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摘要:近年来，随着科技的快速发展与人民生活水平的不断提高，为提升人们生活环境的舒适度与安全性，我国相关部门对于高层建筑施工提出了越来越高的要求。在高科技发展十分迅速的背景下，相关的施工企业也越来越重视在高层工程建筑中对安全、可靠、稳定等理念的渗透。而钢结构施工作为高层建筑中最常用的施工技术类型之一，该技术具有强度高、刚度大、自重轻等特点，也越来越被人们所重视和接纳。本文主要分析了高层建筑钢结构施工的主要优势，以及高层建筑钢结构施工的影响因素与基本施工流程，并详细介绍了高层建筑钢结构施工的关键技术和措施，以供相关人员参考所用，从而确保高层建筑钢结构施工整体质量得以有效提升。
关键词:高层建筑;钢结构;施工;关键技术;措施
中图分类号：TU208文献标识码： A
1.前言
在建筑工程项目中，高层建筑是指十层至十层以上的建筑，除了住宅建筑之外，在民用建筑中若高度大于24m则称之为高层建筑。在高层建筑建设中，钢结构施工是其中不可忽视的重要环节，高层建筑需要以钢结构作为其主要构成要素，这是由于钢结构具备强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、结构占用面积少等特点，因此得到了比较广泛的应用。此外，钢结构施工不仅关系到高层建筑整体的结构设计，而且还关系到高层建筑整体的施工质量，因此必须予以高度重视。
2.高层建筑钢结构施工的主要优势
钢结构体系在应用于高层建筑中时，不论在结构、性能、实用性，或者是施工过程、经济效益等方面，都具有十分明显的优势，具体优势可从以下诸多方面体现出来。
首先，钢结构的抗震性能非常好。具有较好的抗震性能以及延性是钢结构施工最为基本的优势之一，针对部分地震多发地区的高层建筑工程，若以钢结构体系作为主要的选择对象，较之其他施工技术而言，其实用性较高，优越性更强。
其次，钢结构的强度较高且自重非常轻。除抗震性能较好之外，钢结构体系还具有构件结构自重轻、断面小等优势，在高层建筑工程中，钢结构的自重普遍在1 T/m2—2T/m2之间，甚至还有一些高层办公楼的自重仅有0.5T/m2左右，因此其整体外观更加优美，施工程序也相对较为简洁。
再次，钢结构的材质较为均匀。通常情况下，钢结构所用钢材的材质一般都拥有良好的韧性以及强度，而且钢材内部材料的分布也相对均匀。在此影响之下，决定了该钢材拥有较好的材质与弹性，使其整体的受力点以及力学工程都偏于均匀。且相较于其他类型的材质而言，钢结构更加适合应用于高层建筑当中。
此外，钢结构的整体施工速度偏快。在钢结构安装施工环节，可以為施工人员提供较为宽敞的作业面以及较大的作业空间。再加之钢框架安装作业、柱子吊装作业以及钢筋砼核心筒的浇筑作业等操作均可以采取立体交叉式施工，因此在保证整体施工质量的同时，相比采用钢筋砼来说，采用钢结构高层建筑的施工周期较短，这也能在一定程度上加快施工速度，为施工单位带来更多的经济效益。
⑸钢结构的整体占用面积非常少。钢结构占用面积又可称为结构平面密度，在钢结构施工环节中，可有效的减少整体占用面积，这无疑能够增加高层建筑的实际使用面积。据研究与实践表明，钢结构整体占用面积与其他钢筋砼结构占用面积相比，一般情况下可以节省40%—60%左右的面积占用率，这就能够在一定程度上增加高层建筑的使用价值，并有效的提高经济效益。
3.高层建筑钢结构施工的影响因素与基本施工流程
3.1高层建筑钢结构施工的影响因素
