论文部分内容阅读
【摘要】钢结构具有造价低，施工速度快和性能好等优势，在高层建筑中得到广泛应用，具有较好的发展空间。但是钢结构施工过程中技术难度相对较高，必须配合先进的施工技术和完善的施工要求，以此确保高层建筑钢结构的质量。本文简要概述了高层建筑钢结构施工的优缺点，并探析了高层建筑钢结构关键施工技术的具体应用，以期促进高层建筑钢结构关键施工技术的快速发展。
【关键词】高层建筑；钢筋结构；关键施工技术
高层建筑钢结构施工是一项综合性较强的工作，其主要涵盖设计、采购材料、安装、施工管理等内容，其技术水平的高低直接影响整个高层建筑施工水平情况。在高层建筑中钢结构是其重要工程要素，钢结构自重较轻且具有良好的抗震性能，在高层建筑施工中受到广泛关注。但是钢结构施工中对精确度要求较高，并且受自然环境影响极大，导致其施工难度较高，因此在具体施工过程中应采取相应的有效措施，在保证其施工质量的前提下不断提高其关键技术，以此促进其技术水平提高，提高高层建筑整个工程质量。
1、高层建筑钢结构施工的优势和存在问题概述
1.1高层建筑钢结构施工的优势所在
钢结构施工在施工过程中具有明显优势，其主要表现在如下三个方面：首先钢结构施工具有一定的便捷性，具体施工零件可进行大规模作业，制作过程节省了较多时间，在安装过程中无需安装脚手架，施工程序简便具有较高的便捷性。除此之外，采取压缩钢板作为模板，避免了另行架设模板的繁琐性，在此基础上钢结构施工可与混凝土施工交替进行，提升了人力资源的利用效率；其次有利于增大有效利用空间，钢材较之混凝土而言具有较强的抗压性和抗侧弯能力，从而在同等要求下可减少截面，进而提升有效利用空间范围；最后具有一定的环保效益，钢结构施工中相比其他材质浪费较少且大量减少了建筑垃圾，并且其施工材料也可实现循环再利用。
1.2高层建筑钢结构施工中存在的问题
虽然钢结构优势较为明显，但是在具体施工过程中仍存在一定的问题：第一，钢结构耐火性能较差，钢材导热能力较强，一旦遇见火灾其自身热度会增高，导致其弹性模量以及屈服强度下降，通常情况下如果温度增至300℃-500℃则其强度会下降至原有强度的50%-70%。并且当温度超过600℃时，其强度便会处于完全丧失状态，造成其不具备承载能力的危险状况，最终导致结构坍塌的严重事故，基于此在钢结构设计中要充分考虑其防火功能；第二，钢结构具有较弱的耐腐蚀性，由于钢材表面铁原子容易与氧气合成氧化铁，锈蚀现象的加剧会影响钢材使用的安全系数，使得钢材结构受到破坏，基于此在钢结构施工过程中要对其进行防腐处理。
2、高层建筑钢结构关键施工技术的具体应用
2.1完善钢结构井字梁设计
井字梁是钢结构关键施工技术的重要组成部分，在具体施工过程中应采取有效措施提高井字梁施工设计情况。例如以含有2层井字梁的高层建筑施工项目为说明对象，该工程中井字梁位于主体结构5层（标高25.8m）和8层（41.3m）位置处，每个井字梁主梁均与主体结构相连，根据施工实际情况，设置6个提升点，并且将提升平台设置在主体结构10层处的混凝土悬挑梁上。其具体施工步骤为：（1）在提升平台对应位置设置提升钢梁，并在地面作业将8层需要的钢梁拼接完成；（2）提升拼接完成的钢梁至8层标高位置；（3）将钢梁放置在支座上，并进行焊接完成安装任务；（4）按上述方式完成对5层钢梁的安装工作；（5）将提升平台拆除，并将应用的设备归位。
2.2完善钢结构桁架设计
