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【摘 要】 经济水平不断发展，人民生活水平不断提高，对建筑的要求更为多样化，应用钢材作为建筑的主体结构已经成为必然趋势。钢结构建筑是以工厂化生产的钢柱、钢梁为骨架，加上轻质墙板等新型材料作为内隔墙、围护结构建造而成的，与其他结构相比优越性明显。钢结构建筑的出现是社会发展、城市化发展的必然要求，是未来建筑发展重要内容。本文研究了高层建筑中钢结构的施工技术，包括钢柱钢梁的安装、焊接以及高强螺栓连接的施工技术要点。
【关键词】 高层建筑;钢结构;施工技术
1、引言
随着社会的发展，人们的观念与生活方式也不断更新与变化，对建筑总体质量的要求也将不断提高。钢结构建筑的出现是建筑业发展的必然趋势，符合可持续性发展的战略、符合国家建筑产业化的目标，对保护耕地、提高城市建设水平有较大作用。高层建筑的钢结构类型有很多，比如高层重型钢结构、大跨度空间钢结构、钢筋混凝土组合结构等等。与传统的建筑结构设计相比，钢结构建筑设计的标准更为严格，而且要注重主体结构与细节部分之间的统筹协调。近年来国内钢结构建筑的的建设也在不断扩大，在其设计过程中必须保证对于各技术要点的严格把控，以便保证高层钢结构建筑的质量水平，实现其使用价值。
2、高层建筑钢结构施工应注意的问题
2.1高层钢结构建筑具有工序繁多、高层施工的特点。在进行钢结构施工前施工人员要充分理解节点深化图，合理制定施工工艺。必须做好全面细致的科学设计，统筹安排，根据不同的结构特点、焊接形式及气候条件选用合理的焊接工艺及参数。由于涉及的测量项目比较多，在测量中为了防止累计误差的产生，要做到分区段、分层次、分阶段进行闭合、校正。高层钢结构是立体施工，相互交叉施工。因此结构构件的加工顺序及进场数量要充分考虑现场堆放条件及吊装设备的吊运能力。
2.2根据工程特点合理选用机械设备，特别是塔式起重机的选用，并要考虑其装拆的可行性。高层建筑的钢结构施工要依赖于大型塔吊，所以，塔吊起重能力的高低和幅度要求直接影响钢结构安装效率的高低。塔吊通常分为附着塔吊和内爬式塔吊，附着塔吊的造价比内爬式高很多，但是它们的起吊的能力相差不大，所以从经济上考虑，优先选用内爬式塔吊进行钢结构高层建筑的施工。
2.3安全防护要及时跟进，措施要严密，检查要到位。安全施工，是钢结构施工中的重要环节，高层钢结构施工的特点是高空、悬空作业点多。为了杜绝安全事故，项目部成立安全监督小组，设立专职安全员，严格管理，制定周密完善的安全生产条例，对职工进行定期安全教育，树立“安全第一，预防为主”的思想。
3、高层建筑中钢结构的施工技术要点
3.1钢柱钢梁的吊装
3.1.1钢柱吊装，钢柱竖直于地面，钢柱影响了建筑高度和层数。对其生产加工需考虑目前行业标准。钢柱在用料制作时要注意焊接过程会导致材料收缩并且将其竖直放置后受力改变后也有可能受向下的压力扭曲，因此翻样、下料时选择材料要比完成长度略长些，大概几毫米的差距。且钢柱上相临两截的尺寸即使一样也不能互换。每节钢柱用编号加以区分，做到准确安装。
钢柱要按相关规范规定的数值进行准确校正，标准柱子的垂直偏差应校正到零。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。为了控制安装误差，对高层钢结构先确定标准柱。正方形框架取4根转角柱，长方形框架当长边与短边之比大于2时取6柱，多边形框架则取转角柱为标准柱。钢柱轴线位移校正，以下节钢柱顶部的实际柱中心线为准，安装钢柱的底部对准下节钢柱的中心线即可。校正位移时应注意钢柱的扭转，钢柱扭转对钢架安装很不利。
3.1.2钢梁吊装，主梁起吊前期要调查好各项安全设施，梁上安装好辅助工具如扶手、绳。起吊安装到位后把扶手绳和柱子紧紧挤在一起，确定稳固。这是施工安全的重要组成部分。通常情况下选择梁上边界处打孔使之成为吊点。它的大小和方位反映的是钢梁跨度的大小。如果小梁数量很多也可以用一次多吊的方法节省时间。此外还有一种方法增加施工安全和效率是将梁、柱在地面组合成一个大的整体一次性起吊，但需要保证整体性不会因为高空重力而散架。
3.2高强螺栓连接
高强度螺栓连接有三个步骤，分别是節点处理、螺栓安装以及螺栓紧固。在钢结构架设调整完毕后，要对接合件进行矫正，消除接合件的变形、错位和错孔、板束接合摩擦面要贴紧后才能安装。螺栓安装时要按照同一个方向穿进，最好采用由内而外的方向进行具体的螺栓安装，这样安装时比较方便。安装螺栓时也要掌握一定的尺寸，如果不能顺利组合时不能硬来，可以用浇刀来调整孔的大小。安装完后还要用砂轮打磨掉螺栓上的毛糙部位，使其贴合度高。螺栓紧固时，分为初拧和终拧。如果钢板扭曲和螺栓的切合程度不是很紧实，就需要进行初拧，防止钢板和螺栓相互影响，初拧的轴力一般能达到标准轴力的60%～80%。终拧是对螺栓做的最后的紧固，终拧的轴力值要符合设计要求的标准轴力，终拧时预拉力的损失、根据试验，一般为设计预拉力的5%～10%。终拧扭矩可以根据下面的公式进行计算：
