浅析高层建筑钢结构在土建工程中的应用

杜亦农

中国石油化工集团有限公司工程部 北京 100728

引言

建筑钢结构是决定建筑工程结构的整体安全性能因素之一，因为钢结构属于支撑性的基础建筑结构。在目前的建筑性能检测过程中，工程检测人员对于无损检测手段以及其他检测手段必须正确加以运用，结合建筑强度标准来测试建筑钢结构，形成完整准确的结构检测结论。检测技术人员对于存在尺寸误差的钢结构部位需要进行必要的计算和汇报，以免影响建筑物的整体安全性能。

1 建筑工程全面实施钢结构检测的必要性

钢结构检测的基本含义为工程检测人员运用专门检测手段来判断钢结构的材料性能是否达到工程安全标准，对于钢结构质量进行准确的鉴定与判断。工程检测人员在测试钢结构的材料性能过程中，必须做到充分确保钢结构达到安全强度标准，运用专门检测仪器以及人工判断的方式得到钢结构的最终检测结论。钢结构检测环节关系到钢结构的材料质量安全，检测部门对于上述检测环节必须给予重视。建筑墙体内部的钢筋结构如果没有达到最基本的钢筋强度标准，那么将会造成钢筋性能存在某些缺陷，进而影响钢筋施工处理的最终效果。为此，检测人员针对容易产生钢筋处理缺陷的各个重点工程部位都要严格实施钢筋强度的测试，依靠专门的钢筋检测设施以及检测技术手段予以完成。检测人员针对钢筋建筑结构须展开全面的安全性能测试，对于钢筋韧性、钢筋抗弯性能与抗拉强度指标应当实施重点的检测。此外，针对绑扎钢筋及连接钢筋的设计环节必须保证其人身安全，在确保钢筋材料符合规范要求的前提下，严格控制钢筋结构的基础支撑，使之满足设计要求。近些年以来，检测单位已经能运用专门检测仪器来判断钢结构损伤，尤其是对于支撑建筑整体框架的重要钢结构部位而言。但是在某些情况下，检测人员须结合自身检测经验用肉眼观察的方式来判断钢结构损伤，同时结合专门检测仪器。为此，工程检测人员需要依靠智能分析软件给出的判断及保证运用建筑材料检测手段，结合检测规范、标准来为该工程做出检测技术结果[1]。

2 土建工程中高层钢结构施工技术的具体运用

2.1 钢结构吊装

①吊装前做好构件的进场、验收与堆放顺序安排；②起重机械选型以及吊装方案结合现场实际情况，并采用BIM技术进行三维模拟吊装，避免出现卡杆现象以及吊车超负荷状况；③对超长构件，采取合理分段并经设计单位审核；④为保障吊装的安全性和安装的稳定性，局部大跨度简支梁和悬挑梁在吊装前需搭设临时支撑，待支撑及次梁安装完毕，结构具有一定的强度、整体性后方可拆除。

2.2 超高层钢结构建筑焊接技术控制

焊接是超高层钢结构施工关键工序，如果出现问题，则会导致更大的安全责任。可以说，钢结构焊接的现场焊接工作量大、焊接要求高，特别是对钢结构质量影响最大，焊接安全是现场最主要的环节。焊接技术要求难度大，整体作业受到天气和环境影响，特别是一些高空作业，更是需要合理做好控制。对不同的部件需要选择合适焊接方式与工艺，对焊接工艺做好技术评定。建立合适的高空焊接平台，保证焊接施工顺利进行，要科学设置防火装置，保证平台的安全。雨季焊接要清除焊面杂物及铁锈，用密封贴或塑料密封，对于一些重点区域施工，要搭设遮雨棚，-5℃时及雨雪天气禁止焊接。按“先上后下、先内后外、先翼后腹，顺序对称”施焊原则进行施工，保证施工流程科学有序。焊接前要对部件吊装尺寸、位置进行检测，满足施工条件，清理氧化皮、毛刺等杂质，保证焊接质量；异型构件角焊缝和对接焊头要按需安装引弧板、收弧版等，确保坡口焊接符合要求。焊接第一层要把母材和垫板接缝处坡口封住，垫板要靠实牢固，梁柱和垫板要连焊，引弧板焊缝长度大于引弧板2/3，焊接后割去引弧板一厘米。角接缝和单面焊对接缝采用磁粉（MT）、超声波（UT）、射线（RT）等无损检测，保证焊缝质量[2]。

2.3 螺栓连接技术

在连接螺栓的时候，施工人员要熟练掌握螺栓安装和紧固工艺，确保螺栓连接各个环节的质量。螺栓结构的架设完成后，需要通过构件进行矫正。另外，确保螺栓从同一方向插入，为后期工程创造良好的条件，如果螺栓不能顺利穿透，则需要修正由铰刀修整的螺孔，并再次插入。

2.4 钢柱检测

①射线检测射线衰减原理下分析结构连续性状态。优点是探测深度大、精准性高，同时施工单位可以追溯检测数据；缺点是不适用于不平整的表面，即适用范围不广。②超声波检测声波传递原理下材料内部缺陷检测。优点：操作简单、检测效率高等；缺点是无法根据检测部位出具有效数据。③磁粉检测利用磁粉等介质发现检测近表面缺陷。优点是操作简单；缺点是不能有效地追溯检测数据，在钢材料不能达到技术要求下不可进行检测。④渗透检测利用液体毛细管原理实现穿透性分析。优点是操作简单、技术检测成本低；缺点是适用的检测项目少，检测事项单一，检测耗费时间长。⑤TOJ检测利用超声波在缺陷状态下的衍射波变化。优点是针对厚壁结构进行的检测效果较好；缺点是不能够全面地检测钢结构。对于施工单位来讲，需要根据自身检测要求以及钢结构实际情况等选择合适的钢柱技术[3]。

3 结束语

综上所述，钢结构新型建筑不断涌现，全面体现了建筑的美感，通过钢结构施工，使建筑功能多样化，只有全面做好超高层建筑钢结构施工技术、质量控制，才能保证建筑的稳定与安全，推动经济社会有序发展。