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時(shí)間：2023-07-10 09:25:10
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1.鋼混結(jié)構(gòu)在高層建筑施工中的應(yīng)用
鋼管混凝土屬于鋼混結(jié)構(gòu)范疇，其主要特點(diǎn)是充分發(fā)揮了混凝土和鋼材的優(yōu)勢，鋼管由于灌入混凝土，其穩(wěn)定性得到提升；混凝土受到周圍鋼管的約束，其抗壓能力獲得提高。該組合結(jié)構(gòu)具有高強(qiáng)度、輕質(zhì)、抗沖擊性能優(yōu)良及耐腐蝕等諸多優(yōu)點(diǎn)。鋼管混凝土除了具備以上優(yōu)良特性外，在施工方面同樣優(yōu)勢顯著，由于鋼管的約束作用，可不搭設(shè)模板；鋼管能夠代替混凝土柱中的主筋及箍筋，省去了鋼筋籠的焊接工作，因此，極大地降低了施工周期。最適合應(yīng)用在高層建筑、大跨度橋梁等工程結(jié)構(gòu)的承壓構(gòu)件中。
鋼混結(jié)構(gòu)對于鋼管的要求較低，鋼管既可選用無縫形式也可選用焊縫形式，其中鋼管混凝土最小直徑應(yīng)不低于10cm，直徑過小的鋼管增加了混凝土的灌注振搗難度；為了保證澆筑過程中鋼管的約束強(qiáng)度，壁厚應(yīng)不低于0.4cm。為了保證鋼管混凝土的剛度，所灌注混凝土標(biāo)號(hào)不應(yīng)低于C40。鋼管混凝土融合鋼筋和混凝土的各自優(yōu)勢，在具體施工過程中應(yīng)兼具二者的特性。以下是具體施工特點(diǎn)分析。
1.1鋼管
絕大部分鋼混結(jié)構(gòu)中，均選用卷焊鋼管，對焊縫的要求較低，一般選用直縫，保證焊縫在受力條件下不容易出現(xiàn)應(yīng)力集中問題，卷制方向應(yīng)用鋼板的軋制方向相同。卷制內(nèi)徑根據(jù)鋼材類型而定，高層及大跨橋梁結(jié)構(gòu)中使用最廣泛的16Mn鋼板，其卷制內(nèi)徑應(yīng)不低于鋼板厚度的40倍。卷制前應(yīng)先開坡口，坡口位置應(yīng)與卷軸正交。
1.2鋼管拼裝
為了保證運(yùn)輸不受限制，單個(gè)鋼管單元長度不應(yīng)大于10m，對于高層建筑中的鋼管混凝土拼裝作業(yè)，鋼管預(yù)制長度應(yīng)該根據(jù)施工現(xiàn)場的吊裝能力而定。鋼管單元在焊接過程中，必須保證鋼管內(nèi)肢管平順，應(yīng)嚴(yán)控焊接應(yīng)力引發(fā)的鋼管內(nèi)肢管變形問題，為了盡可能降低焊接對肢管的干擾，應(yīng)采取反向焊接的方式，在鋼管兩側(cè)對稱施焊，以沖抵焊接帶來的微變形。對于直徑較小的鋼管，應(yīng)選擇固定點(diǎn)焊；直徑較大的鋼管，可選用光圓鋼筋焊接于鋼管接口處，起到支撐作用，為了提升焊接質(zhì)量，可在鋼管內(nèi)壁加設(shè)內(nèi)襯。焊接順序的確定要以盡可能降低變形為主要目的，焊縫通過檢測后方可在焊縫處進(jìn)行防腐蝕保護(hù)。
1.3鋼管混凝土結(jié)構(gòu)灌注
由于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)省去了柱內(nèi)鋼筋籠的編制，因此，便于進(jìn)行混凝土現(xiàn)澆作業(yè)。為了確保鋼管內(nèi)混凝土完全密實(shí)，澆筑面應(yīng)略高于鋼管端口，并采用振搗棒均勻插搗。當(dāng)鋼管混凝土直徑大于40cm時(shí)，除進(jìn)行必要的插搗外，應(yīng)采用板式振動(dòng)器均勻振搗。對于少部分直徑過大的鋼管混凝土，為了保證內(nèi)部混凝土密實(shí)，還應(yīng)采用加速振實(shí)法。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)一個(gè)施工單元內(nèi)，混凝土澆筑作業(yè)必須一次性連續(xù)完成，需要加設(shè)施工縫時(shí)，應(yīng)臨時(shí)關(guān)閉管端，以防異物墜入。
當(dāng)混凝土澆筑作業(yè)臨近尾聲時(shí)，應(yīng)使得澆筑面略高于端口，并將預(yù)留的排氣孔板貼實(shí)于端口，并迅速焊接，待所澆筑混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上時(shí)，再將壓實(shí)于端口的排氣孔板同端口焊接。
2.高層鋼結(jié)構(gòu)施工應(yīng)用
2.1鋼筋及型鋼
為了確?？蚣芙Y(jié)構(gòu)中梁柱交叉位置末端鋼筋的相互獨(dú)立，在柱結(jié)構(gòu)型鋼施工中，在型鋼腹板位置應(yīng)預(yù)先鉆孔，保證梁端鋼筋順利穿入且互不影響。鉆孔大小既要滿足梁端鋼筋的最大直徑，還應(yīng)盡可能減小腹板開孔對型鋼承載力的削弱作用，工程實(shí)際中，腹板開孔直徑一般介于5-6mm。對于梁柱交叉位置及型鋼翼緣附近，在澆筑混凝土的過程中不易排盡空氣，因此，在澆筑前應(yīng)預(yù)設(shè)若干排氣孔道。
2.2混凝土模板架設(shè)及現(xiàn)澆作業(yè)
為了保證混凝土模板的穩(wěn)定性，應(yīng)將梁底部的固定螺栓置于鋼梁下弦處，蓋板應(yīng)選用可拆解模板搭設(shè)，從而提高模板的利用率，g接降低施工費(fèi)用。在具體的鋼結(jié)構(gòu)施工中，必須嚴(yán)格依照鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)規(guī)范中要求的施工順序進(jìn)行，混凝土澆筑也應(yīng)遵照相關(guān)混凝土施工規(guī)范，對于型鋼翼緣等容易出現(xiàn)混凝土不密實(shí)的位置，應(yīng)加強(qiáng)振動(dòng)操作，保證混凝土結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量安全可靠。
3.高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中的獨(dú)特要點(diǎn)
引言
超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工在近些年的應(yīng)用比較廣泛，充分注重鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的科學(xué)掌握和實(shí)施，對建筑整體質(zhì)量就有著保障作用。傳統(tǒng)的建筑施工中，由于受到多方面因素的影響，還存在著諸多施工問題，這就需要加強(qiáng)施工技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，在鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量上能有效保障。通過從理論上加強(qiáng)研究，就能保障超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工實(shí)施指導(dǎo)方法的正確性。
1.超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工特征以及關(guān)鍵技術(shù)分析