在钢结构桁架提升设计中仿照井字梁提升方案，也需设计相应的提升点，该工程拟设定4个提升点，在此基础上行进行桁架提升作业，其具体方案为：（1）在主结构45.6m位置处焊接钢牛腿，然后进行提升平台设置，保证准备工作的有效性；（2）将桁架提升至标高处（3）对桁架上弦元件进行焊接，并对中弦和下弦进行对接；（4）安装工程完成后进行质量检查，保证质量过关后卸载相关设备。
2.3注重提升过程的合理控制
在高层建筑钢结构施工过程中提升过程占据重要地位，为了提高其关键施工技术的应用水平，必须对其提升过程进行合理控制，以此保证整个提升工作的有效性，避免相关事故的发生。以某高层建筑施工项目为例进行说明，在提升过程中各提升点会产生不同的位移，从而导致其中结构内力和提升力内部重新组合分配，为了保证整个提升过程的安全性，必须在进行提升工作前做好筹划工作，保证其位移在合理范围内。在该项目中提升的结构均属于平面结构，因此各点位移相差不明显，所以在提升过程中只需考虑相对位移，对其进行合理控制即可。通过位移刚度矩阵的建立，可明确知晓各点提升过程中相对位移不得超出20mm。
2.4制定应急方案
高層建筑钢结构施工过程具有一定的复杂性，并且容易受到外部环境干扰，因此在施工过程中应制定合理的应急方案，以此避免突发实践造成的不必要经济损失或人员伤亡。例如在提升工程中可设置4级检验系统，提升距离地面300mm时可在空中停留12h，并进行逐级增加，在这个过程中观察相应参数，及时发现其中的异常现象。同时在提升过程中也可设置预警值，一旦超出该数值应进行锁定处理。除此之外也要针对天气问题进行相应的处理，避免雨雪、大风天气对焊接、提升等作业的影响，设定合理的应急方案，一旦出现极端天气则可启动应急方案，避免天气造成的工期延误或工程质量下降。
结语：
综上所述，随着钢结构日益受到建筑行业的重视，在高层建筑施工过程中应注重其关键技术的创新与提升，以此保证工程质量与工期效果。钢结构施工过程中由于其自身的特性所致存在一定的优点和缺点，在施工中要做到充分认识，并采取有效措施加强高层建筑钢结构关键施工技术的应用效果，为我国建筑业的发展奠定坚实的技术基础。
【关键词】高层建筑；钢筋结构；关键施工技术
高层建筑钢结构施工是一项综合性较强的工作，其主要涵盖设计、采购材料、安装、施工管理等内容，其技术水平的高低直接影响整个高层建筑施工水平情况。在高层建筑中钢结构是其重要工程要素，钢结构自重较轻且具有良好的抗震性能，在高层建筑施工中受到广泛关注。但是钢结构施工中对精确度要求较高，并且受自然环境影响极大，导致其施工难度较高，因此在具体施工过程中应采取相应的有效措施，在保证其施工质量的前提下不断提高其关键技术，以此促进其技术水平提高，提高高层建筑整个工程质量。
1、高层建筑钢结构施工的优势和存在问题概述
1.1高层建筑钢结构施工的优势所在
钢结构施工在施工过程中具有明显优势，其主要表现在如下三个方面：首先钢结构施工具有一定的便捷性，具体施工零件可进行大规模作业，制作过程节省了较多时间，在安装过程中无需安装脚手架，施工程序简便具有较高的便捷性。除此之外，采取压缩钢板作为模板，避免了另行架设模板的繁琐性，在此基础上钢结构施工可与混凝土施工交替进行，提升了人力资源的利用效率；其次有利于增大有效利用空间，钢材较之混凝土而言具有较强的抗压性和抗侧弯能力，从而在同等要求下可减少截面，进而提升有效利用空间范围；最后具有一定的环保效益，钢结构施工中相比其他材质浪费较少且大量减少了建筑垃圾，并且其施工材料也可实现循环再利用。
1.2高层建筑钢结构施工中存在的问题
