高层建筑钢结构工程安全管理要点

 高层建筑钢结构工程安全管理要点

李国勇

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摘要：钢结构具有很多优势特点， 如较强的适应性、工期短、自重小等，在高层建筑工程中得到广泛应用。 在高层建筑钢结构工程施工过程中，焊接技术极为重要，为保证钢结构的施工质量，一定要严格控制焊接技术的质量。文章就高层建筑钢结构焊接技术要点展开探讨。

关键词：高层建筑 钢结构

引言

随着建筑科学技术的不断发展，高层建筑结构体系也从传统的钢筋混凝土体系，逐渐转化为钢结构体系，其中常见的形式也同样包括：钢框架结构、钢框架-支撑结构、钢框架-剪力墙结构、钢框架-核心筒结构、筒中筒结构、束筒结构等。同时，钢结构的结构形式又有了全新的结构类型即钢结构-钢筋混凝土组合结构。这种新型的结构形式能将钢结构和钢筋混凝土的材料性能和优点最大限度地发挥到极致。钢-混凝土结构能极大的减少结构构件的截面尺寸和自重，并有效地改善和优化了建筑结构的抗震性能，从而完美实现了建筑使用功能、结构抗震性能和结构经济指标协调统一。因此，钢-混凝土结构以承载力高、耐火和抗震性能好、经济效益显著等优点，迅速地在高层建筑结构中得到广泛应用。

1高层建筑钢结构焊接技术要点分析

1.1焊接过程的控制分析

1.1.1对焊接顺序进行合理确定

由于土建与项目施工进度二者之间的关系非常密切，因此在实际施工过程中，每 3～4 层，需要布设 1 节深化钢柱。为减小因焊接收缩导致的应力应变影响，更好地控制整体变形，在焊接层面钢梁过程中，需要均匀设置层面钢梁，先焊接外圈梁，根据规定顺序对单根钢梁的两端进行焊接。在焊接十字柱与组合柱中的对接缝时，应先对称焊接腹板焊缝，为保证十字缝位置处的焊缝质量，需要对出现的纵向应力进行合理释放［6］。 因为组合柱腹板选用“K”形坡口，焊缝长度为 3.36 m，因此在进行焊接过程中， 焊接人员需要按照从中间向两侧的顺序，进行对称焊接。 此外，针对十字缝位置，对其进行分段焊接，按先长后短的焊缝方式来进行有序焊接。 在腹板焊缝焊接结束以后，需要在翼缘板位置处进行对称焊接。 在本高层建筑工程中，腹板左侧的 T 形缝是一种组合柱的现场拼接立缝，为“K”形坡口，属于半熔透形式的立焊缝，焊缝向上通长，侧板面比较宽。 在实际施工过程中，若选用大热输入气电立焊法，则宽腹板极易发生变形，并且不能够有效释放产生的应力。 在综合以上情况后，在焊接施工过程中，施工单位选用两侧对称的方式来进行分段焊接。采取依次按照打底层、填充层、盖面层的顺序来进行交错焊接。

1.1.2对焊接参数进行有效控制

为保证焊接质量， 一定要对焊接参数进行有效控制。 所以，在钢结构焊接施工过程中，应先评定焊接工艺，然后根据获取的指导书与工艺卡，合理确定所有焊接位置的焊接参数， 施工单位一定要严格按确定的焊接参数来进行焊接施工。 只有在遇到特殊工况时， 方可对焊接参数进行相应合理的调整。

1.2.焊接新技术的运用

1.2.1焊接应力实时监测技术

为进一步保证高层建筑钢结构的焊接质量，在施工过程中，选用了焊接应力实时监测技术，以对一些特殊部位进行实时监测，如钢管柱、巨型斜撑等。在实际焊接施工过程中，通过自动化监测系统，能够精准、 实时监测特殊部位的应力应变情况，能够使施工单位详细掌握所有钢结构焊接变形规律，同时根据现场实际情况，对焊接施工措施进行合理制定与有效调整，进而可以有效避免因焊接残余应力引发的钢结构变形问题，能够有效提高钢结构的安装精度。