1.1超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)工施特征體現(xiàn)分析
對于超高層的建筑鋼結(jié)構(gòu)工程施工，和一般的建筑施工相比就有著不同，在超高層的建筑施工的要求上比較苛刻，在施工的工藝上也比較復(fù)雜化。鋼結(jié)構(gòu)的建筑施工中，也增加了施工的難度，對施工質(zhì)量的控制要求比較突出，同時(shí)這也對建筑工程的管理上有著很大難度[1]。超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的周期相對比較長，很難做到一次付使用，所以在施工中也存在著使用和施工并存的情況出現(xiàn)。
1.2超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)分析
超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中，會(huì)運(yùn)用到關(guān)鍵技術(shù)，對這些關(guān)鍵技術(shù)得以科學(xué)合理化的應(yīng)用就顯得比較重要。其中在施工圖紙的審查過程中，就要注重施工圖紙的質(zhì)量以及完整性保障。在施工測量技術(shù)的應(yīng)用上，由于超高層鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)上比較復(fù)雜化，在技術(shù)水平的應(yīng)用要求上比較高，這對測量的工作實(shí)施也增加了很大難度。這就需要在測量技術(shù)設(shè)備的完備性工作實(shí)施上加強(qiáng)，在對測量基準(zhǔn)點(diǎn)以及基準(zhǔn)網(wǎng)的制定上科學(xué)性呈現(xiàn)，對測量的方法正確選擇，在測量的線路上能夠最佳化明確，保障測量的準(zhǔn)確性。超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中的焊接技術(shù)是比較重要的，鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性除了在結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)科學(xué)性以外，還需要進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的接口焊接，從而將鋼結(jié)構(gòu)的整體性能得以形成。這就需要在實(shí)際的施工中對焊接技術(shù)的應(yīng)用加強(qiáng)重視，在對鋼結(jié)構(gòu)的焊接順序上能明確，結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)子自身的特征以及施工環(huán)境等，在鋼結(jié)構(gòu)的幾何準(zhǔn)確度上能有效提高[2]。在焊接的熟練度要能加強(qiáng)，在焊接過程中對行業(yè)檢測質(zhì)量要嚴(yán)格化執(zhí)行，在焊接技術(shù)科學(xué)實(shí)施上才能真正保障鋼結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。鋼結(jié)構(gòu)施工中的關(guān)鍵技術(shù)在實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用上也比較重要。超高層建筑的施工中，會(huì)發(fā)生變化，從而造成仿真計(jì)算結(jié)果的差異性。為能對鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量水平的提高，就要對實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)加以應(yīng)用，在監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)用下，就能對鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵部分在應(yīng)力以及位移的跟蹤方面及時(shí)性的觀察，對鋼結(jié)構(gòu)的振動(dòng)情況以及溫度等方面的變化也能有效的了解[3]。這對鋼結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量和效率的保障就有著積極意義。
2.超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的原則以及具體施工措施
2.1超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的原則分析
超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中，對施工技術(shù)的應(yīng)用要遵循相應(yīng)的原則，只有如此才能保障施工的質(zhì)量。對超高層的鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用，在科學(xué)性的原則方面要充分重視。由于超高層鋼結(jié)構(gòu)在建設(shè)施工中有著很高的要求，在具體施工中就要注重從科學(xué)的角度來應(yīng)用技術(shù)，對鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)要求以及標(biāo)準(zhǔn)能明確化，對鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)成形式等方面詳細(xì)分析，保障施工技術(shù)的科學(xué)性利用。鋼結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用中，在科學(xué)理念的融入方面也要能加強(qiáng)，只有將施工理念和施工技術(shù)綜合性重視，才能有助于超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量保障。超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用，要注重易操作的原則遵循。具體的施工中場所施工條件的限制，在操作上就要進(jìn)行細(xì)致化的處理，在施工中的容錯(cuò)率要盡量增加，減少受到外部環(huán)境因素影響造成的施工質(zhì)量問題發(fā)生[4]。在操作上能最簡化的呈現(xiàn)，在施工的整體效率上以及質(zhì)量上加以有效提高。
2.2超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工措施探究
