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【摘 要】 钢结构在建筑工程施工中开始更多的施工而且钢结构比起其它的一些结构有着非常多的优势，不仅仅是价格的优势，在施工的环节也是有着非常多的优势，可以说钢结构的综合性能，确实能够给建筑工程施工带来很多的便利；特别是商业建筑等一些大型的建筑中使用钢结构确实能够有效地提高建筑的空间感和现代感，也让建筑的空间更为灵活，让建筑更为稳固，所以說必须要利用好钢结构高强度的，更佳性能的优点，在建筑工程中更多的使用，更多的推广；钢结构施工中确实有很多的关键技术还需要我们更好的进行探讨研究，还需要我们更多的进行学习，只有这样才能够更好的了解钢结构的安装施工，为以后的钢结构施工起到一定的帮助作用；所以本文对高层建筑钢结构安装关键技术进行了一个研究。
【关键词】 高层建筑；钢结构安装；关键技术；研究
高层的钢结构建筑越来越多，所以我们必须要不断地改进我们的钢结构施工技术，提高钢结构施工技术，总结钢结构安装施工的经验，为以后的钢结构安装施工，提供一些帮助。
一、有关高层建筑中钢结构的特点分析
钢结构安装过程中所受到的影响因素也是比较多的，而且通常情况下，剧烈的自然条件情况变化就会影响到钢结构安装工程，很多时候六级以上的大风，或者就是雨天雨水的影响，或者冬天过低气温的影响，都会导致钢结构的焊接过程中出现更多的变形，导致焊接质量不合格，导致钢结构安装的问题，引起一些不必要的施工误差，还有可能导致安装工程现场的安全事故，导致钢结构安装工程的质量出现问题。如今我们国家的钢结构建筑，主要就是在酒店建筑，商业建筑，或者就是大型写字楼等一些高层建筑施工中被广泛的应用；尤其是一些高层的城市综合体建筑，更是广泛的开始使用钢结构施工。高层钢结构建筑安装施工，一般来说建筑的垂直投影面积较小，建筑施工场地较小，施工较为复杂，高层钢结构建筑的钢结构材料较多，所以钢结构建筑安装施工中很多时候都不得不采用交替施工的方法来进行钢结构的施工，只有这样才能够保证钢结构安装施工的质量，才能够有效地配合高层建筑的基建施工；但很多时候由于施工冲突，所以钢结构安装工程需要暂停，这样也就会影响到整个高层建筑施工的时间。
二、有关高层建筑钢结构安装关键技术研究
1.钢柱的安装，钢柱这样一个高层建筑的钢结构主要竖向部件，进行安装制造，为了能够满足实际的需求，都必须要严格的按照相应的技术规范来进行。一般来说100m高的超高层建筑的钢结构安装过程中，钢柱一般分为8-12节构件，这样才能够有效地顺利的进行安装。钢柱在翻样下料制作过程中，必须要考虑钢结构焊机过程中的变形，同时必须要考虑钢柱在自身重力作用下发生的变形情况，所以钢柱的翻样下料长度不等于设计长度，有任何的误差都不能忽视，钢柱的安装顺序不允许交换，形状完全形同的两个钢柱也不允许有任何的上下交换情况出现，必须要对应钢柱的编号，正确的进行安装钢柱内的焊接施工必须要按照相应的技术要求来进行，一般来说钢柱标高有这样的控制方法：
（1）按相对标高制作安装。钢柱的长度误差不得超过3mm，不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形，建筑物的总高度只要达到各节柱子制作允许偏差总和及钢柱压缩变形总和就算合格，这种方法一般用在层高控制要求较为宽松，安装总共在12层以下的建筑。
（2）按设计标高制作安装。如果建筑的高度达到了12层以上，而且建筑的标高要求更为严格的时候，就必须要按照土建的标准严格的进行标高的控制，在安装第一节钢柱底面标高，然后进行每一层钢柱的累加，钢柱累加完之后的总的尺寸，应该要和实际的设计尺寸相符合。对于钢柱的变形，也必须要考虑进去。
a-钢柱吊装；b-钢柱防雨封头板的使用；c-施工安全防护；d-钢柱对接精度调节
图1 钢柱安装示意
