超高层建筑钢结构加工与安装技术研究

魏道国++周柏先

【摘 要】本文从超高层建筑钢结构的现状和发展趋势入手，从预埋件的安装施工和钢柱安装两个角度出发对钢结构安装施工技术展开了探讨，并从箱形柱焊接、H型钢梁焊接和焊接防变形措施三个层面入手，对钢结构连接施工技术展开了探讨，希望对提升我国超高层建筑工程质量以及我国建筑领域的长期可持续发展奠定一定理论基础。

【关键词】超高层建筑 钢结构加工 安装技术

近年来，社会经济不断进步，人们生活质量有所提升，对日常居住及工作环境的要求也越来越高，超高层建筑的产生，不仅能够满足人们越来越高的建筑使用需求，同时可以实现对土地资源的有效节约，对于促进人类社会的进步发挥了不容忽视的重要功能。钢结构施工是超高层建筑构建过程中的关键施工方法，能够有效提升工程质量，并完善建筑功能，在这种情况下，积极加强超高层建筑钢结构加工与安装技术研究具有重要意义。

1 超高层建筑钢结构的现状和发展趋势

同西方发达国家相比，我国的超高层建筑的建设起步相对较晚，国外超高层建筑中对钢结构的应用也已经拥有上百年的历史了，现阶段，欧美国家所有建筑中，65%以上的建筑都属于钢结构超高层建筑。

二十一世纪初，我国的钢结构产业迅速壮大，钢结构产量逐年增长，据有效数据显示，截止于2015年，我国共拥有超过3500万吨的钢结构产量。然而，我国钢结构产业发展中的技术水平却始终相对较低[1]。同传统的混凝土结构相比，我国对钢结构的了解和应用还不够深入和熟练，从建筑领域的未来发展角度来看，我国现阶段必须加大对超高层建筑钢结构体系的研究力度，并逐渐构建健全的钢结构标准化体系。

现阶段，我国在超高层建筑钢结构的研究和构建中，并没有有效建立各种新建筑材料和新技术的应用标准，无法达到国际建筑水平，制度和相关标准的不健全，一定程度上制约了我国钢结构的进步。

针对现阶段我国钢结构中钢种类过少和较大的设计参数相差等缺陷，我国在未来的发展中，必须努力构建健全的钢材规格规格，并完善配套设施，提升钢材的利用率；加大对不锈钢、耐火钢以及耐大气腐烛钢等特效钢材的利用率，并加大对这些钢材实际应用技术的研究力度，努力完善超厚钢板加工工艺，为我国建筑领域以及相关领域的全面发展奠定良好的基础[2]。

2 钢结构安装施工技术

以下从预埋件的安装施工和钢柱安装两个角度出发对钢结构安装施工技术展开了探讨

2.1 预埋件的安装施工

第一，埋设精度在钢柱基础地脚锚栓中，会对安装钢柱过程中的进度以及质量造成直接而关键的影响，因此在吊装钢柱以前，应首先对预埋锚栓的轴线加以处理，详细核查伸出长度在锚栓以及标高中是否一致，并核查无误后进行验收，才能够展开接下来的施工。

第二，如果地脚锚栓发生了弯曲变形，应及时展开校正处理；有效清理螺纹，及时修复发生损伤的螺牙，同时有效的保护锚栓，此处的锚栓已经被埋设好。

第三，科学布设标高垫块。柱底板于地脚螺栓相近，应将其放置于劲肋之下，在浇灌砼以前，固定垫块的过程中，需要采用焊接措施[3]。

第四，对垫块组叠合的方式进行应用，在两次操作的基础上，能够实现精确的调整标高。一方面，在钢柱底均匀的布置四组垫块，此时能够完成初步调整标高的施工；当钢柱到达制定位置以后，应再次对其进行精度调整。在确保其位置满足施工需求以后，才能够对其他的垫块进行加设。

第五，振捣的具体措施、浇筑混凝土过程中的具体方向等因素，会对锚栓的水平偏差产生直接的影响。分层浇筑应被应用于浇筑混凝土的施工中，有效应用该措施，能够在促进混凝土流动现象减少的基础上，预防偏移现象产生于锚栓中，同时，实际施工中，必须对锚栓展开进行的测量并进行调整。在预防跑位现象产生于完成安装的锚栓中时，在振捣混凝土的过程中，钢筋上不可以同振捣器进行直接接触。