第一，準(zhǔn)備工作的完善化。超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中，要注重在準(zhǔn)備階段能充分重視，對鋼結(jié)構(gòu)的組成以及荷載傳遞的途徑加強(qiáng)理解。施工人員在鋼結(jié)構(gòu)施工中，在對鋼結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)成結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)信息了解下，然后對鋼結(jié)構(gòu)的荷載傳遞路徑加強(qiáng)重視，對施工的順序能明確化。具體的施工場地以及周圍施工環(huán)境也要能熟悉，然后對施工設(shè)備科學(xué)選擇，在施工組織方面能科學(xué)化實(shí)施。這些都會(huì)整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量有著很大程度影響。除此之外，也要能對施工資源配置以及技術(shù)能力等因素詳細(xì)重視，在準(zhǔn)備工作上能加以完善了解和準(zhǔn)備。第二，加強(qiáng)超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的有效安裝。在對鋼結(jié)構(gòu)的安裝環(huán)節(jié)是施工中的重點(diǎn)，這就需要在安裝中進(jìn)行施工流水段的劃分，然后按照流水段情況加以實(shí)施。在對鋼結(jié)構(gòu)的制作以及吊裝的工作實(shí)施中，按照鋼柱分段實(shí)施劃分，在對各項(xiàng)的結(jié)構(gòu)要求上要能遵循。對鋼結(jié)構(gòu)的吊裝工作實(shí)施中，對鋼結(jié)構(gòu)框架的剛度要能保證，采取自動(dòng)式塔式起重機(jī)加以應(yīng)用，在起吊的高度要能達(dá)到實(shí)際的要求。在對標(biāo)準(zhǔn)節(jié)框架的施工方面要能加強(qiáng)，以及對特殊節(jié)框架的施工方面也要充分重視，按照標(biāo)準(zhǔn)以及特殊的要求加以實(shí)施。在對鋼結(jié)構(gòu)的安裝前，就要對鋼柱上連接件進(jìn)行預(yù)檢，保障質(zhì)量安全。第三，對鋼結(jié)構(gòu)施工的安全操作系統(tǒng)以及監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用上要能科學(xué)化。超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工中，在監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用上要能加強(qiáng)重視，對各環(huán)節(jié)的施工通跟蹤監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，及時(shí)性反映施工情況，在監(jiān)控的信息管理上加強(qiáng)，保障信息的完整性以及安全性。在安全操作系統(tǒng)的方面的應(yīng)用也要能加強(qiáng)重視，避免在鋼結(jié)構(gòu)施工中出現(xiàn)安全隱患問題，通過安全操作的加強(qiáng)以及完善，對鋼結(jié)構(gòu)的施工整體安全質(zhì)量得以保障[5]。除此之外，超高層鋼結(jié)構(gòu)施工會(huì)受到氣候的因素影響，在施工中就要在氣象保護(hù)措施上加以實(shí)施，可委托氣象站在施工附近的氣象監(jiān)測進(jìn)行加強(qiáng)，及時(shí)性提供氣象信息等。第四，注重超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工控制。在鋼結(jié)構(gòu)的具體施工中，要注重多方面施工方法的實(shí)施，如在對閉環(huán)控制方法的應(yīng)用上就要加強(qiáng)，在分析預(yù)測以及實(shí)施和監(jiān)測、反饋等方法的應(yīng)用，對具體施工情況及時(shí)性反映。在施工的監(jiān)測方面就要注重對鋼結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測以及施工中的應(yīng)力監(jiān)測的加強(qiáng)，對鋼結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵點(diǎn)的監(jiān)測工作要妥善實(shí)施，通過數(shù)據(jù)的分析對施工的安全質(zhì)量得以保證。對鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)變性技術(shù)的應(yīng)用要注重，施工中在仿真分析方面加強(qiáng)，對連續(xù)性變化值能通過監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析調(diào)整等，對鋼結(jié)構(gòu)的幾何位置能加以明確，防止鋼結(jié)構(gòu)的變形。
3.結(jié)語
對超高層的建筑鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)實(shí)施，就要能從實(shí)際的施工情況緊密結(jié)合，在施工技術(shù)的應(yīng)用上科學(xué)化呈現(xiàn)。鋼結(jié)構(gòu)作為當(dāng)前建筑施工中的重要應(yīng)用結(jié)構(gòu)，在對未來的建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展走向也有著影響，所以在具體的鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用方面，就要注重科學(xué)性以及質(zhì)量的保障。通過從理論上對鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的研究分析，就能為實(shí)際施工發(fā)展起到一定啟示作用。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號(hào)：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
前言
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對高層建筑的技術(shù)和質(zhì)量的要求也是越來越高，特別是高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的技術(shù)和管理，更是關(guān)鍵點(diǎn)、難點(diǎn)。
在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工整個(gè)過程之中，無論是施工單位還是設(shè)計(jì)單位，都在以質(zhì)量尋求企業(yè)的生存和發(fā)展，切實(shí)作好了整個(gè)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工管理，才能有效地確保高層建筑工程的施工進(jìn)度和質(zhì)量，也才能較好地控制項(xiàng)目施工成本。
一、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工管理的必要性
