高层建筑钢结构施工技术的优劣及关键技术

　　1 高层建筑钢结构施工技术的优劣

　　1.1 高层建筑钢结构施工技术优势分析

　　钢结构采用的材料是钢板、热亚型钢以及冷加工成型的一些薄壁型钢。相对于其他的材料结构而言，高层建筑中使用的钢结构优点很多。在空间利用方面，与钢筋混凝土结构相比，钢材的抗侧弯及抗压强度能达到其 1.5 倍，可以有效减少截面，增加开间面积及有效实用空间。而混凝土的使用在一定程度加重了灰尘以及噪音污染，同时，废弃的钢材在建筑物拆除后无法回收再利用，使用效率大大降低。钢结构施工技术就很好地避免了这些弊端，减少了浪费现象，降低了对环境的污染。

　　在跨度或者荷载都比较大的构件中，钢材由于自身力学性能比较强，在抗拉伸、抗压以及延展性方面具有很强的功能，比混凝土、砖石以及木材表现出更好的适应性。因为高层建筑钢结构在通常情况下不会因为超载而出现突然断裂的现象，能表现出超强的动力荷载能力。也是由于钢材料强度比较高的特性，施工成的构件壁在受到压力时依然能达到稳定的要求，也奠定了抗震性优良的构架基础。由于建筑在垂直方向的距离较大，对于高层抗风性强度有很大的需求，而钢材较好的弹性也能够将地震所产生的能量消耗掉，可表现出很强的抗震性能。

　　由于钢结构材料加工比较容易，并且机械操作效率高，精准度也非常高，即使在现场也可以采用焊接的方式进行安装。在具体安装中，可省掉设置繁杂的脚手架，采用压型钢板就可以作为混凝土楼板的永久性标版。有资料表明，钢结构施工要比钢筋混凝土施工的速度快 70％～80％。因此在整体上，高层建筑钢结构施工技术缩短了施工工期，降低了施工成本，为施工企业提高了经济效益。

　　1.2 高层建筑钢结构施工技术劣势分析

　　钢材作为金属混合物，避免不了耐火点的限制。如果遇到了火灾，钢结构建筑钢材导热系数过大，会导致钢材强度及弹性模量急速降低。当温度为 350℃时，钢材强度会下降 30%；而温度达到了 600℃时，钢材就会丧失承载的性能，导致建筑物坍塌。

　　因此，加强梁、柱及压型钢板的防火性能，提高耐火能力，可以更好地保证高层建筑物的抗火灾能力。同时，钢结构适用的钢材表面有大量的铁元素，易与空气发生氧化作用而产生铁锈，此种铁锈对钢结构的性能会造成一定的威胁，严重时会破坏钢结构，增加高层建筑安全隐患。我们也应从钢材市场角度分析，不能忽略钢材供需失衡现象，这也是我国冶炼技术在钢材生产方面的局限性。

　　2 高层钢结构施工关键技术

　　2.1 钢结构吊装技术

　　高空作业中吊装技术是非常关键的，直接决定了高层建筑的施工安全。高层建筑钢结构的吊装技术主要包含钢柱吊装和钢梁吊装两种技术。这两种吊装技术都存在很大的危险性，对机械设备及施工技术的要求也比较严格，是高层钢结构工程施工的关键工序，对整个工程质量起到了至关重要的作用。其中，钢柱吊装工作是高层建筑的主要竖向构件，一般需要划分吊装作业区域，并按先主梁后次梁，从中央向四周扩展的顺序进行吊装。而钢梁吊装中，吊点的位置也决定了钢梁的跨度及施工人员的安全。为了提高垂直运输效率，可用多头吊索对重量小的次梁进行一次多吊的方法。

　　2.2 钢结构焊接技术

　　焊接工艺广泛应用于固定钢结构的施工中。施工中常用的焊接技术有电渣焊技术、气体保护焊技术等。目前最为常用的焊接工艺是以二氧化碳气体保护半自动焊为主，手工焊为辅的焊接技术。在焊接钢结构前，应严格检查焊条的合格证，在保证焊接缝表面光滑，无气孔、裂纹、弧坑等问题后进行下一步操作。在焊接过程中，不仅需要考虑总体焊接顺序，区段的焊接顺序也是不容忽视的问题。对任意一个焊接节点也需采用对称分布焊接的施焊顺序，最大程度的减少焊接应力，控制变形的倾向。

　　2.3 钢结构测量技术

　　钢结构施工测量是一种高精度的测量，精心布设测量基准点和基准网，正确的测校方法和数值传递路线，都是工程测量的基本要素。测量技术的主要形式包括塔吊的选择、吊装、测控和施工安全等。其中，塔吊是整个施工测量技术的核心设备。选择塔吊时，相对于附着塔吊，内爬式塔吊更能节约成本，也因此得以在高层建筑钢结构中广泛应用。适合的塔吊为吊装的正常进行奠定了良好的基础，也促进了钢结构施工第一道程序的顺利进行。在测控技术中，目前比较先进的方法是用 GPS 定位系统进行测量基线网的测设，并以高精度全站仪构件空中三维坐标定位，提高了测量技术的精准度。

　　2.4 钢结构实时监控

　　为了保证施工能够顺利安全进行，选用适当的监测设备对施工中重要部位的应力变化及气候变化进行监测是十分必要的。实时监控系统从最初的收集信息，到判断计划和实际中的偏差，再到及时调整施工进程，每一步都对钢结构施工有指导意义。

　　3 结语

　　土地资源的紧缺促进了高层建筑的迅猛发展，而高层建筑中的施工技术决定着建筑的质量和经济效益。目前，高层建筑中钢结构的广泛应用给建筑领域注入了新活力，并且随着工程计算和施工技术水平的不断提高，相信高层建筑钢结构的应用会在住宅的适用性、安全性、耐久性等方面发挥更重要的作用。

　　参考文献：

　　［1］ 吴现.高层建筑钢结构施工技术应用分析［J］.科技创新与应用，2013，（32）:183- 184.
　　［2］ 叶庆贺.高层建筑钢结构的施工测量技术［J］.科技创新导报，2012，（01）：93- 94.