2.2 钢柱安装

柱子的垂直度、标高的有效控制，是提升钢柱安装质量的关键。在将第一节钢柱吊起之后，通常情况下，32cm至38cm的距离将产生于柱脚和地脚螺栓之间，此时应扶正柱角，确保精确的对准现象产生于柱角安装孔和螺栓之间。在完成落位以后，应对垂直度偏差进行充分的检测，如果在实际施工中产生了20mm以内的误差，必须及时的拧紧螺栓。精确度在螺母中的控制，应以调整地脚螺栓的措施为基础，此时地脚螺栓位于板下。在展开钢柱垂直度检测的过程中，需要对经纬仪进行充分的应用，如果这一过程中发现了误差的存在，在对其进行及时调整的过程中，应使用千斤顶[4]。在对标高进行校正的过程中，需要首先将底座向上抬起，此时需要应用千斤顶，并根据实际施工状态，对垫板的厚度进行充分的调整，接下来拧紧地脚螺栓。在准确的进行核对以后，固定柱脚底板的工作需要对细石混凝土浇筑法进行应用。接下来，使用定位钢板，并在钢柱的定位轴线确定过程中，以地脚螺栓的方位作为重要依据。

在对第二节柱子进行安装的过程中，其具体施工操作方法同第一节柱子基本相同，在连接上下柱的过程中，需要在连接耳板位置对调节丝杠进行应用。并且，在对钢柱的高度、垂直度等进行调整的过程中，也需要对调节丝杠进行应用，同时确保焊接缝在两节钢柱中能够符合工程需求，从而对楼层的标高进行有效控制。

3 钢结构连接施工技术

3.1 箱形柱焊接

两个柱面板在箱型柱中形成对称的状态，在实际进行对称施焊的过程中，要求两名燥工在同一时间内进行操作。首先，在一侧的无连接板中，焊至1/3板厚，连接板位于柱间，应将其割去，与此同时，在施焊的过程中，应换侧进行，确保施焊的对称性至关重要；其次，展开施焊施工。施焊中应在另一侧展开，两名燥工应进行分别操作，在不断的轮换中，将整个接头焊完。这种同时展开的施焊操作，不仅提升了施工的便捷性，同时能够对钢柱偏斜现象进行有效的控制。如果施工中发现拥有较大的焊缝间隙差，应首先对焊缝进行焊接，牢固焊接相对边点，接下来根据以上施工順序展开焊接施工。

3.2 H型钢梁焊接

在焊接H型钢梁的过程中，应首先对下翼板进行焊接，接下来才能够对上翼板进行焊接。在同一个钢柱中，相连的钢梁一端是焊接的起点，焊缝焊接后，会拥有较高的温度，必须等待其冷却后，才能够对另一端的钢梁展开焊接。不可以同时焊接同一钢梁的两端，在焊接的过程中，一致的顺序应当存在于钢梁的两端。

3.3 焊接防变形措施

在焊接的过程中，焊接方式的选择应以线能量为依据，线能量输出越小越好，CO2气体保护焊的应用范围较广，但是不可以在仰焊中进行应用，其余位置都可以对这一焊接方法进行应用。

针对H型钢焊接来讲，如果钢柱拼装施工，需要在地面进行焊接，那么首先应对翼缘板进行焊接处理，接下来才可以对焊腹板进行焊接，值得注意的是，对称焊接应在两翼缘板焊接中体现。

4 结语

综上所述，近年来，高层及智能建筑不断增加，施工难度不断加大，为了提升施工质量，钢结构施工作为一项重要的施工方法，其重要性凸现出来。事实上高层建筑钢结构施工在发达国家已经拥有上百年的发展历史了，而我国的高层建筑钢结构施工起步相对较晚，在这种情况下，本文对超高层建筑钢结构的现状和发展趋势以及具体的钢结构安装施工技术和钢结构连接施工技术进行了分析，希望对我国建筑领域以及技术领域的全面发展奠定良好的基础。

参考文献：

[1]梁志国，田三川，王力尚，等.阿联酋Al Hikma超高层建筑鱼鳍造型钢结构施工技术[J].施工技术，2014，41（20）：8-11.

[2]陈明，郑波.某超高层建筑不规则钢结构整体提升吊点布置研究[J].施工技术，2015，44（20）：36-39.

[3]许辉，田三川，王力尚，等.阿联酋Al Hikma超高层建筑悬空钢结构幕墙施工技术[J].施工技术，2013，42（6）：7-9.

[4]王明，田三川，王力尚，等.阿联酋Al Hikma超高层建筑风帆造型钢结构施工技术[J].施工技术，2015，41（20）：12-14，39.