1.2.1电加热技术

以往建筑钢结构焊接施工时，不管是焊后保温还是焊前预热，基本都是选用火焰加热方式，在高层建筑钢结构中，具有很多复杂的交叉点，再加上选用大截面面积的构件和较厚的钢板，如果火焰比能进行均匀加热，则会严重影响钢结构的整体焊接质量。 在高层建筑钢结构施工过程中，使用电加热技术，则能够保证加热的均匀性，可以更好地控制钢材的加热温度。 在实际运用中，应根据构件的实际尺寸、厚度、形状等，制备相应适合的陶瓷电加热器，同时利用计算机来对其进行加热控制，可缓慢进行预热升温，升温速度不高于 50 ℃/h。 当焊接完成后，施工单位需要进行后热处理，后热处理温度范围为 250 ℃～300 ℃，先持续 1～2 h 的恒温操作，然后进行保温缓冷处理。 在冬季施工过程中， 当气温低于0 ℃时， 需要适当提高后热处理温度， 提高数值为100 ℃～200 ℃， 同时以工件钢板的施工要求与实际厚度为据，对保温时间进行合理确定，然后进行缓冷处理。 在以上操作过程中，为保证加热温度，施工现场必须有相应的防风、防雨措施。

2钢结构安装施工

1）钢管混凝土柱安装。①起吊钢柱之前要检查钢柱的几何尺寸、节点板位置与方向。清除摩擦面上的浮锈和污物。②钢柱初始起吊时其下端用木头支垫，防止扳起过程中滑动和翻转，避免损伤构件自身和对周围造成安全隐患，待吊钩将柱身吊离地面200mm时停止，检查吊点、索具等是否正常，情况正常方可起吊。当柱子吊离安装面300mm后，指挥吊车慢慢转臂使柱子对正安装位置线，安装人员扶正柱子对准螺栓孔然后缓慢落下，安装并调整螺栓使柱子垂直，拧紧螺母，安装好夹板螺丝，才能松钩。③钢柱吊装就位时，应采用千斤顶进行钢柱标高和水平位置调整。④钢柱就位后用两台经纬仪架设在柱子轴线互为垂直的方向观测柱顶中心标志，在柱顶分段处加设缆风绳挂手拉葫芦调节柱顶位移。钢柱的垂直度误差控制在±3mm 内

[1]。

2）剪力墙钢板安装。①剪力墙钢板吊装前必须再次检验尺寸规格、平整度、预留孔洞的尺寸位置等。②设置吊耳和临时连接板。③起吊时剪力墙必须垂直，尽量做到回转扶直，根部不拖。起吊回转过程中应注意避免同其他已吊好的构件相碰撞，吊索应有一定的有效高度。④剪力墙安装就位后，为避免剪力墙倾斜，应将揽风绳固定在可靠位置。缆风绳的端部应加花篮螺栓，以便于调节缆风绳的松紧度。必须等连接板、缆风绳固定后才能松开吊索[2]。

结束语

高层建筑数量不断增加，钢结构工程施工中应贯彻落实安全管理工作到实处，便于各环节得到全方位监管控制，优化施工流程，最大程度上规避安全事故发生，维护人员生命安全[3]。

参考文献：

[1]杜中华.浅谈高层建筑钢结构-钢筋混凝土组合结构施工技术[J].新疆有色金属,2022,45(06):99-100.DOI:10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2022.06.042.

[2]李晓霞.高层建筑钢结构焊接技术要点的探析[J].建筑安全,2022,37(07):26-28.

[3]冯金印.高层建筑钢结构工程安全管理要点[J].建材发展导向,2022,20(12):40-42.DOI:10.16673/j.cnki.jcfzdx.2022.0180.