高层建筑大多建设于城市中较为繁华的地段，钢结构经常被应用于标准层的设计中。由于高层建筑建筑面积通常较小，常常会出现立体交叉式施工的情况，儿在此影响之下，致使协调工序时较为不易，施工受限问题突出，影响整体施工进度。同时，间层建筑钢结构施工还会受自然因素的影响，如果施工期内经常遭遇恶劣天气，会使工程质量受到不同程度的影响。为了降低或者是解决高层建筑钢结构施工的影响因素，必须采取相应的施工技术与措施进行规避。这就要求施工企业综合考虑各方面可能出现的影响因素，包括经济因素、自然因素、环境因素以及技术因素等，并深入了解施工结构[1]。
3.2高层建筑钢结构施工的基本施工流程
高层建筑钢结构施工的基本施工流程包括五个环节，第一环节为构件验收，第二环节为吊装操作，第三环节为高度调整螺栓，第四环节是焊接与检验作业，最后一个环节是压型钢板以及栓钉操作。作为一种具有较强综合性的施工技术，在高层建筑钢结构施工过程当中，需合理应用企业综合资源与关键技术，从而提升高层建筑钢结构施工的整体质量。
4.高层建筑钢结构施工的关键技术和措施
高层建筑钢结构施工的关键技术和措施可具体划分为多种，主要包括施工前期准备、测量技术、焊接技术以及预变形控制技术等[2]。如图1所示。
图1 高层建筑钢结构施工的关键技术和措施
4.1高层建筑钢结构施工前期准备
高层建筑钢结构施工之前必须做好相关准备工作，确保施工作业能够顺利开展。第一，对施工设计图纸进行严格的会审。作为高层建筑钢结构施工环节非常重要的依据，图纸会审显得十分关键。在正式施工之前，监理机构应安排监理人员地工程图纸进行严格审查，查看其是否符合建设规范标准，施工工艺技术是否合适、成熟，对图纸的设计意图进行深入了解。
第二，施工企业的相关技术人员也需参与到图纸会审工作中，查缺补漏，检查其中是否还存在着问题，力求能够在正式施工之前将所有问题成功解决，保证工程质量的同时，确保施工进度不受影响。
第三，针对高层建筑钢结构施工所制定的组织计划进行审查。施工组织设计有施工单位制作，并为其指导工作提供理论性参考，因此施工组织设计是否完整，对于工程进度及其质量都起着直接影响。审阅和检查施工组织设计时，主要查看其内容中是否涉及技术管理体系、质量保证体系等项目。针对特殊工种施工环节上的施工人员，查看其是否具备上岗证与培训工作合格证。此外，还应查明施工计划中制定的工期时间安排。
第四，选择与布置适合该工程的塔吊。高层建筑钢结构施工离不开塔吊，在选择设备和布置塔吊时，应在高层建筑整体布局、钢结构实际重量以及施工条件疯主客观因素的前提下进行。却布置塔吊时，还应考虑到其装拆，确保装拆环节的可操作性与安全性。目前，高层建筑钢结构施工普遍应用的塔吊为大型的内爬式塔吊，但其爬升与拆除都有较大的难度。结合施工条件与施工环境，当塔吊爬升的时候，可将封吊顶升作为主要的方式，与其顶升时进行科学组织，提高顶升效率与速度。而在拆除环节，则应遵守循序渐进原则，借用汽车吊作为必要的保护措施，就能提升拆除效率。
4.2高层建筑钢结构施工的测量技术
高层建筑整体水平标高都相对偏高，在影响了其通视条件的同时，也加大了测量难度。为提升测量准确性，给予高层建筑测量环节，应合理应用先进性测量仪器，再配合以科学测量技术进行，并选择最佳测量路线，通过综合各个操作技术，确保测量工作得以顺利、精准完成。在正式测量高层建筑之前，需合理布置测量位置、测量基准点、测量基准线等基本要素，择优选择最佳、最适合该高层建筑测量的方式，选定高程传递的数值路线，并全面研究高层建筑客观条件。在正式测量高层建筑的过程中，要求测量人必须高度认真与负责，结合操作规范流程，对测量设备、测量仪器等进行科学操作与应用，从而达到测量的整体目标近几年，高层建筑钢结构施工的测量辅助工具应用较为普遍的为卫星定位系统，其应用效果非常显著，以其辅助于测量，将高层建筑旁边的屋面作为基准点，可精确找准测量位置与测量路线，具有较高应用价值。