M=（P+ΔP）·k·d
其中：M-终扭矩;P-设计预拉力;ΔP-预拉力损失值，一般为设计预拉力的5-10%;k-扭矩系数;d-螺栓公称直径（mm）。
3.3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%。施工中钢柱之间的连接常采用坡口电焊连接。主梁与钢柱间的连接，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，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。还要注意对坡口进行电焊连接的前期准备工作，具体包括检测坡口平实度、清理杂物废物使之符合焊接标准、先加温使其适应焊接、两个柱子结合时用两个焊接人员两边同时开工，柱子和梁也采用这种连接方式，这样可以缓解形状不对称或变形。对于厚板的坡口焊，打底层焊多用直径4mm焊条焊接，中间层可用5mm或6mm焊条，盖面层多用直径5mm焊条。三层应连续施焊，每一层焊完后及时清渣。焊缝余高不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，用石棉布保温使焊缝缓慢冷却。
4、结语
在现代城市的建设过程中，高层建筑钢结构应用变得越来越广泛。高层建筑钢结构工程在设计施工中有着很强的专业性和技术性要求，作为一种新型的建筑是设计体系，有着自己的严格的设计施工要求，从地质地形的勘察测量，到对各种钢材料的选择运用，整体的框架的搭建，各部分大小构件的设计剪裁，到实地的施工安装，一直到后期的质量管理，质量的全面监控，及其对整体工程的保养维护，都是一个紧密结合的过程，对施工方的设计水平、技术能力、专业水平、管理能力等一系列综合能力提出了挑战，因此要加强钢结构的施工技术管理，确保质量。
参考文献：
[1]温增.高层建筑中钢结构施工技术的应用[J].产业与科技论坛，2011，23：77-78.
[2]李丽.对高层建筑钢结构施工技术与管理的探讨[J].科技风，2012，02：268.
[3]陈文凯.高层建筑中钢结构施工技术的应用分析[J].中国建筑金属结构，2013，12：46.
[4]张浩，黄会荣.钢结构施工系统的设计与评价体系[J].工业建筑.2009（S1）
【关键词】 高层建筑;钢结构;施工技术
1、引言
随着社会的发展，人们的观念与生活方式也不断更新与变化，对建筑总体质量的要求也将不断提高。钢结构建筑的出现是建筑业发展的必然趋势，符合可持续性发展的战略、符合国家建筑产业化的目标，对保护耕地、提高城市建设水平有较大作用。高层建筑的钢结构类型有很多，比如高层重型钢结构、大跨度空间钢结构、钢筋混凝土组合结构等等。与传统的建筑结构设计相比，钢结构建筑设计的标准更为严格，而且要注重主体结构与细节部分之间的统筹协调。近年来国内钢结构建筑的的建设也在不断扩大，在其设计过程中必须保证对于各技术要点的严格把控，以便保证高层钢结构建筑的质量水平，实现其使用价值。
2、高层建筑钢结构施工应注意的问题
2.1高层钢结构建筑具有工序繁多、高层施工的特点。在进行钢结构施工前施工人员要充分理解节点深化图，合理制定施工工艺。必须做好全面细致的科学设计，统筹安排，根据不同的结构特点、焊接形式及气候条件选用合理的焊接工艺及参数。由于涉及的测量项目比较多，在测量中为了防止累计误差的产生，要做到分区段、分层次、分阶段进行闭合、校正。高层钢结构是立体施工，相互交叉施工。因此结构构件的加工顺序及进场数量要充分考虑现场堆放条件及吊装设备的吊运能力。
2.2根据工程特点合理选用机械设备，特别是塔式起重机的选用，并要考虑其装拆的可行性。高层建筑的钢结构施工要依赖于大型塔吊，所以，塔吊起重能力的高低和幅度要求直接影响钢结构安装效率的高低。塔吊通常分为附着塔吊和内爬式塔吊，附着塔吊的造价比内爬式高很多，但是它们的起吊的能力相差不大，所以从经济上考虑，优先选用内爬式塔吊进行钢结构高层建筑的施工。
2.3安全防护要及时跟进，措施要严密，检查要到位。安全施工，是钢结构施工中的重要环节，高层钢结构施工的特点是高空、悬空作业点多。为了杜绝安全事故，项目部成立安全监督小组，设立专职安全员，严格管理，制定周密完善的安全生产条例，对职工进行定期安全教育，树立“安全第一，预防为主”的思想。
