高层钢结构施工的质量和效率探讨

高层钢结构施工的质量和效率探讨

欧传源

广西浩瀚房地产开发有限公司广西南宁市530000

摘要：在我国，高层钢结构建筑技术和数量与国外发达国家有着较大的差距，所以有着非常好的发展前景，在高层钢结构建筑的发展阶段，特别要注意施工中的钢框架制作和钢结构安装两大关键技术，

关键词：高层钢结构；质量；效率

1引言

随着我国经济的快速发展，城市化进程不断加快，城市建设中的高层建筑数量越来越多且高度越来越高，且随着建筑技术和材料的发展，钢结构由于其自重轻、强度高、施工方便、抗震性好等优点被广泛应用于大跨度建筑和高层建筑，尤其是超高层建筑中。我国对钢结构建筑技术的研究起步较晚，在许多方面与国际先进水平有着较大的差距，各种规范制度也在不断的修订和完善的过程中，且由于近年来我国的高层钢结构建筑行业发展较快，人们多数都关注建筑的美观性、经济性等因素，却忽视施工质量的控制和效率的提高，所以需要从高层钢结构施工技术的要点出发，研究提高高层钢结构施工质量和效率的具体措施。

2钢结构建筑概述

2.1高层钢结构建筑的研究现状

钢材作为建筑材料兴起于19世纪的欧洲，随后在诸如美国、澳大利亚等工业化国家开始广泛应用于住宅建筑中，但是由于其自身存在一定的缺陷，上世纪前半叶钢结构作为主体支撑框架结构在建筑工程中的应用还比较少，直至第二次世界大战以后，钢结构技术逐渐成熟，并且在西方国家得到了迅猛发展，尤其是上世纪70年代以来，国外发达国家中以钢结构为框架结构的高层建筑层出不穷，日本也成为钢结构建筑数量最多的国家，澳大利亚的钢结构住宅建筑占总住宅建筑的一半以上。我国的钢结构技术出现于上世纪80年代，但是前期由于我国钢材的产量和质量较低，钢结构建筑发展较为缓慢，虽然自改革开放以来，我国的钢材产量不断增加，并跃居世界第一，钢结构建筑的数量也不断增多，但是总体来看钢结构建筑所用钢材占全国钢材总量的比例较低，与国外发达国家相比，我国的建筑中钢结构建筑的比例也较低，尤其是钢结构的住宅建筑的数量与国外发达国家有着较大的差距。

2.2高层钢结构建筑的特点

由于钢结构框架是由生产厂家提前制作加工，然后到现场进行拼接和安装，能够与其他施工环节进行交叉施工，所以施工较为方便，施工工期较短，与钢筋混凝土相比具有较轻的自重、更高的强度，而且钢结构材料可以回收再利用，减少资源的浪费。但是钢结构的耐火性能和耐腐蚀性能较差，所以在施工中应针对钢结构的缺陷和重点环节采取有效的技术工艺，提高其施工质量，并对其工艺进行优化，提高施工效率。

2.3工程概况

本项目为广西国际锰业电子商务市场，位于南宁市五象新区总部基地东南侧，庆歌路以北，歌韵路以东，总建筑面积72687.25m2，采用支撑钢框架结构，地下三层、夹层一层，地上25层，裙房地上3层，建筑高度99.9m。主楼为办公，裙房为电子商务市场及相关配套功能，地下室为设备用房和Ⅰ类汽车库。人防工程设于地下三层，面积为3685.09㎡。