4.3高层建筑钢结构施工的焊接技术
焊接技术已成为高层建筑钢结构施工的关键技术类型之一，这是由于高层建筑钢结构接点较多，且每一个接点都需进行焊接，再加之钢结构的承载重量通常非常庞大，而施工环境又及其艰苦，通常都需在高空中作业，在加大了作业难度的同时，又对作业的安全性提出了挑战，因此对焊接质量提出了较高的要求，选择最佳焊接技术显得非常重要。高层建筑钢结构施工焊接技术的有效应用，需从以下几个环节实现。
第一，明确焊接顺序。一般情况下，平面内焊接需采取从平面扩散至四周的方式，按照既定顺序，以对称的方式进行。而在竖向结构中，其焊接顺序则为上层的框架梁至压型钢板的支托、至下层的框架梁、至玉型的钢板支托、最后进行焊接检验。
第二，择优选择焊接工艺。为提高钢结构相关构建几何精度，避免焊接热量引起结构变形的情况发生，在焊接作业时，应以气体对焊进行保护，但必须控制气体的能量。焊接工型杆件与箱型杆件时，可采取埋弧自动焊施工工艺，提升焊接的整体效率。
第三，确保焊接高质量。对于焊接，最基本的要求即避免出现焊瘤和焊缝，为达到这一要求，正式焊接之间需仔细检查焊条，并确保焊接操作严格按照规范流程进行，控制焊接手法，杜绝焊接表面出现焊瘤和裂纹。同时，一级焊缝禁止出现未满焊与咬边等情况，而一级焊缝与二级焊缝均不能出现夹渣、气孔以及弧坑裂纹。焊接结束正式之后，还应以超声波对一级焊缝与二级焊缝进行无损检测，从而避免出现未由弧板焊接或者是忘记焊接等情况。
4.4高层建筑钢结构施工的预变形控制技术
在高层建筑钢结构施工的过程当中，经常会有平面不规则结构的情况出现，从而也会容易使得钢结构在安装过程中容易出现内应力，进而导致其变形，出现三维变形等现象。针对此种不良现象，应在安装前期采取有效的技术措施加以防范，确保高层建筑具有较高安全性能，起整体功能也可得以有效彰显。施工企业与相关技术人员应根据整体工程的效果与质量，并结合施工安全、施工性能稳定等因素考虑，通过对构件长短的有效调整，或是采取预留楼板混凝土后浇带、钢梁起拱等措施来促进钢结构的良好安装[3]。同时，由于压缩、变形、沉降等情况的出现会影响建筑整体性能，因此必须采取相关措施严格控制改情况的发生。预变形控制技术作为拯救技术的一种类型，可用于拯救沉降、压缩及变形等，其应用实践以仿真分析而得到的数据作为基础，并对钢结构施工环节出现的任何变化进行实时掌握，计算出变形值，再经由预变形控制技术予以预防，提前对变形部分进行矫正，使之恢复至设计位置。
5.结束语
随着我国建筑行业的蓬勃发展，由于钢结构具有的各种优势，于高层建筑当中的应用越来越广泛。基于高层建筑整体性能、质量与安全的考虑，高层建筑钢结构施工除了要严格按照相应的流程作业以外，还应对其关键技术进行综合把握与掌控，即合理把握施工前期准备、测量技术、焊接技术以及预变形控制技术，从而促使高层建筑钢结构施工的整體质量得以有效提升，确保高层建筑具备较高安全性能。
【参考文献】
[1]商怀忠,陈水福,叶发永,李传奇.基于风洞试验的高层建筑钢结构风致加速度研究[J].建筑技术,2014,45(02):148-150.
[2]王永年,张磊,赵海兴,赵光远,朱小六.海岛潮湿环境下海控国际广场钢结构焊接质量控制[J].施工技术,2012,41(18):54-57
[3]陈赞,赖世文,施时祯.分析超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].中国房地产业,2013,04(04):198.