隨著高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的不斷提高，鋼結(jié)構(gòu)越來越多地體現(xiàn)出其價(jià)值。由于其造價(jià)成本低、結(jié)構(gòu)性能好、施工速度快、質(zhì)地強(qiáng)度高等眾多優(yōu)點(diǎn),逐漸被人們所認(rèn)同。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工有其特點(diǎn)，需要對其進(jìn)行深入研究。對于高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工來說, 由于施工全部為高空作業(yè)，其特殊性決定必須對施工進(jìn)行嚴(yán)格管理，對施工中可能存在的較大偏差進(jìn)行校正，消除事故隱患，確保施工質(zhì)量、安全。這是保證高層建筑鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量的關(guān)鍵所在。我國近幾年多發(fā)較強(qiáng)地震，地震的災(zāi)害給人民生命財(cái)產(chǎn)造成了較大的損失。而對于高層建筑，一旦地震發(fā)生，避難花費(fèi)的時(shí)候要比普通建筑要長，難度更大，高層建筑的堅(jiān)固與否是震時(shí)的關(guān)鍵所在，只有在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中嚴(yán)格進(jìn)行管理，確保其質(zhì)量，才能在震時(shí)發(fā)揮作用，最大限度地保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
二、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工要點(diǎn)
1、鋼構(gòu)件的堆放以及選擇安裝機(jī)械地點(diǎn)
因高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的特點(diǎn)，起重機(jī)一般使用塔式，保證起重力達(dá)到要求，臂桿的長度要滿足一定的覆蓋面，經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)后，要經(jīng)過檢查，保證鋼構(gòu)件完好、不變形。鋼構(gòu)件的類型較多，起重機(jī)要能滿足這些構(gòu)件的起吊要求，鋼絲繩要能滿足高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的高度，在多臺(tái)工作的時(shí)候，要避免碰撞?？傊摌?gòu)件的堆放要規(guī)范化，安裝機(jī)械要滿足施工的各項(xiàng)要求。工程所需構(gòu)件加工順序以及存放區(qū)域都應(yīng)該綜合考慮吊裝設(shè)備的實(shí)際情況。
2、鋼粱吊裝
鋼粱吊裝是高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中重要組成部分，在吊裝前，要安置扶手桿與扶手繩，吊裝完成后，將它們系緊，只有這樣施工人員才能安全進(jìn)行施工，要選擇吊點(diǎn)，吊點(diǎn)一般是在鋼粱的上部緣處。還要考慮鋼梁的跨度。對于輕量小型的次梁、小梁，可以使用多頭吊索，這樣可以一起吊裝，對加快施工的進(jìn)度有利。將柱、梁進(jìn)行整體吊裝，這樣可以避免高空吊裝的危險(xiǎn)性，又提高了質(zhì)量。
3、測量控制及校正
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工，安裝質(zhì)量取決于對標(biāo)高、軸線的標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格要求，需要加以控制，在施工開始時(shí)，施工單位要考慮到以往的施工，來制定測量控制方案，進(jìn)行測量和校正，在安裝后要結(jié)合前一節(jié)柱的測量數(shù)據(jù)，對安裝鋼柱進(jìn)行垂直度、軸線偏移和標(biāo)高的調(diào)整，與此柱相連的其他構(gòu)件才可以進(jìn)行安裝，所有的安裝結(jié)束后，對個(gè)別超差點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)測量并校正。如果測量與校正有效實(shí)行，可以簡化校正的難度，為施工中銜接工作提供有力保證，形成一個(gè)良好的銜接循環(huán)。在施工測量中，引入第三方測量單位，對結(jié)構(gòu)安裝進(jìn)行全過程的跟蹤測量，一方面可以驗(yàn)正施工單位的測量結(jié)果，另一方面可以通過專業(yè)測量單位的介入對結(jié)構(gòu)的整體測量形成一套系統(tǒng)、詳實(shí)的測量記錄，這樣來確保測量質(zhì)量。
4、焊接
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工往往質(zhì)量要求高、工程量大，焊接是施工中的重要環(huán)節(jié)之一，其關(guān)系到工程的安全與質(zhì)量，對竣工后的高層建筑使用有著很大的影響。
高層建筑因考慮結(jié)構(gòu)抗震需要，在設(shè)計(jì)中采用了大量的斜向支撐。因此造成了大量的結(jié)構(gòu)焊縫處于立焊、斜立焊位置，給焊接帶來相當(dāng)大的難度。如我們在柳州地王大廈鋼結(jié)構(gòu)施工中，在總計(jì) 16萬多米長的焊縫中，立焊、斜立焊約有 6萬米，共 1280組接頭，占整個(gè)焊接工程量的 33%。對于此類處于外部、斜向的焊縫，在施工中要首先針對其特殊的位置進(jìn)行了多次工藝試驗(yàn)，選取最適合的工藝參數(shù)，同時(shí)選調(diào)技術(shù)水平高超的焊工進(jìn)行操作，并采取特殊安全施工防護(hù)措施，確保焊接的一次檢驗(yàn)合格率，避免返工。
5、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的連接與固定
鋼柱間的連接通常是使用全焊接連接或混合連接（翼緣采用坡口焊，腹板采用高強(qiáng)螺栓連接）；主梁與鋼柱的連接一般是混合連接。次梁與主梁的連接多使用鉸接連接，在主梁腹板處通過連接板使用高強(qiáng)螺栓與連接梁腹板連接；在連續(xù)梁部位為固結(jié)，多為混合連接或全焊接連接。單節(jié)柱范圍內(nèi)樓層梁安裝完成后，應(yīng)先焊接頂層梁，再焊底層粱，最后焊接中間層梁，以使框架穩(wěn)定。柱節(jié)點(diǎn)上左右對稱梁應(yīng)同時(shí)施焊，減少變形；而同一根梁的兩端不得同時(shí)施焊，保護(hù)焊縫施焊微漲縮空間。柱與柱對接施焊時(shí)，柱兩邊翼緣應(yīng)由兩名焊工同時(shí)焊接。梁節(jié)點(diǎn)的焊接應(yīng)先下翼緣，后上翼緣，以減少角變形。高強(qiáng)螺栓連接兩個(gè)連接構(gòu)件的緊固順序是先主要構(gòu)件，后次要構(gòu)件；同一節(jié)點(diǎn)高強(qiáng)螺栓終擰順序應(yīng)按規(guī)范先中間后兩邊順序進(jìn)行。工字形構(gòu)件的緊固順序是上翼緣—下翼緣—腹板。同一節(jié)柱上各梁柱節(jié)點(diǎn)的緊固順序是先柱子上部的梁柱節(jié)點(diǎn)緊固，然后柱子下部的梁柱節(jié)點(diǎn)緊固，最后柱子中部的梁柱節(jié)點(diǎn)緊固。
三、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工管理容易出現(xiàn)的問題
1、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工沒有做好質(zhì)量控制
