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摘要：随着社会的进步，城市化水平也有了显著的提高，城市人口越来越多，导致城市占地面积十分的有限，从而使得高层建筑逐渐普及。本文将联系实际情况，切实的对现代钢结构建筑的相关施工技术要点进行探讨。
关键词：钢结构；高层建筑；施工技术
引言
19世纪末，随着科学技术的发展，传统的砖，石，木结构被钢筋混凝土结构和钢结构所替代。此后的一段时间里，随着人口数量的逐渐攀升，人们对居住与生活条件的标准也越来越高，由于可供使用的土地是固定不变的，这使得建筑业的发展趋势需要进项转变，而建设高层建筑，因其空间更大，高度更高的特点尤为显著，因此，许多经济发达但城市人口繁多的城市都进而修建了大量的高层建筑，这使得高层建筑正逐渐成为评判城市发展进度的又一个标准。
1.概述（见表1）
2.高层钢结构的连接技术
2.1焊接连接的方法、原理及操作工艺
在对高层钢结构进行焊接时，因其工期紧、结构复杂、工程量大、质量要求高等特点，使得焊接工序成为钢结构施工中的重要工序，其焊接顺序与工艺参数的选择与施焊水平对工程的“安全、优质、高速”的完成影响重大。
2.1.1手工电弧焊
手工电弧焊设备简单，操作灵活方便适用于各种位置的焊接；但生产效率低，质量较差。一般用作钢结构高层建筑的焊缝打底；是在现场焊接中被广泛采用的一种焊接技术。
具体操作工艺：
焊条参数工艺的选择，应当在确保其质量的前提之下，通过大直径的焊条与电流进行焊接。
在对焊条的选用上，应当注意以下几个原则：①应与主体金属相匹配。②不同材质的母材焊接，焊条匹配强度低的母材。③对于易裂的母材或结构的塑性、韧性要求高的重要结构，应选用塑性、韧性好，含氢量低及抗裂性能好的碱性焊条。④应选用低氢焊条而无直流焊接电源时，可选用低氢钾型焊条。
焊缝的起头部分往往容易出现气孔、未熔透、宽度不够和焊缝堆积过高等缺陷，为了避免和减少这种现象，应该在引弧后稍将电弧拉长，对焊缝端头进行适当预热，并且多次往复运条达到熔深和所需要宽度后再调到合适弧长进行正常焊接。
焊缝接头的好坏，直接影响焊缝外观成型和焊缝质量。必须准确掌握接头部位，如过于推后，会出现焊肉重叠高起现象；反之，又会出现脱节凹陷。街头一般是弧坑前约15mm处引弧，然后移动到原弧坑位置进行焊接。用酸性焊条时引燃电弧后可稍拉长电弧，待移到原弧坑位置时再压低电弧；用碱性焊条时电弧不能拉长，否则易出现气泡。
自动埋弧焊：
操作工艺：焊丝和焊剂的选择我国《钢结构高层建筑设计与施工规程》推荐自动埋弧焊焊丝和焊剂如表2。
对接直焊缝的焊接方法有单面焊和双面焊两种基本的类型，根据钢板厚度又可分为单层焊和多层焊。①焊剂热法或焊剂一铜热法埋弧自动焊。在焊接对接焊缝时，为防止和熔池金属的泄漏，采用焊剂热作为衬热进行焊接。焊剂要与焊件背面贴紧，以便能够承受一定的均匀的托力。如选用较大的焊接规范，使工件能够熔透，则达到双面成型。如采用焊剂一铜热板取代焊剂热，则可以克服焊剂热托力不均匀的现象，还在工件与铜热板之间的焊剂起到了对熔池背面的保护和合金作用，能保护焊缝背面的成型。②手工焊封底埋弧自动焊，对无法使用衬热的焊缝，可以先用手工焊进行封底，然后再采用埋弧焊。③多层埋弧焊，对于较厚的钢板，一次无法焊接完的，应采用多层焊每层焊缝的接头要错开，不可重叠，每层焊高一般4-5mm。
2.1.2CO2气体保护焊
CO2气体保护焊是利用CO2气体为保护气体，以焊丝与焊件之间产生的电弧热来融化金属，并与焊丝形成焊缝的一种电弧焊方法。