[4]高微,刘鑫,胡艳华.高层建筑钢结构施工的关键技术和措施探讨[J].房地产导刊,2013,10(10):131
[5]程伟.高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].建材与装饰,2013,07(07):113-114.
[6]曾余萍.超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].城市建设理论研究(电子版),2013,11(11):113-118.
作者简介：木本杰 (1962年)，男，云南丽江人，纳西族，现职称：工程师，学历：专科，研究方向：建筑工程。
关键词:高层建筑;钢结构;施工;关键技术;措施
中图分类号：TU208文献标识码： A
1.前言
在建筑工程项目中，高层建筑是指十层至十层以上的建筑，除了住宅建筑之外，在民用建筑中若高度大于24m则称之为高层建筑。在高层建筑建设中，钢结构施工是其中不可忽视的重要环节，高层建筑需要以钢结构作为其主要构成要素，这是由于钢结构具备强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、结构占用面积少等特点，因此得到了比较广泛的应用。此外，钢结构施工不仅关系到高层建筑整体的结构设计，而且还关系到高层建筑整体的施工质量，因此必须予以高度重视。
2.高层建筑钢结构施工的主要优势
钢结构体系在应用于高层建筑中时，不论在结构、性能、实用性，或者是施工过程、经济效益等方面，都具有十分明显的优势，具体优势可从以下诸多方面体现出来。
首先，钢结构的抗震性能非常好。具有较好的抗震性能以及延性是钢结构施工最为基本的优势之一，针对部分地震多发地区的高层建筑工程，若以钢结构体系作为主要的选择对象，较之其他施工技术而言，其实用性较高，优越性更强。
其次，钢结构的强度较高且自重非常轻。除抗震性能较好之外，钢结构体系还具有构件结构自重轻、断面小等优势，在高层建筑工程中，钢结构的自重普遍在1 T/m2—2T/m2之间，甚至还有一些高层办公楼的自重仅有0.5T/m2左右，因此其整体外观更加优美，施工程序也相对较为简洁。
再次，钢结构的材质较为均匀。通常情况下，钢结构所用钢材的材质一般都拥有良好的韧性以及强度，而且钢材内部材料的分布也相对均匀。在此影响之下，决定了该钢材拥有较好的材质与弹性，使其整体的受力点以及力学工程都偏于均匀。且相较于其他类型的材质而言，钢结构更加适合应用于高层建筑当中。
此外，钢结构的整体施工速度偏快。在钢结构安装施工环节，可以為施工人员提供较为宽敞的作业面以及较大的作业空间。再加之钢框架安装作业、柱子吊装作业以及钢筋砼核心筒的浇筑作业等操作均可以采取立体交叉式施工，因此在保证整体施工质量的同时，相比采用钢筋砼来说，采用钢结构高层建筑的施工周期较短，这也能在一定程度上加快施工速度，为施工单位带来更多的经济效益。
⑸钢结构的整体占用面积非常少。钢结构占用面积又可称为结构平面密度，在钢结构施工环节中，可有效的减少整体占用面积，这无疑能够增加高层建筑的实际使用面积。据研究与实践表明，钢结构整体占用面积与其他钢筋砼结构占用面积相比，一般情况下可以节省40%—60%左右的面积占用率，这就能够在一定程度上增加高层建筑的使用价值，并有效的提高经济效益。
3.高层建筑钢结构施工的影响因素与基本施工流程
3.1高层建筑钢结构施工的影响因素
高层建筑大多建设于城市中较为繁华的地段，钢结构经常被应用于标准层的设计中。由于高层建筑建筑面积通常较小，常常会出现立体交叉式施工的情况，儿在此影响之下，致使协调工序时较为不易，施工受限问题突出，影响整体施工进度。同时，间层建筑钢结构施工还会受自然因素的影响，如果施工期内经常遭遇恶劣天气，会使工程质量受到不同程度的影响。为了降低或者是解决高层建筑钢结构施工的影响因素，必须采取相应的施工技术与措施进行规避。这就要求施工企业综合考虑各方面可能出现的影响因素，包括经济因素、自然因素、环境因素以及技术因素等，并深入了解施工结构[1]。
