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摘要：钢结构性能佳、造价低、施工快等优点，被广泛应用于高层建筑物的施工。本文阐述了钢结构的优点，并对高层建筑钢结构各个环节的施工技术进行了探讨。
关键词：高层建筑；钢结构；施工技术
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
引言
高层建筑的钢结构施工技术是一项复杂的、多系统配合的工程，施工技术难度较高、复杂性较强。必须严格按照施工工艺，需要大量的专业施工技术人员，在高层建筑施工中抱以实事求是的精神、科学律已的态度，才能促进这一行业更好的发展。
一、钢结构的优点
一般來说，材料的特性是推出新型建筑形式的出发点。钢结构是用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的。和其它材料的结构相比，钢结构有如下一些特点：
1、材料的强度高，塑性和韧性好过其它建筑材料。诸如与混凝土、砖石和木材相比，强度要高得多。因此，特别适用于跨度大或荷载很大的构件和结构。钢材还具有塑性和韧性好的特点。塑性好，结构在一般条件下不会因超载而突然断裂；韧性好，结构对动力荷载的适应性强。良好的吸能能力和延伸性能还使钢结构具有优越的抗震性能。另一方面，由于钢材的强度高，做成的构件截面小而壁薄，受压时需要满足稳定的要求，强度有时不能充分发挥。
2、材质均匀，钢材内部组织比较接近于匀质和各向同性，而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。因此，钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果比较符合。钢材在冶炼和轧制过程中质量可以得到严格控制，材质波动的范围小。
3、钢结构制造简便，施工周期短。钢结构所用的材料单纯而且是成材，加工比较简便，并能使用机械操作，因此，大量的钢结构一般在专业化的金属结构厂做成构件，精确度较高。构件在工地拼装，可以采用安设简便的普通螺栓和高强度螺栓，有时还可以在地面拼装和焊接成较大的单元再行吊装，以缩短施工周期。此外，对已建成的钢结构也比较容易进行改建和加固，用螺栓连接的结构还可以根据需要进行拆迁。
二、高层建筑钢结构施工技术分析
1、螺栓预埋
在螺栓预埋过程中，柱脚螺栓的预埋点必须十分精确，如稍有偏差就会导致钢柱安装上出现困难，进而对安装质量有较大的影响。因此，螺栓的预埋位置必须给予十分严格的控制，特别是在施工过程中应该严格控制好基础轴线以及标高基准点，在柱脚螺栓埋设后应进行两次复测，第一次复测应该在埋设定位之后进行，第二次的复测应该在基础混凝土浇筑并待其坚固之后进行，当在复测过程中出现位移超出了规定的范围就必须进行重新埋设。其标高位置的偏差应在±5mm之间，定位轴线的偏差范围应控制在±2mm之内。
2、钢柱吊装
钢柱是高层、超高层建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件。而吊装是高层钢结构工程施工的关键工序,吊装速度的高低和质量的好坏对整个工程质量起着举足轻重的作用。
(l)钢拄吊装工作一般需划分吊装作业区域,吊装时先安装整体框架梁柱结构，后安装楼板结构,平面从中央向四周扩展,按先安装主梁后次梁的顺序进行。
(2)在吊装第一节钢柱时,应在预埋的地脚螺栓上加设保护套,以免钢柱就位时碰坏地脚螺栓的丝牙。钢柱吊装前,应预先在地面上把操作挂篮、爬梯等设施固定在施工需要的柱子部位上。
(3)钢柱的吊点设在柱连接耳板螺栓孔的位置,采用专用吊索吊装；钢柱吊装前准备好校正用的垫板和钢楔,并将临时高强螺栓等拴牢在柱底连接耳板处。
(4)钢柱垂直起吊至安装位置后,拧紧临时连接板的M22大六角头高强螺栓,达到0.6kN.m扭矩；对正时,先调标高,当标高误差超过6~时,需进行调整。如误差过大(大于20mm),不宜一次全部调整好,可先调整一部分,待下一次再进行调整,否则一次调整过大会影响支撑的安装和钢梁表面标高；然后调整上下柱接头错边(扭转),当上柱与下柱发生扭转错位时,可在连接上下的耳板处加垫板进行调整；最后由2台激光经纬仪以基准点为依据,从2个不同方向校正柱子垂直度,最终将偏差控制在土2mm内。