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)、混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑，因其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、可以縮短工期，且整體造價(jià)較低，大量高層建筑開始使用鋼結(jié)構(gòu)。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量關(guān)系到高層建筑工程的結(jié)構(gòu)安全，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的管理就顯得尤為重要，怎樣加強(qiáng)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工管理已引起業(yè)內(nèi)人士的重視。
一些施工單位放松在制造過程的監(jiān)督管理，僅靠鋼構(gòu)件完成后進(jìn)場驗(yàn)收的錯(cuò)誤工作方式。這樣的錯(cuò)誤做法會(huì)造成鋼構(gòu)件因?yàn)椴环弦蠓倒ざ⒄`工期，對高層建筑鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量有不良影響，而且經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)受到影響。
2、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工難度，促使技術(shù)的不斷提高不斷創(chuàng)新
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，鋼結(jié)構(gòu)已成為現(xiàn)代大高層建筑的主要結(jié)構(gòu)件。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)發(fā)展到今天這個(gè)程度，水文和地質(zhì)條件已經(jīng)無法對高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工產(chǎn)生影響了，但高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工有著其特點(diǎn)，多為高空作業(yè)，這就會(huì)更多的增加其復(fù)雜的程度，使得高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工有了更高的要求。這就要求高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工在理念、設(shè)計(jì)、材料和工藝技術(shù)上不斷創(chuàng)新，總體水平與國際水平要同步發(fā)展。
四、加強(qiáng)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工管理的措施
1、熟讀施工圖紙
施工圖紙屬于整個(gè)工程的施工依據(jù)，所以技術(shù)人員必須要對整個(gè)圖紙進(jìn)行仔細(xì)的研究和細(xì)致的分析，只有充分消化和掌握了整個(gè)圖紙，才能正確有效地進(jìn)行下一步的施工，對于一些技術(shù)性的難點(diǎn)，必須在開工之前進(jìn)行挖掘和消除。根據(jù)實(shí)際施工的特點(diǎn)制定一個(gè)相應(yīng)的解決方案，在施工的準(zhǔn)備階段盡量化解所有的難點(diǎn)和矛盾。審閱圖紙也是至關(guān)重要的問題，不但可以及早地發(fā)現(xiàn)圖紙中所存在的問題，而且還對整個(gè)施工的前期規(guī)劃和降低成本有一定的指導(dǎo)性作用，往往在審閱圖紙的過程中會(huì)發(fā)現(xiàn)和糾正一些不合理的設(shè)計(jì)。這樣就會(huì)進(jìn)一步地提升整個(gè)施工質(zhì)量。最后一點(diǎn)就是做好技術(shù)交底，科學(xué)有效地將設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行結(jié)合，緊密有序地做好土建施工與鋼結(jié)構(gòu)吊裝以及混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)之間的結(jié)合。
2、編制好工程施工組織設(shè)計(jì)
任何一家施工單位在具體編制施工方案和施工組織設(shè)計(jì)的過程中，一定要從以下五個(gè)方面進(jìn)行考慮，即施工人員、機(jī)械設(shè)備、施工資料、法律法規(guī)、環(huán)境保護(hù)等五個(gè)方面。在確保人員安全的前提下，逐步落實(shí)計(jì)劃，將一些常見問題羅列到一個(gè)可控制的范圍之內(nèi)，為施工方案的進(jìn)一步實(shí)施提供有力的保障。在整個(gè)編制過程中要經(jīng)過大量的考察和調(diào)研，只有做到了廣泛深入的研究，才有有效杜絕一些突發(fā)事件的發(fā)生。通常情況下，鋼結(jié)構(gòu)工程都是分別針對整個(gè)工程的制作階段與工程的安裝階段進(jìn)行編制與設(shè)計(jì)的，這里面制作工藝的具體內(nèi)容包含了制作階段的所有工序、每一項(xiàng)技術(shù)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以及所有的實(shí)施措施和綱要。鋼結(jié)構(gòu)的安裝組織設(shè)計(jì)主要包括技術(shù)管理和質(zhì)量保證體系的建立以及施工進(jìn)度和質(zhì)量控制、施工方法、施工工期等方面的安排。
3、重視鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制
施工之前，相關(guān)負(fù)責(zé)人及管理人員首先應(yīng)當(dāng)依據(jù)工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)制定切實(shí)可行的施工工藝并進(jìn)行整體的把握；施工過程中要按照設(shè)計(jì)的要求和施工的規(guī)范對焊縫的尺寸進(jìn)行掌握和控制；按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行防銹處理及涂裝，避免因鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕而使得整個(gè)工程的質(zhì)量受到影響。
鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)工程的質(zhì)量控制一般指鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓的質(zhì)量控制。預(yù)埋螺栓是整個(gè)工程施工的第一步，也是非常關(guān)鍵的一步，是整個(gè)工程的基礎(chǔ)。施工基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓時(shí)首先要熟悉圖紙，了解圖紙的意圖。應(yīng)制作安裝模板，預(yù)埋螺栓用兩塊安裝模板及鋼筋定位在柱子的主筋和模板上，保證預(yù)埋螺栓不因土建澆注混凝土施工而移位。這樣每組螺栓之間的間距、高低可控制在允許的誤差范圍內(nèi)；同時(shí)，保護(hù)好螺栓絲扣，在混凝土澆筑時(shí)不被損壞。土建工程完工后，用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀對地腳螺栓的標(biāo)高、軸線進(jìn)行復(fù)查，并做好記錄。并交下一道工序驗(yàn)收。