3.2高层建筑钢结构施工的基本施工流程
高层建筑钢结构施工的基本施工流程包括五个环节，第一环节为构件验收，第二环节为吊装操作，第三环节为高度调整螺栓，第四环节是焊接与检验作业，最后一个环节是压型钢板以及栓钉操作。作为一种具有较强综合性的施工技术，在高层建筑钢结构施工过程当中，需合理应用企业综合资源与关键技术，从而提升高层建筑钢结构施工的整体质量。
4.高层建筑钢结构施工的关键技术和措施
高层建筑钢结构施工的关键技术和措施可具体划分为多种，主要包括施工前期准备、测量技术、焊接技术以及预变形控制技术等[2]。如图1所示。
图1 高层建筑钢结构施工的关键技术和措施
4.1高层建筑钢结构施工前期准备
高层建筑钢结构施工之前必须做好相关准备工作，确保施工作业能够顺利开展。第一，对施工设计图纸进行严格的会审。作为高层建筑钢结构施工环节非常重要的依据，图纸会审显得十分关键。在正式施工之前，监理机构应安排监理人员地工程图纸进行严格审查，查看其是否符合建设规范标准，施工工艺技术是否合适、成熟，对图纸的设计意图进行深入了解。
第二，施工企业的相关技术人员也需参与到图纸会审工作中，查缺补漏，检查其中是否还存在着问题，力求能够在正式施工之前将所有问题成功解决，保证工程质量的同时，确保施工进度不受影响。
第三，针对高层建筑钢结构施工所制定的组织计划进行审查。施工组织设计有施工单位制作，并为其指导工作提供理论性参考，因此施工组织设计是否完整，对于工程进度及其质量都起着直接影响。审阅和检查施工组织设计时，主要查看其内容中是否涉及技术管理体系、质量保证体系等项目。针对特殊工种施工环节上的施工人员，查看其是否具备上岗证与培训工作合格证。此外，还应查明施工计划中制定的工期时间安排。
第四，选择与布置适合该工程的塔吊。高层建筑钢结构施工离不开塔吊，在选择设备和布置塔吊时，应在高层建筑整体布局、钢结构实际重量以及施工条件疯主客观因素的前提下进行。却布置塔吊时，还应考虑到其装拆，确保装拆环节的可操作性与安全性。目前，高层建筑钢结构施工普遍应用的塔吊为大型的内爬式塔吊，但其爬升与拆除都有较大的难度。结合施工条件与施工环境，当塔吊爬升的时候，可将封吊顶升作为主要的方式，与其顶升时进行科学组织，提高顶升效率与速度。而在拆除环节，则应遵守循序渐进原则，借用汽车吊作为必要的保护措施，就能提升拆除效率。
4.2高层建筑钢结构施工的测量技术
高层建筑整体水平标高都相对偏高，在影响了其通视条件的同时，也加大了测量难度。为提升测量准确性，给予高层建筑测量环节，应合理应用先进性测量仪器，再配合以科学测量技术进行，并选择最佳测量路线，通过综合各个操作技术，确保测量工作得以顺利、精准完成。在正式测量高层建筑之前，需合理布置测量位置、测量基准点、测量基准线等基本要素，择优选择最佳、最适合该高层建筑测量的方式，选定高程传递的数值路线，并全面研究高层建筑客观条件。在正式测量高层建筑的过程中，要求测量人必须高度认真与负责，结合操作规范流程，对测量设备、测量仪器等进行科学操作与应用，从而达到测量的整体目标近几年，高层建筑钢结构施工的测量辅助工具应用较为普遍的为卫星定位系统，其应用效果非常显著，以其辅助于测量，将高层建筑旁边的屋面作为基准点，可精确找准测量位置与测量路线，具有较高应用价值。
4.3高层建筑钢结构施工的焊接技术
焊接技术已成为高层建筑钢结构施工的关键技术类型之一，这是由于高层建筑钢结构接点较多，且每一个接点都需进行焊接，再加之钢结构的承载重量通常非常庞大，而施工环境又及其艰苦，通常都需在高空中作业，在加大了作业难度的同时，又对作业的安全性提出了挑战，因此对焊接质量提出了较高的要求，选择最佳焊接技术显得非常重要。高层建筑钢结构施工焊接技术的有效应用，需从以下几个环节实现。