2.框架梁的制作与安装。对于这些高层建筑的钢结构安装施工来说，通常情况下框架梁施工都是采用一个H型钢，这样能够有效地和钢柱进行配合。
（1）框架梁应按设计编号正确就位。为保证框架梁与钢柱连接处的节点域有较好的延性以及连接可靠性和楼层层高的精确性，在工厂制造时，在框架梁所在位置设置悬臂梁（短牛腿），悬臂梁上下翼缘与钢柱的连接采用剖口熔透焊缝，腹板采用贴角焊缝。框架梁与钢柱的悬臂梁（短牛腿）连接，上下翼缘的连接采用衬板（兼引弧板）全熔透焊缝，腹板采用高强螺栓连接。由于钢筋混凝土施对于误差的要求，远没有钢结构施工的要求高，所以说钢结构的施工中，当框架梁与钢筋混凝土剪力墙或钢筋混凝土筒壁连接时，腹板的连接板可开椭圆孔，椭圆孔的长向尺寸不得大于2d0（d0为螺栓孔径），并应保证孔边距的要求。
（2）框架梁的翻样下料长度同样不等于设计长度，需考虑焊接收缩变形。焊接收缩变形可用经验公式计算再按实际加工之后校核，确定其翻样下料的精确长度。框架梁上下翼缘的连接可采用高强螺栓连接或焊接连接，目前大部分采用带衬板的全熔透焊接连接。施工时先焊下翼缘再焊上翼缘，先一端点焊定位，再焊另一端。腹板则采用高强度螺栓连接，要充分理解设计时采用摩擦型还是承压型高强螺栓。采用摩擦型高强螺栓的摩擦系数应选用合理。采用高强螺栓群连接时，孔位的精度十分重要。目前制孔一般采用模板制孔和多轴数控钻孔，前者精度低，后者精度高，应优先考虑采用后者。当采用模板制孔时，应保证模板的精度，以确保高强螺栓的组装孔和工地安装孔的精度要求。如果孔位局部偏差，只允许使用铰刀扩孔。严禁使用气割扩孔，若用气割扩孔，则应按重大质量事故处理。
3.测量技术，必须要使用合格的测量仪器，必须要使用高质量的测量仪器，才能够最好的完成钢结构施工的测量工作，必须要选择合适的测量方法，同时采用更先进的测量设备。由于高层建筑测量比较困难，所以如今很多时候进行测量都是采用建立双重控制网的方法来进行测量，而且选用的设备也较为先进，使用GPS定位系统来进行测量，这样能真正的提高测量的精度，同时有效地进行分析。设备测量见图2： 图2 测量工作及设备
4.焊接技术，需要根据不同的钢材特性和现场施工条件，选择合理的焊接工艺、设备和材料，焊接的作业，必须要使用最为熟练地电焊工，对工人也需要加强培训，尤其是技术培训同时需要适时的进行无损检测，确保工程的质量，选用最为合适的施工方案，同时对于钢结构焊接的变形进行综合的考虑，以最大限度控制焊接变形的不利影响。
5.施工仿真分析技术。需要事先对各种因素引起的结构变形和内力进行计算分析，并结合现场实测数据掌握结构在各个施工阶段和各种环境条件下的变形规律，指导结构施工。以计算机模拟施工阶段结构验算为先导，进行施工工艺设计和施工控制是一项重要的施工技术措施。利用MIDAS、ANSYS等软件，可以对施工全过程的工况进行仿真分析，对温度以及风荷载对施工各阶段的影响进行评价，为确定关键的工艺过程和方案提供依据，并确保最后施工完毕时，达到变形不超差，内力不超限的要求。
和常见的混凝土钢筋结构对比，钢结构在高强、匀质、施工速度、回收率与抗震性能方面都有明顯的优点，但是，钢结构目前还有一定的不足，需要一个不断完善的过程。今后钢结构的发展方向应该是研究屈服点更大、强度更高的品种。还应不断革新钢结构轧制的新品种，以适应目前建筑领域不断提出的新需求。
参考文献：
[1]龙舟.高层建筑中的钢结构设计与施工初探[J].建筑机械化，2011（07）35-36.
[2]林晓佳，黄飞兰，邱礼洪.高层建筑轻钢结构安装施工技术及防控[J].河南建材，2009（06）：37-38.
[3]黄剑生.探讨高层建筑钢结构施工质量控制[J].科学之友，2010（14）：33-34.
[4]董甲娟，涂鸣，高向宇等.防屈曲支撑在钢筋混凝土高层建筑中的安装技术[J].建筑技术，2012，43（10）.
[5]黄剑生.探讨高层建筑钢结构施工质量控制[J].科学之友，2010.（14）.