(5)柱与柱临时接头用高强螺栓,在调整标高和垂直度后紧固。安装过程中,一节柱全部构件的重量和施工附加荷载均由柱的临时接头支撑,不用缆风绳和支撑。
3、钢梁吊装
在钢梁吊装前,应于柱子牛腿处检查标高和柱子间距。主梁吊装前,应在梁上装放好扶手杆和扶手绳,待主梁吊装就位后,将扶手绳与钢柱系牢,以保证施工人员的安全；吊点位置取决于钢梁的跨度,一般在钢梁上翼缘处开孔,作为吊点。
为提高塔吊的垂直运输效率,对于重量较小的次梁和其他小梁,可利用多头吊索一次吊装数根,有时将梁、柱在地面组装成排架进行整体吊装,减少了高空作业时间,在保证质量的同时,加快了吊装速度。
钢梁起吊就位后,在对其进行安装的过程中,应预留经试验确定的焊缝收缩量(2~3mm),并用经纬仪跟踪检查柱垂直度和倾斜度,然后调整构件的准确位置,确保螺栓孔全部对正,并放入高强螺栓临时固定,待主梁全部吊装完毕后,进行高强螺栓的初拧、复拧和终拧。
4、钢结构高强螺栓连接
(1)节点处理
在结构架设调整完毕后，对接合件进行矫正，消除接合件的变形、错位和错孔，板束接合摩擦面要贴紧，然后进行安装高强度螺栓。为了使接合部板束间摩擦面贴紧，结合良好，可先用临时螺栓和手动扳手紧固，达到贴紧为止。在每个节点上穿入临时螺栓的数量应由计算决定，一般不得少于高强度螺栓总数的1/3，最少不得少于两颗临时螺栓。冲打穿入螺栓的数量不宜多于临时螺栓总数的3%。不允许用高强度螺栓兼临时螺栓，以防止损伤螺纹，引起扭矩系数的变化。
(2)螺栓安装
高强度螺栓的安装应在节点全部处理好以后进行。螺栓要按照同一个方向穿进。考虑到工程方便，所有螺栓都按照由内而外的方向穿进，在外面做好牢固措施。也有一些习惯于从外向内穿进，以方便实际动手操作。对于大六角高强度螺栓连接副在安装时，根部的垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头，安装尾部的螺母和垫圈有倒角的一侧应朝向外侧，与扭剪型高强度螺栓的螺母和垫圈安装相同。
(3)螺栓紧固
高强度螺栓紧固时，至少分二次紧固，分为初拧和终拧。对于大型节点可分为初拧、复拧和终拧。初拧是考虑到钢板扭曲和螺栓的切合程度不太紧实，做好第一次加固措施，防止二者相互影响。初拧轴力一般宜达到标准轴力的60%-80%，最低不应小于标准轴力的30%。
5、钢结构焊接
钢结构的焊接焊缝分为工厂制作焊缝和现场安装焊缝两大类。设计要求分为I、Ⅱ、Ⅲ级，I级焊缝要求最高，Ⅲ级焊缝要求最低。Ⅲ级焊缝只需要进行外观检查，表面应无气孔、夹渣、弧坑裂纹等缺陷。I、Ⅱ级焊缝应进探伤检验，其检验方法按以下原则确定：①对工厂制作的焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度应不小于200mm。②对现场安装焊缝，应按同一类型，同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm，且应不少于1条焊缝。Ⅰ级焊缝的探伤比例为100％，Ⅱ级焊缝的探伤比例为20％。
施工中上下节钢柱之间的连接常采用坡口电焊连接。主梁与钢柱之间的连接，一般上、下翼缘用坡口电焊连接，而腹板用高强螺栓连接。次梁与主梁的连接基本上是在腹板处用高强螺栓连接，少量再在上、下翼缘处用坡口电焊连接。柱与梁的焊接顺序为先焊接顶部柱、梁节点，再焊接底部柱、梁节点，最后焊接中间部分的柱、梁节点。
对于厚板的坡口焊接，打底层焊接多用直径4mm焊条焊接，中间层可用直径5mm或6mm焊条焊接，盖面层多用直径5mm焊条焊接。这三层应连续施焊，每一层焊接完后应及时清渣。焊缝余高不应超过对接焊体中较薄钢板厚的1/10，但也不应大于3.2mm。焊后当气温低于0℃时，应采用石棉布保温使焊缝缓慢冷却。
结束语
随着钢结构的广泛应用，钢结构的技术难度会越来越大，随之而来安装精度要求也越来越高，质量问题也会愈来愈受关注。只有严格的控制高层建筑钢结构施工技术，才能确保钢结构工程的顺利进行。
参考文献：