第一，明确焊接顺序。一般情况下，平面内焊接需采取从平面扩散至四周的方式，按照既定顺序，以对称的方式进行。而在竖向结构中，其焊接顺序则为上层的框架梁至压型钢板的支托、至下层的框架梁、至玉型的钢板支托、最后进行焊接检验。
第二，择优选择焊接工艺。为提高钢结构相关构建几何精度，避免焊接热量引起结构变形的情况发生，在焊接作业时，应以气体对焊进行保护，但必须控制气体的能量。焊接工型杆件与箱型杆件时，可采取埋弧自动焊施工工艺，提升焊接的整体效率。
第三，确保焊接高质量。对于焊接，最基本的要求即避免出现焊瘤和焊缝，为达到这一要求，正式焊接之间需仔细检查焊条，并确保焊接操作严格按照规范流程进行，控制焊接手法，杜绝焊接表面出现焊瘤和裂纹。同时，一级焊缝禁止出现未满焊与咬边等情况，而一级焊缝与二级焊缝均不能出现夹渣、气孔以及弧坑裂纹。焊接结束正式之后，还应以超声波对一级焊缝与二级焊缝进行无损检测，从而避免出现未由弧板焊接或者是忘记焊接等情况。
4.4高层建筑钢结构施工的预变形控制技术
在高层建筑钢结构施工的过程当中，经常会有平面不规则结构的情况出现，从而也会容易使得钢结构在安装过程中容易出现内应力，进而导致其变形，出现三维变形等现象。针对此种不良现象，应在安装前期采取有效的技术措施加以防范，确保高层建筑具有较高安全性能，起整体功能也可得以有效彰显。施工企业与相关技术人员应根据整体工程的效果与质量，并结合施工安全、施工性能稳定等因素考虑，通过对构件长短的有效调整，或是采取预留楼板混凝土后浇带、钢梁起拱等措施来促进钢结构的良好安装[3]。同时，由于压缩、变形、沉降等情况的出现会影响建筑整体性能，因此必须采取相关措施严格控制改情况的发生。预变形控制技术作为拯救技术的一种类型，可用于拯救沉降、压缩及变形等，其应用实践以仿真分析而得到的数据作为基础，并对钢结构施工环节出现的任何变化进行实时掌握，计算出变形值，再经由预变形控制技术予以预防，提前对变形部分进行矫正，使之恢复至设计位置。
5.结束语
随着我国建筑行业的蓬勃发展，由于钢结构具有的各种优势，于高层建筑当中的应用越来越广泛。基于高层建筑整体性能、质量与安全的考虑，高层建筑钢结构施工除了要严格按照相应的流程作业以外，还应对其关键技术进行综合把握与掌控，即合理把握施工前期准备、测量技术、焊接技术以及预变形控制技术，从而促使高层建筑钢结构施工的整體质量得以有效提升，确保高层建筑具备较高安全性能。
【参考文献】
[1]商怀忠,陈水福,叶发永,李传奇.基于风洞试验的高层建筑钢结构风致加速度研究[J].建筑技术,2014,45(02):148-150.
[2]王永年,张磊,赵海兴,赵光远,朱小六.海岛潮湿环境下海控国际广场钢结构焊接质量控制[J].施工技术,2012,41(18):54-57
[3]陈赞,赖世文,施时祯.分析超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].中国房地产业,2013,04(04):198.
[4]高微,刘鑫,胡艳华.高层建筑钢结构施工的关键技术和措施探讨[J].房地产导刊,2013,10(10):131
[5]程伟.高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].建材与装饰,2013,07(07):113-114.
[6]曾余萍.超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].城市建设理论研究(电子版),2013,11(11):113-118.
作者简介：木本杰 (1962年)，男，云南丽江人，纳西族，现职称：工程师，学历：专科，研究方向：建筑工程。