[6]董甲娟，涂鸣，高向宇等.防屈曲支撑在钢筋混凝土高层建筑中的安装技术[J].建筑技术，2012，43（10）：884-886.
[7]陈爱东，郑利，陈韬等.钢结构连廊高空整体滚动跨越移位安装技术[J].施工技术，2002，31（11）：21-22，40.
[8]张捻军.高层建筑工程施工中塔吊的安装技术与安全措施[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（31）.
【关键词】 高层建筑；钢结构安装；关键技术；研究
高层的钢结构建筑越来越多，所以我们必须要不断地改进我们的钢结构施工技术，提高钢结构施工技术，总结钢结构安装施工的经验，为以后的钢结构安装施工，提供一些帮助。
一、有关高层建筑中钢结构的特点分析
钢结构安装过程中所受到的影响因素也是比较多的，而且通常情况下，剧烈的自然条件情况变化就会影响到钢结构安装工程，很多时候六级以上的大风，或者就是雨天雨水的影响，或者冬天过低气温的影响，都会导致钢结构的焊接过程中出现更多的变形，导致焊接质量不合格，导致钢结构安装的问题，引起一些不必要的施工误差，还有可能导致安装工程现场的安全事故，导致钢结构安装工程的质量出现问题。如今我们国家的钢结构建筑，主要就是在酒店建筑，商业建筑，或者就是大型写字楼等一些高层建筑施工中被广泛的应用；尤其是一些高层的城市综合体建筑，更是广泛的开始使用钢结构施工。高层钢结构建筑安装施工，一般来说建筑的垂直投影面积较小，建筑施工场地较小，施工较为复杂，高层钢结构建筑的钢结构材料较多，所以钢结构建筑安装施工中很多时候都不得不采用交替施工的方法来进行钢结构的施工，只有这样才能够保证钢结构安装施工的质量，才能够有效地配合高层建筑的基建施工；但很多时候由于施工冲突，所以钢结构安装工程需要暂停，这样也就会影响到整个高层建筑施工的时间。
二、有关高层建筑钢结构安装关键技术研究
1.钢柱的安装，钢柱这样一个高层建筑的钢结构主要竖向部件，进行安装制造，为了能够满足实际的需求，都必须要严格的按照相应的技术规范来进行。一般来说100m高的超高层建筑的钢结构安装过程中，钢柱一般分为8-12节构件，这样才能够有效地顺利的进行安装。钢柱在翻样下料制作过程中，必须要考虑钢结构焊机过程中的变形，同时必须要考虑钢柱在自身重力作用下发生的变形情况，所以钢柱的翻样下料长度不等于设计长度，有任何的误差都不能忽视，钢柱的安装顺序不允许交换，形状完全形同的两个钢柱也不允许有任何的上下交换情况出现，必须要对应钢柱的编号，正确的进行安装钢柱内的焊接施工必须要按照相应的技术要求来进行，一般来说钢柱标高有这样的控制方法：
（1）按相对标高制作安装。钢柱的长度误差不得超过3mm，不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形，建筑物的总高度只要达到各节柱子制作允许偏差总和及钢柱压缩变形总和就算合格，这种方法一般用在层高控制要求较为宽松，安装总共在12层以下的建筑。
（2）按设计标高制作安装。如果建筑的高度达到了12层以上，而且建筑的标高要求更为严格的时候，就必须要按照土建的标准严格的进行标高的控制，在安装第一节钢柱底面标高，然后进行每一层钢柱的累加，钢柱累加完之后的总的尺寸，应该要和实际的设计尺寸相符合。对于钢柱的变形，也必须要考虑进去。
a-钢柱吊装；b-钢柱防雨封头板的使用；c-施工安全防护；d-钢柱对接精度调节
图1 钢柱安装示意
2.框架梁的制作与安装。对于这些高层建筑的钢结构安装施工来说，通常情况下框架梁施工都是采用一个H型钢，这样能够有效地和钢柱进行配合。
（1）框架梁应按设计编号正确就位。为保证框架梁与钢柱连接处的节点域有较好的延性以及连接可靠性和楼层层高的精确性，在工厂制造时，在框架梁所在位置设置悬臂梁（短牛腿），悬臂梁上下翼缘与钢柱的连接采用剖口熔透焊缝，腹板采用贴角焊缝。框架梁与钢柱的悬臂梁（短牛腿）连接，上下翼缘的连接采用衬板（兼引弧板）全熔透焊缝，腹板采用高强螺栓连接。由于钢筋混凝土施对于误差的要求，远没有钢结构施工的要求高，所以说钢结构的施工中，当框架梁与钢筋混凝土剪力墙或钢筋混凝土筒壁连接时，腹板的连接板可开椭圆孔，椭圆孔的长向尺寸不得大于2d0（d0为螺栓孔径），并应保证孔边距的要求。