4、安全施工
對于高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工而言，施工過程的安全性也是不容忽視的一項(xiàng)重要內(nèi)容。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工往往是在高空而且懸空的狀態(tài)下完成的，工程中包含了很多大中小型構(gòu)件，僅僅高強(qiáng)螺栓的數(shù)量就十分眾多，它雖然質(zhì)量很小，但是從幾十米甚至上百米的高空掉落，也會(huì)引起嚴(yán)重的事故。因此，在進(jìn)行高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工時(shí)，應(yīng)該從事前和事中進(jìn)行全方位的安全控制，在施工前應(yīng)該搭設(shè)必要的防墜板。安全梯、纜風(fēng)繩等防護(hù)措施，施工人員應(yīng)該進(jìn)行相關(guān)的安全知識(shí)培訓(xùn)，管理人員應(yīng)該增強(qiáng)日常的安全檢查力度，努力將安全問題消滅在萌芽狀態(tài)，施工過程中的安全防護(hù)工作應(yīng)該規(guī)范嚴(yán)格，避免安全事故的發(fā)生，確保高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的安全。
5、通過培訓(xùn)、優(yōu)選施工人員，奠定質(zhì)量控制基礎(chǔ)。
要提高施工人員的質(zhì)量意識(shí)，提高他們的工作素質(zhì)，進(jìn)行全面培訓(xùn)，以便更好的控制工程質(zhì)量。
6、加強(qiáng)驗(yàn)收工作
驗(yàn)收工作需要檢查人員逐項(xiàng)進(jìn)行檢查，只有合格之后，才能向相關(guān)部門提交驗(yàn)收申請。按照國家現(xiàn)行的工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格進(jìn)行檢查，如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，要對產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并要求修整或返工處理。只有經(jīng)過合格簽字后，方可進(jìn)行下一道工序。
7、必須控制施工時(shí)間，保證工程進(jìn)度
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工非常辛苦，所以施工人員的休息時(shí)間要有保障，以防止過度疲勞；通過培訓(xùn)，減少不規(guī)范操作，提高施工人員的工作素養(yǎng)，能夠熟練操作機(jī)械，提高工作效率，減少安全隱患，提高生產(chǎn)效率。對于高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工管理，施工階段的管理控制工作非常重要，要充分重視，要像土建工程管理一樣，切實(shí)搞好事前控制和事中控制，對各工序、各分項(xiàng)都要做到檢查及時(shí)而認(rèn)真，嚴(yán)格而到位。
結(jié)束語
要做好高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工管理，在施工中必須做到高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求，才能使工程質(zhì)量得到保障。
參考文獻(xiàn)
一、 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣勢分析
1. 優(yōu)勢
（1）空間大：目前，鋼材的抗側(cè)彎及抗壓強(qiáng)度都能達(dá)到混凝土的 1.5 倍左右，也就是說當(dāng)處于相同情形下，利用鋼結(jié)構(gòu)能有效減小截面，這樣就可以增大實(shí)際所用的有效空間。
（2）施工周期短：在高層建筑中適用鋼結(jié)構(gòu)，其構(gòu)件可以由廠家制作，而鋼結(jié)構(gòu)也可以在現(xiàn)場加以安裝。在具體的安裝中，無需設(shè)置過多的腳手架，而且采用的壓型鋼板可以當(dāng)作混凝土樓板的永久性模板。此外，在高層建筑施工中混凝土施工能與鋼結(jié)構(gòu)安裝之間交叉進(jìn)行，從而最大化縮短了施工的工期。
（3）能循環(huán)再利用：對于鋼結(jié)構(gòu)建筑物而言，其施工建材可以實(shí)現(xiàn)鋼材的再生利用，這樣便有效減少了建筑垃圾，明顯比其它建筑結(jié)構(gòu)有優(yōu)勢。
2. 劣勢
（1） 耐腐蝕性不強(qiáng)：鋼結(jié)構(gòu)適用的鋼材表面有大量的鐵元素，其鐵原子容易與空氣發(fā)生氧化作用而產(chǎn)生氧化鐵銹，這種銹蝕作用能引起應(yīng)力的集中，從而對鋼結(jié)構(gòu)的適用造成威脅，使得鋼結(jié)構(gòu)提前破壞。
（2） 耐火性差：如果遇到了火災(zāi)，鋼結(jié)構(gòu)建筑鋼材導(dǎo)熱系數(shù)過大，其耐火性能較差，使得剛才屈服強(qiáng)度及彈性模量等會(huì)隨著溫度的上升而急速降低。比如說，當(dāng)溫度分別為350度與500度時(shí)，鋼材強(qiáng)度分別下降30%與50%；若溫度達(dá)到了600度，那么鋼材結(jié)構(gòu)的剛度與強(qiáng)度幾乎全部喪失。
二、工程概況
某高層建筑采用的是鋼結(jié)構(gòu)，因而屬于鋼結(jié)構(gòu)高層建筑工程項(xiàng)目，主要有三個(gè)部分：塔樓、配樓與連廊。塔樓地上有35層，地下也有4層；該建筑的總面積達(dá)到了約79000m2，屬于全鋼結(jié)構(gòu)建筑，總鋼材構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量達(dá)到了15000噸；外輪廓主要由折線柱組成的雙曲面，這給安裝及測量都帶來了極大的困難；其中鋼材選擇的是 Q345GJC，板厚最大為10cm，因此焊接的時(shí)候難度系數(shù)較大。
三、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)探析
對于本工程建設(shè)而言，其施工技術(shù)主要包括了這些內(nèi)容：塔吊選擇、布置及裝拆；構(gòu)件進(jìn)場、驗(yàn)收與堆放；吊裝；測量控制；焊接；工期及質(zhì)量控制；安全施工等。具體而言，可以用圖1來表示鋼結(jié)構(gòu)的安裝工藝：
1. 施工前準(zhǔn)備