3、高层建筑中钢结构的施工技术要点
3.1钢柱钢梁的吊装
3.1.1钢柱吊装，钢柱竖直于地面，钢柱影响了建筑高度和层数。对其生产加工需考虑目前行业标准。钢柱在用料制作时要注意焊接过程会导致材料收缩并且将其竖直放置后受力改变后也有可能受向下的压力扭曲，因此翻样、下料时选择材料要比完成长度略长些，大概几毫米的差距。且钢柱上相临两截的尺寸即使一样也不能互换。每节钢柱用编号加以区分，做到准确安装。
钢柱要按相关规范规定的数值进行准确校正，标准柱子的垂直偏差应校正到零。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。为了控制安装误差，对高层钢结构先确定标准柱。正方形框架取4根转角柱，长方形框架当长边与短边之比大于2时取6柱，多边形框架则取转角柱为标准柱。钢柱轴线位移校正，以下节钢柱顶部的实际柱中心线为准，安装钢柱的底部对准下节钢柱的中心线即可。校正位移时应注意钢柱的扭转，钢柱扭转对钢架安装很不利。
3.1.2钢梁吊装，主梁起吊前期要调查好各项安全设施，梁上安装好辅助工具如扶手、绳。起吊安装到位后把扶手绳和柱子紧紧挤在一起，确定稳固。这是施工安全的重要组成部分。通常情况下选择梁上边界处打孔使之成为吊点。它的大小和方位反映的是钢梁跨度的大小。如果小梁数量很多也可以用一次多吊的方法节省时间。此外还有一种方法增加施工安全和效率是将梁、柱在地面组合成一个大的整体一次性起吊，但需要保证整体性不会因为高空重力而散架。
3.2高强螺栓连接
高强度螺栓连接有三个步骤，分别是節点处理、螺栓安装以及螺栓紧固。在钢结构架设调整完毕后，要对接合件进行矫正，消除接合件的变形、错位和错孔、板束接合摩擦面要贴紧后才能安装。螺栓安装时要按照同一个方向穿进，最好采用由内而外的方向进行具体的螺栓安装，这样安装时比较方便。安装螺栓时也要掌握一定的尺寸，如果不能顺利组合时不能硬来，可以用浇刀来调整孔的大小。安装完后还要用砂轮打磨掉螺栓上的毛糙部位，使其贴合度高。螺栓紧固时，分为初拧和终拧。如果钢板扭曲和螺栓的切合程度不是很紧实，就需要进行初拧，防止钢板和螺栓相互影响，初拧的轴力一般能达到标准轴力的60%～80%。终拧是对螺栓做的最后的紧固，终拧的轴力值要符合设计要求的标准轴力，终拧时预拉力的损失、根据试验，一般为设计预拉力的5%～10%。终拧扭矩可以根据下面的公式进行计算：
M=（P+ΔP）·k·d
其中：M-终扭矩;P-设计预拉力;ΔP-预拉力损失值，一般为设计预拉力的5-10%;k-扭矩系数;d-螺栓公称直径（mm）。
3.3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%。施工中钢柱之间的连接常采用坡口电焊连接。主梁与钢柱间的连接，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，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。还要注意对坡口进行电焊连接的前期准备工作，具体包括检测坡口平实度、清理杂物废物使之符合焊接标准、先加温使其适应焊接、两个柱子结合时用两个焊接人员两边同时开工，柱子和梁也采用这种连接方式，这样可以缓解形状不对称或变形。对于厚板的坡口焊，打底层焊多用直径4mm焊条焊接，中间层可用5mm或6mm焊条，盖面层多用直径5mm焊条。三层应连续施焊，每一层焊完后及时清渣。焊缝余高不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，用石棉布保温使焊缝缓慢冷却。
4、结语
在现代城市的建设过程中，高层建筑钢结构应用变得越来越广泛。高层建筑钢结构工程在设计施工中有着很强的专业性和技术性要求，作为一种新型的建筑是设计体系，有着自己的严格的设计施工要求，从地质地形的勘察测量，到对各种钢材料的选择运用，整体的框架的搭建，各部分大小构件的设计剪裁，到实地的施工安装，一直到后期的质量管理，质量的全面监控，及其对整体工程的保养维护，都是一个紧密结合的过程，对施工方的设计水平、技术能力、专业水平、管理能力等一系列综合能力提出了挑战，因此要加强钢结构的施工技术管理，确保质量。
参考文献：
[1]温增.高层建筑中钢结构施工技术的应用[J].产业与科技论坛，2011，23：77-78.
[2]李丽.对高层建筑钢结构施工技术与管理的探讨[J].科技风，2012，02：268.
[3]陈文凯.高层建筑中钢结构施工技术的应用分析[J].中国建筑金属结构，2013，12：46.
[4]张浩，黄会荣.钢结构施工系统的设计与评价体系[J].工业建筑.2009（S1）