（1）平焊和横焊：一般有左向和右向焊两种操作方法。左向焊法，喷嘴不会挡住视线，可以清楚看到熔池和焊缝，便与看见焊缝的成形，熔池手电弧的冲击作用较小能得到较大的熔宽，焊缝成形比较美观，所以左向焊法应用比较普遍；右向焊法，气体的保护效果较好，但因焊丝指向熔池，电弧对熔池有一定的冲击作用，如果操作不当会影响焊缝成形。平焊多采用左向法，横焊常采用右向法，平角焊和搭接焊采用左焊法和右焊法都可以。
（2）立焊：分向上和向下两种方法。向上立焊的熔深较大，多用于中厚板的细丝焊接，操作时适当的做三角形摆动，可以控制熔宽、改善焊缝的成形；向下立焊的焊缝成形良好，生产率高，但熔深较小，多用于薄板焊接。向下立焊必须选择合适的规范，焊柱一般不向横向摆动。
（3）仰焊：应采用较细的焊丝和较小的焊接电流。薄板件仰焊时多采用小幅度的往复摆动。中板和厚板应适当横向摆动，并在接缝和坡口两侧稍停片刻，以防止焊肉中间凸起和液态金属下淌。
2.1.3电渣焊
电渣焊主要用于中碳钢和中高强度结构钢在竖向位置上的对接焊接。焊接启动时投入焊剂35-50g，焊接过程中应逐渐少量添加焊剂，焊接速度在1.5-3m/h为好，送丝速度在200-300m/h为佳，渣池深度常取35-55mm，引弧板长度为板厚2-2.5倍，熄弧板长度为板厚1.5-2倍。
焊接过程中随时检查焊件的炽热状态，一般在800℃以上为熔合良好，不足800℃时适当调节焊接工艺参数，适当增加渣池内总热量。当翼缘板较薄时，翼缘板外部的焊接部位应安装水冷却装置随时控制水冷却水温在50-60℃，水流量应保持稳定。熔嘴电渣焊不作焊前预热，和焊后热处理，只是引弧前对引弧器加热100℃左右。
2.2高强度螺栓连接技术
高强度螺栓的连接方法包括摩擦型连接与承压型连接。
施工工艺：
（1）计算栓杆长度：L=A+B+C+D
式中L：螺栓需要总长，（mm）；A：节点各层钢板厚度总和，（mm）；B：垫圈厚度，（mm）；C：螺母厚度，（mm）；D：拧紧后露出2-4扣的长度，（mm）。
（2）备料数量：按计算的数量增加5%的施工损耗。
（3）工艺要点
安装前：
①按批存放，轻装轻卸，防潮防污。
②高强螺栓节点钢板的抗滑移面，应按规定的工艺进行摩擦面处理。
③按有关规定对高强螺栓的各项性能进行检验。
④接头摩擦面上不允许有毛刺、铁屑、油污、焊接飞溅物。摩擦面应干燥、没有结露、积雪、积霜、不得在雨天安装。
⑤使用定扭矩扳子紧固高强度螺栓时应对扳子进行校核，合格方能使用。
安装时：
①一个接头上的高强螺栓，应从螺栓群的中部开始安装，每拧紧一遍都应用不同颜色的油漆做上标记，防止漏拧。初拧、复拧、终拧必须在同一天完成。
②接头如有高强度螺栓连接又有电焊连接时，有设计规定时按规定顺序先紧固还是先焊接，无规定时应先紧固后焊接。
③高强度螺栓应自由穿入螺栓孔内，不得用蛮力强行拧入螺孔。
④一个接头多颗高强螺栓穿入方向应一致。
⑤安装中出现板厚差（δ）时，δ≤1mm可不处理，δ>1mm，将厚板一侧磨成1：5缓坡，使间隙<1mm，δ>3mm时，要加设填板，填板制孔、表面处理与母材相同。
3.结束语
高层钢结构施工必须合理制定施工工艺，根据工程特点合理选用机械设备，特别是塔吊的选用，还要考虑其装拆是否方便。根据不同的结构特点、焊接形式及天气条件选用合理的焊接工艺和相关参数，不可一概而论，盲目照搬。结构构件的进场数量及加工顺序要充分考虑现场堆放条件及吊装设备的吊运能力。严格工厂制作工艺，减少现场处理数量。安全防护要及时跟进，措施要严密，检查要到位，保证安全施工。
参考文献
[1]陈浩则.浅谈高层建筑结构中的接梁设计.大陆桥视野，2004，10（19）.
[2]徐偉.高层建筑设计.建筑之家，2009，8（43）.
[3]陈德芳.高层建筑施工.中国建筑设计，2001，5（81）.
