结构表面进行清洗，并涂装防火涂料，以确保钢结构整体耐火性能达到设计标准。

四、超高层建筑钢结构施工管理措施

超高层建筑钢结构施工技术中，为保障施工安全和质量，必须采取相应的技术管理措施，结合最新的信息技术运用，确保结构体施工过程的合理有效;通过对施工数据的监控，保障结构体施工过程中建筑主体达到设计要求;通过对现场安全设施的管理，保障施工现场人员及设备的安全;最后通过对施工地点气象进行监控，确保施工环境的安全。

（一）BIM技术的应用

传统的超高层建筑钢结构施工中，避免不了与其他工种存在结构碰撞的现象，现阶段BIM技术的应用，可以有效地避免结构体碰撞情况的发生。超高层建筑的排水、电气、暖通等设备管线与结构梁柱之间的位置关系可以通过BIM建模，在主体结构施工前判断出来，并进行及时有效调整，以确保钢结构与建筑其他系统之间不会发生碰撞，同时通过BIM技术的应用，可以更加合理有效对建筑物内部空间进行规划，提升建筑物整体的使用效果。

（二）施工数据监控

超高层建筑钢结构施工中，由于施工结构复杂，视线条件较差以及钢结构技术水平要求较高，在施工过程中，必须对整个施工数据进行实时监控，通过完备的仪器，确保结构体与施工图设计基准线一致，通过系统科学的分析，对钢结构安装过程中容易出现偏差的部位反复核查，以确保超高层建筑的整体安全。

（三）安全施工管理

钢结构施工过程中，对施工安全的管理也是十分重要的，主要包括以下措施，首先是设立高层防护生命线，高度在建筑物每层的1.2m左右并搭建临边防护设施，以确保高层施工安全;其次是设置安全网及水平悬挑防护棚，以预防高处坠落危险;再者是在焊接施工时，以接火盆作为预防焊接火星的防护措施;最后对焊接采用的气瓶等采用推车移动，防止气瓶倾倒。

（四）气象条件监测

超高层建筑钢结构施工受施工地点气候条件的影响较大，特别是雷击、暴雨、狂风的气象因素极大影响了超高层建筑钢结构的施工，因此在进行施工时，必须委托气象部门对施工所在地的条件进行实时监控，并及时提醒相关项目的施工单位，同时在施工现场必须做好防雷、防风及防雨措施。

五、结束语

高层建筑的出现实现了建筑技术的高度集中和发展，既要求了规模和高度，又限制了占地和重量，为建筑施工技术提出了更高要求。上文介绍了钢结构的施工技术要点，在施工时要严格按照规范施工，这样才能够保证施工质量。

参考文献：

[1]杨占涛.浅谈高层建筑钢结构的关键施工技术[J].智能城市，2018，4（03）：153.

[2]杨兴明.高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].绿色环保建材，2018（01）：209.