[1]李丽.对高层建筑钢结构施工技术与管理的探讨[J].科技风，2012
[2]《钢结构工程施工质量验收规范》.GB50205—2001
关键词：高层建筑；钢结构；施工技术
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
引言
高层建筑的钢结构施工技术是一项复杂的、多系统配合的工程，施工技术难度较高、复杂性较强。必须严格按照施工工艺，需要大量的专业施工技术人员，在高层建筑施工中抱以实事求是的精神、科学律已的态度，才能促进这一行业更好的发展。
一、钢结构的优点
一般來说，材料的特性是推出新型建筑形式的出发点。钢结构是用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的。和其它材料的结构相比，钢结构有如下一些特点：
1、材料的强度高，塑性和韧性好过其它建筑材料。诸如与混凝土、砖石和木材相比，强度要高得多。因此，特别适用于跨度大或荷载很大的构件和结构。钢材还具有塑性和韧性好的特点。塑性好，结构在一般条件下不会因超载而突然断裂；韧性好，结构对动力荷载的适应性强。良好的吸能能力和延伸性能还使钢结构具有优越的抗震性能。另一方面，由于钢材的强度高，做成的构件截面小而壁薄，受压时需要满足稳定的要求，强度有时不能充分发挥。
2、材质均匀，钢材内部组织比较接近于匀质和各向同性，而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。因此，钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果比较符合。钢材在冶炼和轧制过程中质量可以得到严格控制，材质波动的范围小。
3、钢结构制造简便，施工周期短。钢结构所用的材料单纯而且是成材，加工比较简便，并能使用机械操作，因此，大量的钢结构一般在专业化的金属结构厂做成构件，精确度较高。构件在工地拼装，可以采用安设简便的普通螺栓和高强度螺栓，有时还可以在地面拼装和焊接成较大的单元再行吊装，以缩短施工周期。此外，对已建成的钢结构也比较容易进行改建和加固，用螺栓连接的结构还可以根据需要进行拆迁。
二、高层建筑钢结构施工技术分析
1、螺栓预埋
在螺栓预埋过程中，柱脚螺栓的预埋点必须十分精确，如稍有偏差就会导致钢柱安装上出现困难，进而对安装质量有较大的影响。因此，螺栓的预埋位置必须给予十分严格的控制，特别是在施工过程中应该严格控制好基础轴线以及标高基准点，在柱脚螺栓埋设后应进行两次复测，第一次复测应该在埋设定位之后进行，第二次的复测应该在基础混凝土浇筑并待其坚固之后进行，当在复测过程中出现位移超出了规定的范围就必须进行重新埋设。其标高位置的偏差应在±5mm之间，定位轴线的偏差范围应控制在±2mm之内。
2、钢柱吊装
钢柱是高层、超高层建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件。而吊装是高层钢结构工程施工的关键工序,吊装速度的高低和质量的好坏对整个工程质量起着举足轻重的作用。
(l)钢拄吊装工作一般需划分吊装作业区域,吊装时先安装整体框架梁柱结构，后安装楼板结构,平面从中央向四周扩展,按先安装主梁后次梁的顺序进行。
(2)在吊装第一节钢柱时,应在预埋的地脚螺栓上加设保护套,以免钢柱就位时碰坏地脚螺栓的丝牙。钢柱吊装前,应预先在地面上把操作挂篮、爬梯等设施固定在施工需要的柱子部位上。
(3)钢柱的吊点设在柱连接耳板螺栓孔的位置,采用专用吊索吊装；钢柱吊装前准备好校正用的垫板和钢楔,并将临时高强螺栓等拴牢在柱底连接耳板处。
(4)钢柱垂直起吊至安装位置后,拧紧临时连接板的M22大六角头高强螺栓,达到0.6kN.m扭矩；对正时,先调标高,当标高误差超过6~时,需进行调整。如误差过大(大于20mm),不宜一次全部调整好,可先调整一部分,待下一次再进行调整,否则一次调整过大会影响支撑的安装和钢梁表面标高；然后调整上下柱接头错边(扭转),当上柱与下柱发生扭转错位时,可在连接上下的耳板处加垫板进行调整；最后由2台激光经纬仪以基准点为依据,从2个不同方向校正柱子垂直度,最终将偏差控制在土2mm内。