虽然钢结构优势较为明显，但是在具体施工过程中仍存在一定的问题：第一，钢结构耐火性能较差，钢材导热能力较强，一旦遇见火灾其自身热度会增高，导致其弹性模量以及屈服强度下降，通常情况下如果温度增至300℃-500℃则其强度会下降至原有强度的50%-70%。并且当温度超过600℃时，其强度便会处于完全丧失状态，造成其不具备承载能力的危险状况，最终导致结构坍塌的严重事故，基于此在钢结构设计中要充分考虑其防火功能；第二，钢结构具有较弱的耐腐蚀性，由于钢材表面铁原子容易与氧气合成氧化铁，锈蚀现象的加剧会影响钢材使用的安全系数，使得钢材结构受到破坏，基于此在钢结构施工过程中要对其进行防腐处理。
2、高层建筑钢结构关键施工技术的具体应用
2.1完善钢结构井字梁设计
井字梁是钢结构关键施工技术的重要组成部分，在具体施工过程中应采取有效措施提高井字梁施工设计情况。例如以含有2层井字梁的高层建筑施工项目为说明对象，该工程中井字梁位于主体结构5层（标高25.8m）和8层（41.3m）位置处，每个井字梁主梁均与主体结构相连，根据施工实际情况，设置6个提升点，并且将提升平台设置在主体结构10层处的混凝土悬挑梁上。其具体施工步骤为：（1）在提升平台对应位置设置提升钢梁，并在地面作业将8层需要的钢梁拼接完成；（2）提升拼接完成的钢梁至8层标高位置；（3）将钢梁放置在支座上，并进行焊接完成安装任务；（4）按上述方式完成对5层钢梁的安装工作；（5）将提升平台拆除，并将应用的设备归位。
2.2完善钢结构桁架设计
在钢结构桁架提升设计中仿照井字梁提升方案，也需设计相应的提升点，该工程拟设定4个提升点，在此基础上行进行桁架提升作业，其具体方案为：（1）在主结构45.6m位置处焊接钢牛腿，然后进行提升平台设置，保证准备工作的有效性；（2）将桁架提升至标高处（3）对桁架上弦元件进行焊接，并对中弦和下弦进行对接；（4）安装工程完成后进行质量检查，保证质量过关后卸载相关设备。
2.3注重提升过程的合理控制
在高层建筑钢结构施工过程中提升过程占据重要地位，为了提高其关键施工技术的应用水平，必须对其提升过程进行合理控制，以此保证整个提升工作的有效性，避免相关事故的发生。以某高层建筑施工项目为例进行说明，在提升过程中各提升点会产生不同的位移，从而导致其中结构内力和提升力内部重新组合分配，为了保证整个提升过程的安全性，必须在进行提升工作前做好筹划工作，保证其位移在合理范围内。在该项目中提升的结构均属于平面结构，因此各点位移相差不明显，所以在提升过程中只需考虑相对位移，对其进行合理控制即可。通过位移刚度矩阵的建立，可明确知晓各点提升过程中相对位移不得超出20mm。
2.4制定应急方案
高層建筑钢结构施工过程具有一定的复杂性，并且容易受到外部环境干扰，因此在施工过程中应制定合理的应急方案，以此避免突发实践造成的不必要经济损失或人员伤亡。例如在提升工程中可设置4级检验系统，提升距离地面300mm时可在空中停留12h，并进行逐级增加，在这个过程中观察相应参数，及时发现其中的异常现象。同时在提升过程中也可设置预警值，一旦超出该数值应进行锁定处理。除此之外也要针对天气问题进行相应的处理，避免雨雪、大风天气对焊接、提升等作业的影响，设定合理的应急方案，一旦出现极端天气则可启动应急方案，避免天气造成的工期延误或工程质量下降。
结语：
综上所述，随着钢结构日益受到建筑行业的重视，在高层建筑施工过程中应注重其关键技术的创新与提升，以此保证工程质量与工期效果。钢结构施工过程中由于其自身的特性所致存在一定的优点和缺点，在施工中要做到充分认识，并采取有效措施加强高层建筑钢结构关键施工技术的应用效果，为我国建筑业的发展奠定坚实的技术基础。