開展施工之前，相關(guān)監(jiān)理人員必須對工程圖紙及相關(guān)工藝技術(shù)進(jìn)行了解，熟悉技術(shù)條件與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對于設(shè)計(jì)圖紙的意圖應(yīng)充分領(lǐng)會(huì)，要加強(qiáng)重點(diǎn)與難點(diǎn)的理解；及時(shí)組織相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員做好圖紙會(huì)審工作，檢查圖紙中可能出現(xiàn)的漏、缺及錯(cuò)等問題，力求將問題扼殺在施工前，從而減少圖紙帶來的工程質(zhì)量及進(jìn)度問題；做好施工圖紙交底，進(jìn)而對接下來的工作做好方案編制，并交予相關(guān)專家進(jìn)行論證，待審核通過后方可進(jìn)行施工。
2. 塔吊選擇、布置及裝拆
對于高層鋼結(jié)構(gòu)工程建設(shè)而言，絕對不能缺少塔吊，可以這樣說，塔吊當(dāng)屬整個(gè)建設(shè)的核心設(shè)備。在進(jìn)行塔吊選擇與布置時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑物的現(xiàn)場實(shí)際情況與鋼結(jié)構(gòu)自身的因素等結(jié)合加以考慮，還要保證塔吊在裝拆過程中的方便、安全及可靠。對于本工程中，優(yōu)先選擇的是爬式塔吊，這樣就可以不用對樓層進(jìn)行加固也能施工，同時(shí)起重機(jī)在布設(shè)位置的時(shí)候也有著很大的自由度；爬式塔吊安裝鋼結(jié)構(gòu)，對塔吊起重幅度及能力的要求沒有其它類型塔吊那么苛刻；同時(shí)，采用爬式塔吊在造價(jià)上也要低于同類起重機(jī)的造價(jià)。具體而言，本工程的塔吊高度設(shè)計(jì)為150米，采用塔吊的塔身高度為180米左右，若要考慮地下部分則需要設(shè)置200米。此外，基于爬式塔吊同類中的比較而言，采用內(nèi)爬式塔吊應(yīng)在本工程中的造價(jià)最低，因此選擇內(nèi)爬式塔吊。
3. 吊裝
吊裝當(dāng)屬鋼結(jié)構(gòu)施工中的龍頭工作，其速度與質(zhì)量將直接影響整個(gè)工程施工。在進(jìn)行吊裝之前，需要充分分析結(jié)構(gòu)的平面與立面形狀、塔吊數(shù)量與位置、結(jié)構(gòu)形式及現(xiàn)場的施工條件等，通過這些方面的詳細(xì)分析之后確定最終的吊裝分區(qū)及順序。對于本工程，初步劃分為了兩個(gè)作業(yè)區(qū)（東區(qū)與西區(qū)），分別通過兩個(gè)作業(yè)組來完成兩個(gè)區(qū)的構(gòu)件吊裝。本工程采用這種方式，使得“區(qū)域吊裝”和“一機(jī)多吊”相結(jié)合，恰當(dāng)?shù)亟鉀Q了施工工期緊和工程量較大的矛盾。在對工程進(jìn)行測量的時(shí)候，首先應(yīng)注意的是各個(gè)工序之間存在著相互聯(lián)系，也存在著相互制約的關(guān)系，因此必須合理選擇測量方法，以使其對工程測量的進(jìn)度及精度影響最小。根據(jù)多方面的考慮，本工程采用的是“預(yù)先控制”和“跟蹤校正”結(jié)合的方式。總的來說，就本工程中的豎向吊裝順序應(yīng)為如下所示：
安設(shè)四根鋼柱下層框架梁測量校正螺栓初擰中層框架梁上層框架梁測量校正螺栓初擰測量校正終擰高強(qiáng)螺栓焊接焊縫檢測散鋪上層壓型鋼板與栓釘焊接/散鋪與栓釘焊接上中下層鋼梯及平臺(tái)吊裝樓蓋鋼筋混凝土樓板施工。
4. 焊接
在焊接的時(shí)候應(yīng)把握好以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：1）保證焊接質(zhì)量。第一，焊縫的表面不能出現(xiàn)裂縫與焊瘤；第二，一級(jí)焊縫不能出現(xiàn)咬邊和未滿焊等詬?。坏谌?，一二級(jí)焊縫不能出現(xiàn)夾渣、氣孔及弧坑裂紋等；最后，焊縫完成之后必須進(jìn)行無損檢測。2）焊接的順序。第一，平面內(nèi)焊接：從中心向四周擴(kuò)散，采用結(jié)構(gòu)、節(jié)點(diǎn)及全方位對稱的順序進(jìn)行焊接；第二，豎向上焊接：焊接順序依次為L層框架梁、壓型鋼板支托、下層框架梁、玉型鋼板支托、焊接檢驗(yàn)；第三，柱柱焊接采用兩人為宜，相對且兩面等溫與等速進(jìn)行焊接；第四，柱梁節(jié)頭焊接先對 H 型鋼下翼緣板施焊，然后再焊接上翼緣板。3）焊接工藝。本工程鋼結(jié)構(gòu)焊接的難度十分大，除了鋼板較厚之外，還在于結(jié)構(gòu)為雙曲面，在設(shè)計(jì)中適用了斜撐與斜柱，使得立焊與斜立焊較多。加上本工程某段時(shí)期較為緊迫，使得工程量的巨大與之產(chǎn)生了矛盾，因此焊接出現(xiàn)了麻煩。
為了解決這種困難，我們在具體的施焊中采用了二氧化碳?xì)怏w保護(hù)半自動(dòng)焊來進(jìn)行立焊、斜立焊等施工，從而有效解決了上述矛盾，取得了一定的成效。
5. 安全施工
對于本工程而言，在具體的施工中必須做好相關(guān)安全措施，具體而言，應(yīng)包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：第一，施工人員在進(jìn)入現(xiàn)場之前必須做好自身安全準(zhǔn)備，比如說佩戴好安全帽，冬天構(gòu)件表面易結(jié)霜應(yīng)系好安全帶、穿防滑鞋，穿著防護(hù)用品（如護(hù)目面罩、電焊手套等）等；第二，臨時(shí)拆除的零部件應(yīng)放置在工具袋中，若沒有工具袋則應(yīng)拿穩(wěn)當(dāng)，切勿亂扔亂放；第三，應(yīng)檢查起重設(shè)備及吊具等是否滿足了相關(guān)要求，不滿足則堅(jiān)決不能使用；第四，在吊柱時(shí)應(yīng)在外墻安設(shè)安全網(wǎng)，吊框架時(shí)則應(yīng)架設(shè)臨時(shí)的活動(dòng)式走道，焊接時(shí)應(yīng)搭設(shè)操作平臺(tái)，同時(shí)及時(shí)鋪設(shè)樓層壓型板確保施工的安全；第五，要有嚴(yán)格的管理體系，派遣專人進(jìn)行工程的防火安全監(jiān)管，確保各類操作都符合相關(guān)的規(guī)范要求，同時(shí)做好施工安全教育工作，做好每天的監(jiān)察工作。
四、結(jié)語
綜上所述，我國進(jìn)入 21 世紀(jì)之后，城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，高層建筑逐漸增多，相關(guān)建筑用材需求也就越來越大。鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相較，鋼結(jié)構(gòu)有著強(qiáng)度高、自重輕及施工快等優(yōu)勢，因此在高層建筑中運(yùn)用逐漸普遍。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中，應(yīng)做好各個(gè)步驟的準(zhǔn)確到位，同時(shí)要不斷進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的研究與探索，從而使得施工技術(shù)更上一層樓。
參考文獻(xiàn)：
[1]李進(jìn).高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)與管理[J].中小企業(yè)管理與科技，2010（16）.