(5)柱与柱临时接头用高强螺栓,在调整标高和垂直度后紧固。安装过程中,一节柱全部构件的重量和施工附加荷载均由柱的临时接头支撑,不用缆风绳和支撑。
3、钢梁吊装
在钢梁吊装前,应于柱子牛腿处检查标高和柱子间距。主梁吊装前,应在梁上装放好扶手杆和扶手绳,待主梁吊装就位后,将扶手绳与钢柱系牢,以保证施工人员的安全；吊点位置取决于钢梁的跨度,一般在钢梁上翼缘处开孔,作为吊点。
为提高塔吊的垂直运输效率,对于重量较小的次梁和其他小梁,可利用多头吊索一次吊装数根,有时将梁、柱在地面组装成排架进行整体吊装,减少了高空作业时间,在保证质量的同时,加快了吊装速度。
钢梁起吊就位后,在对其进行安装的过程中,应预留经试验确定的焊缝收缩量(2~3mm),并用经纬仪跟踪检查柱垂直度和倾斜度,然后调整构件的准确位置,确保螺栓孔全部对正,并放入高强螺栓临时固定,待主梁全部吊装完毕后,进行高强螺栓的初拧、复拧和终拧。
4、钢结构高强螺栓连接
(1)节点处理
在结构架设调整完毕后，对接合件进行矫正，消除接合件的变形、错位和错孔，板束接合摩擦面要贴紧，然后进行安装高强度螺栓。为了使接合部板束间摩擦面贴紧，结合良好，可先用临时螺栓和手动扳手紧固，达到贴紧为止。在每个节点上穿入临时螺栓的数量应由计算决定，一般不得少于高强度螺栓总数的1/3，最少不得少于两颗临时螺栓。冲打穿入螺栓的数量不宜多于临时螺栓总数的3%。不允许用高强度螺栓兼临时螺栓，以防止损伤螺纹，引起扭矩系数的变化。
(2)螺栓安装
高强度螺栓的安装应在节点全部处理好以后进行。螺栓要按照同一个方向穿进。考虑到工程方便，所有螺栓都按照由内而外的方向穿进，在外面做好牢固措施。也有一些习惯于从外向内穿进，以方便实际动手操作。对于大六角高强度螺栓连接副在安装时，根部的垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头，安装尾部的螺母和垫圈有倒角的一侧应朝向外侧，与扭剪型高强度螺栓的螺母和垫圈安装相同。
(3)螺栓紧固
高强度螺栓紧固时，至少分二次紧固，分为初拧和终拧。对于大型节点可分为初拧、复拧和终拧。初拧是考虑到钢板扭曲和螺栓的切合程度不太紧实，做好第一次加固措施，防止二者相互影响。初拧轴力一般宜达到标准轴力的60%-80%，最低不应小于标准轴力的30%。
5、钢结构焊接
钢结构的焊接焊缝分为工厂制作焊缝和现场安装焊缝两大类。设计要求分为I、Ⅱ、Ⅲ级，I级焊缝要求最高，Ⅲ级焊缝要求最低。Ⅲ级焊缝只需要进行外观检查，表面应无气孔、夹渣、弧坑裂纹等缺陷。I、Ⅱ级焊缝应进探伤检验，其检验方法按以下原则确定：①对工厂制作的焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度应不小于200mm。②对现场安装焊缝，应按同一类型，同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm，且应不少于1条焊缝。Ⅰ级焊缝的探伤比例为100％，Ⅱ级焊缝的探伤比例为20％。
施工中上下节钢柱之间的连接常采用坡口电焊连接。主梁与钢柱之间的连接，一般上、下翼缘用坡口电焊连接，而腹板用高强螺栓连接。次梁与主梁的连接基本上是在腹板处用高强螺栓连接，少量再在上、下翼缘处用坡口电焊连接。柱与梁的焊接顺序为先焊接顶部柱、梁节点，再焊接底部柱、梁节点，最后焊接中间部分的柱、梁节点。
对于厚板的坡口焊接，打底层焊接多用直径4mm焊条焊接，中间层可用直径5mm或6mm焊条焊接，盖面层多用直径5mm焊条焊接。这三层应连续施焊，每一层焊接完后应及时清渣。焊缝余高不应超过对接焊体中较薄钢板厚的1/10，但也不应大于3.2mm。焊后当气温低于0℃时，应采用石棉布保温使焊缝缓慢冷却。
结束语
随着钢结构的广泛应用，钢结构的技术难度会越来越大，随之而来安装精度要求也越来越高，质量问题也会愈来愈受关注。只有严格的控制高层建筑钢结构施工技术，才能确保钢结构工程的顺利进行。
参考文献：
[1]李丽.对高层建筑钢结构施工技术与管理的探讨[J].科技风，2012
[2]《钢结构工程施工质量验收规范》.GB50205—2001