收稿日期：2013-4-7
作者简介：付招友（1963-），男，大专，中级工程师，主要从事建筑施工技术、管理工作。
关键词：钢结构；高层建筑；施工技术
引言
19世纪末，随着科学技术的发展，传统的砖，石，木结构被钢筋混凝土结构和钢结构所替代。此后的一段时间里，随着人口数量的逐渐攀升，人们对居住与生活条件的标准也越来越高，由于可供使用的土地是固定不变的，这使得建筑业的发展趋势需要进项转变，而建设高层建筑，因其空间更大，高度更高的特点尤为显著，因此，许多经济发达但城市人口繁多的城市都进而修建了大量的高层建筑，这使得高层建筑正逐渐成为评判城市发展进度的又一个标准。
1.概述（见表1）
2.高层钢结构的连接技术
2.1焊接连接的方法、原理及操作工艺
在对高层钢结构进行焊接时，因其工期紧、结构复杂、工程量大、质量要求高等特点，使得焊接工序成为钢结构施工中的重要工序，其焊接顺序与工艺参数的选择与施焊水平对工程的“安全、优质、高速”的完成影响重大。
2.1.1手工电弧焊
手工电弧焊设备简单，操作灵活方便适用于各种位置的焊接；但生产效率低，质量较差。一般用作钢结构高层建筑的焊缝打底；是在现场焊接中被广泛采用的一种焊接技术。
具体操作工艺：
焊条参数工艺的选择，应当在确保其质量的前提之下，通过大直径的焊条与电流进行焊接。
在对焊条的选用上，应当注意以下几个原则：①应与主体金属相匹配。②不同材质的母材焊接，焊条匹配强度低的母材。③对于易裂的母材或结构的塑性、韧性要求高的重要结构，应选用塑性、韧性好，含氢量低及抗裂性能好的碱性焊条。④应选用低氢焊条而无直流焊接电源时，可选用低氢钾型焊条。
焊缝的起头部分往往容易出现气孔、未熔透、宽度不够和焊缝堆积过高等缺陷，为了避免和减少这种现象，应该在引弧后稍将电弧拉长，对焊缝端头进行适当预热，并且多次往复运条达到熔深和所需要宽度后再调到合适弧长进行正常焊接。
焊缝接头的好坏，直接影响焊缝外观成型和焊缝质量。必须准确掌握接头部位，如过于推后，会出现焊肉重叠高起现象；反之，又会出现脱节凹陷。街头一般是弧坑前约15mm处引弧，然后移动到原弧坑位置进行焊接。用酸性焊条时引燃电弧后可稍拉长电弧，待移到原弧坑位置时再压低电弧；用碱性焊条时电弧不能拉长，否则易出现气泡。
自动埋弧焊：
操作工艺：焊丝和焊剂的选择我国《钢结构高层建筑设计与施工规程》推荐自动埋弧焊焊丝和焊剂如表2。
对接直焊缝的焊接方法有单面焊和双面焊两种基本的类型，根据钢板厚度又可分为单层焊和多层焊。①焊剂热法或焊剂一铜热法埋弧自动焊。在焊接对接焊缝时，为防止和熔池金属的泄漏，采用焊剂热作为衬热进行焊接。焊剂要与焊件背面贴紧，以便能够承受一定的均匀的托力。如选用较大的焊接规范，使工件能够熔透，则达到双面成型。如采用焊剂一铜热板取代焊剂热，则可以克服焊剂热托力不均匀的现象，还在工件与铜热板之间的焊剂起到了对熔池背面的保护和合金作用，能保护焊缝背面的成型。②手工焊封底埋弧自动焊，对无法使用衬热的焊缝，可以先用手工焊进行封底，然后再采用埋弧焊。③多层埋弧焊，对于较厚的钢板，一次无法焊接完的，应采用多层焊每层焊缝的接头要错开，不可重叠，每层焊高一般4-5mm。
2.1.2CO2气体保护焊
CO2气体保护焊是利用CO2气体为保护气体，以焊丝与焊件之间产生的电弧热来融化金属，并与焊丝形成焊缝的一种电弧焊方法。
（1）平焊和横焊：一般有左向和右向焊两种操作方法。左向焊法，喷嘴不会挡住视线，可以清楚看到熔池和焊缝，便与看见焊缝的成形，熔池手电弧的冲击作用较小能得到较大的熔宽，焊缝成形比较美观，所以左向焊法应用比较普遍；右向焊法，气体的保护效果较好，但因焊丝指向熔池，电弧对熔池有一定的冲击作用，如果操作不当会影响焊缝成形。平焊多采用左向法，横焊常采用右向法，平角焊和搭接焊采用左焊法和右焊法都可以。