3高层钢结构钢框架制作的关键技术

3.1箱型柱制作的关键技术

钢结构中钢框架制作中的关键技术主要有箱型柱制作和型钢梁制作两种，对于前者的制作首先要对制作的流程顺序进行科学的安排，最好能形成流水线作业，以提高箱型柱制作的效率，且有利于箱型柱制作的质量控制；其次要对制作过程中的工艺参数进行严格控制，在长期的实践操作中不断总结和优化制作工艺参数，提高箱型柱的制作精度和质量。比如对箱型柱进行组对焊接时，通常要求留有2～3mm的间隙，可以采用δ2～3mm的垫板来对间隙进行精确控制；箱型柱的翼板组对焊接制作过程应在相应的平台上进行，腹板和翼板的点焊距离应为500mm，焊点长度为50mm，焊角高度为4mm。此外应注意电渣焊接的工艺参数控制，比如在电渣焊接的具体操作中，可以在启动之前在引弧装置中放置10g左右的铁屑于凹部位置，然后在下端焊口处放置15mm高的焊剂，以确保其焊接精度；再次箱型柱焊接对其变形程度的控制要求较高，为确保其对称性，需采用相同的电渣焊机采用相同的工艺参数同时对称操作，且电渣焊机的渣池深度应控制在30～60mm左右；最后对于引弧电压的控制，应将其控制在正常的焊接电压以上，电流要低于正常的焊接电流，通常控制正常的电压为36V，正常的电流为380A，且距顶端的距离约为100mm，调低电压为1～2V[1]。

3.2型钢梁制作的关键技术

对于型钢梁的组对操作，也应在其相应的平台上进行，且保证钢梁梁体不应出现下挠，制作时的各项尺寸应符合公差表的要求，并注意制作型钢梁的母材在使用之前应进行预热处理，对于定位焊接焊缝的厚度应小于设计焊缝厚度的2/3，焊缝长度大于25mm，且通常控制在30～50mm，焊接间距控制在300～500mm。对于型钢梁的焊接应采用自下而上、由中心向两边、相背同向的焊接顺序，由多层焊缝组成的角缝焊接应从焊缝两侧交替进行焊接。

4钢结构安装关键技术

4.1高强度螺栓的连接技术

在高强度螺栓的连接施工中，对于钢构件的连接接头首先采用临时螺栓或冲钉来进行定位，而且临时螺栓或冲钉的数量应根据接头所要承担的载荷大小而定，且不应小于螺栓安装总数的1/3，临时螺栓不应少于2个，冲钉的数量不应大于临时螺栓数量的30%；接头处的螺栓进度顺序应为由中心向两端的顺序，而对于工字钢梁接头上螺栓的紧固，紧固的顺序应为钢柱一侧上下翼缘、钢柱一侧腹板、钢梁一侧上下翼缘、钢梁一侧腹板[2]。

4.2钢结构焊接技术

钢结构的焊接作业是钢结构安装中最重要的施工部分，为避免焊接时的局部过热引起钢构件母材变形，消除焊接时的残余应力，需按照合理的焊接顺序进行：对于一柱多层的钢梁，应采用先焊上下钢梁，后焊中间钢梁的顺序，最后再进行上下层钢柱的焊接；对于两根对称的钢梁，应同时进行焊接，但是同一根钢梁不能同时从两端进行焊接，且上下层钢柱接口处的焊接应同时进行。

4.3压型镀锌钢板施工技术

压型镀锌钢板的切割需要采用等离子切割机进行精确切割，对于火焰切割的钢板应进行防锈处理；对其进行开孔作业应在混凝土浇筑作业之后，并对孔洞的压型钢板进行补强处理，具体的补偿措施如下：开孔直径在300～750mm之间时，采用50×50的角钢进行焊接补强加固，开孔直径在750～1500mm之间时，采用增加角钢或槽钢的措施进行补强。

5结语

综上所述，在我国高层钢结构建筑正处于发展阶段，具有良好的发展前景，正逐步由大跨度建筑和高层建筑向住宅建筑发展，在高层钢结构建筑的施工中，应根据工期和施工要求以及现场具体情况制定详细的施工方案，在施工过程中应注意箱型柱制作、型钢梁制作、高强度螺栓的连接技术、钢结构的焊接技术、压型镀锌钢板的施工技术等关键技术，并在施工中不断调整和完善施工方案，以满足实际需求，确保施工质量和效率。

参考文献：

[1]原学真.建筑钢结构施工的质量控制要点分析[J].江西建材,2015,2(18):106-106

[2]张忠杰.高层建筑钢结构施工技术要点的思考[J].江西建材,2017(8):93-94