（2）框架梁的翻样下料长度同样不等于设计长度，需考虑焊接收缩变形。焊接收缩变形可用经验公式计算再按实际加工之后校核，确定其翻样下料的精确长度。框架梁上下翼缘的连接可采用高强螺栓连接或焊接连接，目前大部分采用带衬板的全熔透焊接连接。施工时先焊下翼缘再焊上翼缘，先一端点焊定位，再焊另一端。腹板则采用高强度螺栓连接，要充分理解设计时采用摩擦型还是承压型高强螺栓。采用摩擦型高强螺栓的摩擦系数应选用合理。采用高强螺栓群连接时，孔位的精度十分重要。目前制孔一般采用模板制孔和多轴数控钻孔，前者精度低，后者精度高，应优先考虑采用后者。当采用模板制孔时，应保证模板的精度，以确保高强螺栓的组装孔和工地安装孔的精度要求。如果孔位局部偏差，只允许使用铰刀扩孔。严禁使用气割扩孔，若用气割扩孔，则应按重大质量事故处理。
3.测量技术，必须要使用合格的测量仪器，必须要使用高质量的测量仪器，才能够最好的完成钢结构施工的测量工作，必须要选择合适的测量方法，同时采用更先进的测量设备。由于高层建筑测量比较困难，所以如今很多时候进行测量都是采用建立双重控制网的方法来进行测量，而且选用的设备也较为先进，使用GPS定位系统来进行测量，这样能真正的提高测量的精度，同时有效地进行分析。设备测量见图2： 图2 测量工作及设备
4.焊接技术，需要根据不同的钢材特性和现场施工条件，选择合理的焊接工艺、设备和材料，焊接的作业，必须要使用最为熟练地电焊工，对工人也需要加强培训，尤其是技术培训同时需要适时的进行无损检测，确保工程的质量，选用最为合适的施工方案，同时对于钢结构焊接的变形进行综合的考虑，以最大限度控制焊接变形的不利影响。
5.施工仿真分析技术。需要事先对各种因素引起的结构变形和内力进行计算分析，并结合现场实测数据掌握结构在各个施工阶段和各种环境条件下的变形规律，指导结构施工。以计算机模拟施工阶段结构验算为先导，进行施工工艺设计和施工控制是一项重要的施工技术措施。利用MIDAS、ANSYS等软件，可以对施工全过程的工况进行仿真分析，对温度以及风荷载对施工各阶段的影响进行评价，为确定关键的工艺过程和方案提供依据，并确保最后施工完毕时，达到变形不超差，内力不超限的要求。
和常见的混凝土钢筋结构对比，钢结构在高强、匀质、施工速度、回收率与抗震性能方面都有明顯的优点，但是，钢结构目前还有一定的不足，需要一个不断完善的过程。今后钢结构的发展方向应该是研究屈服点更大、强度更高的品种。还应不断革新钢结构轧制的新品种，以适应目前建筑领域不断提出的新需求。
参考文献：
[1]龙舟.高层建筑中的钢结构设计与施工初探[J].建筑机械化，2011（07）35-36.
[2]林晓佳，黄飞兰，邱礼洪.高层建筑轻钢结构安装施工技术及防控[J].河南建材，2009（06）：37-38.
[3]黄剑生.探讨高层建筑钢结构施工质量控制[J].科学之友，2010（14）：33-34.
[4]董甲娟，涂鸣，高向宇等.防屈曲支撑在钢筋混凝土高层建筑中的安装技术[J].建筑技术，2012，43（10）.
[5]黄剑生.探讨高层建筑钢结构施工质量控制[J].科学之友，2010.（14）.
[6]董甲娟，涂鸣，高向宇等.防屈曲支撑在钢筋混凝土高层建筑中的安装技术[J].建筑技术，2012，43（10）：884-886.
[7]陈爱东，郑利，陈韬等.钢结构连廊高空整体滚动跨越移位安装技术[J].施工技术，2002，31（11）：21-22，40.
[8]张捻军.高层建筑工程施工中塔吊的安装技术与安全措施[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（31）.