（2）立焊：分向上和向下两种方法。向上立焊的熔深较大，多用于中厚板的细丝焊接，操作时适当的做三角形摆动，可以控制熔宽、改善焊缝的成形；向下立焊的焊缝成形良好，生产率高，但熔深较小，多用于薄板焊接。向下立焊必须选择合适的规范，焊柱一般不向横向摆动。
（3）仰焊：应采用较细的焊丝和较小的焊接电流。薄板件仰焊时多采用小幅度的往复摆动。中板和厚板应适当横向摆动，并在接缝和坡口两侧稍停片刻，以防止焊肉中间凸起和液态金属下淌。
2.1.3电渣焊
电渣焊主要用于中碳钢和中高强度结构钢在竖向位置上的对接焊接。焊接启动时投入焊剂35-50g，焊接过程中应逐渐少量添加焊剂，焊接速度在1.5-3m/h为好，送丝速度在200-300m/h为佳，渣池深度常取35-55mm，引弧板长度为板厚2-2.5倍，熄弧板长度为板厚1.5-2倍。
焊接过程中随时检查焊件的炽热状态，一般在800℃以上为熔合良好，不足800℃时适当调节焊接工艺参数，适当增加渣池内总热量。当翼缘板较薄时，翼缘板外部的焊接部位应安装水冷却装置随时控制水冷却水温在50-60℃，水流量应保持稳定。熔嘴电渣焊不作焊前预热，和焊后热处理，只是引弧前对引弧器加热100℃左右。
2.2高强度螺栓连接技术
高强度螺栓的连接方法包括摩擦型连接与承压型连接。
施工工艺：
（1）计算栓杆长度：L=A+B+C+D
式中L：螺栓需要总长，（mm）；A：节点各层钢板厚度总和，（mm）；B：垫圈厚度，（mm）；C：螺母厚度，（mm）；D：拧紧后露出2-4扣的长度，（mm）。
（2）备料数量：按计算的数量增加5%的施工损耗。
（3）工艺要点
安装前：
①按批存放，轻装轻卸，防潮防污。
②高强螺栓节点钢板的抗滑移面，应按规定的工艺进行摩擦面处理。
③按有关规定对高强螺栓的各项性能进行检验。
④接头摩擦面上不允许有毛刺、铁屑、油污、焊接飞溅物。摩擦面应干燥、没有结露、积雪、积霜、不得在雨天安装。
⑤使用定扭矩扳子紧固高强度螺栓时应对扳子进行校核，合格方能使用。
安装时：
①一个接头上的高强螺栓，应从螺栓群的中部开始安装，每拧紧一遍都应用不同颜色的油漆做上标记，防止漏拧。初拧、复拧、终拧必须在同一天完成。
②接头如有高强度螺栓连接又有电焊连接时，有设计规定时按规定顺序先紧固还是先焊接，无规定时应先紧固后焊接。
③高强度螺栓应自由穿入螺栓孔内，不得用蛮力强行拧入螺孔。
④一个接头多颗高强螺栓穿入方向应一致。
⑤安装中出现板厚差（δ）时，δ≤1mm可不处理，δ>1mm，将厚板一侧磨成1：5缓坡，使间隙<1mm，δ>3mm时，要加设填板，填板制孔、表面处理与母材相同。
3.结束语
高层钢结构施工必须合理制定施工工艺，根据工程特点合理选用机械设备，特别是塔吊的选用，还要考虑其装拆是否方便。根据不同的结构特点、焊接形式及天气条件选用合理的焊接工艺和相关参数，不可一概而论，盲目照搬。结构构件的进场数量及加工顺序要充分考虑现场堆放条件及吊装设备的吊运能力。严格工厂制作工艺，减少现场处理数量。安全防护要及时跟进，措施要严密，检查要到位，保证安全施工。
参考文献
[1]陈浩则.浅谈高层建筑结构中的接梁设计.大陆桥视野，2004，10（19）.
[2]徐偉.高层建筑设计.建筑之家，2009，8（43）.
[3]陈德芳.高层建筑施工.中国建筑设计，2001，5（81）.
收稿日期：2013-4-7
作者简介：付招友（1963-），男，大专，中级工程师，主要从事建筑施工技术、管理工作。