中圖分類號(hào)：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
前言：高層建筑鋼結(jié)構(gòu)相對于以往的鋼筋混凝土而言，具有很多的優(yōu)勢，對于建筑性能而言有很大的提升。隨著我國城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，對于高層建筑的需求量還很大，所以鋼結(jié)構(gòu)以其自身的優(yōu)勢，必將成為以后建筑業(yè)發(fā)展的主要趨勢。在鋼結(jié)構(gòu)施工中，應(yīng)該不斷的提高施工技術(shù)水平，加強(qiáng)監(jiān)督管理，保證高層建筑的施工質(zhì)量，為我國建筑業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造有利的環(huán)境。
1 鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)勢和缺陷分析
1.1 優(yōu)勢分析
首先，在鋼結(jié)構(gòu)施工中，主要的材料為鋼材，鋼材的自身力學(xué)性能比較強(qiáng)，在抗拉伸、抗壓以及延展性方面具有很強(qiáng)的功能，并且材質(zhì)比較均勻。在高層建筑施工中，目前主要應(yīng)該考慮到建筑的抗震性，因?yàn)楦邔咏ㄖ诖怪狈较虻木嚯x較大，對于抗風(fēng)性要有很大的強(qiáng)度，而鋼材較好的彈性能夠?qū)⒌卣鹚a(chǎn)生的能量消耗掉，所以在抗震性方面具有很強(qiáng)的性能。在以往的地震中，對于房屋建筑的破損程度進(jìn)行研究，也證實(shí)了鋼結(jié)構(gòu)的性能特點(diǎn)。其次，由于鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)以及安裝施工的特點(diǎn)，在整體性方面為施工企業(yè)提高了經(jīng)濟(jì)效益。鋼材主要是在工廠生產(chǎn)，可以采用集約化的批量生產(chǎn)，在工地進(jìn)行安裝施工，采用焊接的方式，可以進(jìn)行各種形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，安裝過程簡便，精準(zhǔn)度較高。經(jīng)過相關(guān)的資料顯示，鋼結(jié)構(gòu)施工要比鋼筋混凝土施工的速度快百分百分之七十到八十，縮短了施工工期，降低了施工成本，對于施工企業(yè)來講提高了經(jīng)濟(jì)效益。再次，在占地面積上，鋼結(jié)構(gòu)要比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)省很大的面積，增加了開間面積。并且在施工的過程中，減少了灰塵以及噪音的污染。在建筑物拆除后，廢棄的鋼材還可以回收再利用，減少了浪費(fèi)現(xiàn)象以及對環(huán)境的污染。所以說鋼結(jié)構(gòu)具有眾多的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為了現(xiàn)階段建筑業(yè)發(fā)展的主要趨勢。
1.2 缺陷分析
首先，因?yàn)殇摬木哂幸欢ǖ哪突瘘c(diǎn)，當(dāng)溫度達(dá)到六百度時(shí)，鋼材就會(huì)喪失承載的性能，導(dǎo)致建筑物坍塌，耐火性能很差。所以說為了保證建筑物的抗火災(zāi)能力，在施工的過程中，應(yīng)該對梁、柱以及壓型鋼板做好防火處理，提高耐火性。其次，在鋼材焊接的過程中，由于受到殘余應(yīng)力的影響，會(huì)對整個(gè)建筑的結(jié)構(gòu)造成很大的影響。再次，受到我國冶煉技術(shù)的影響，在鋼材的生產(chǎn)方面還具有一定的局限性，對于一部分特殊的鋼材型號(hào)還處于小規(guī)模的生產(chǎn)中，所以造成了鋼材市場的供需失衡現(xiàn)象。
2.鋼結(jié)構(gòu)施工前的準(zhǔn)備
2.1 吊裝準(zhǔn)備。
目前來看，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中所選用的吊裝機(jī)械主機(jī)，主要還是自升式、塔式起重機(jī)。塔式起重機(jī)的性能一定要滿足施工工程的需求，包括吊機(jī)的最大起重量、起重力矩以及半徑值。尤其要注意的是，隨著起重提升高度的增大，其可提器的重量也會(huì)減小。
2.2 施工現(xiàn)場與技術(shù)的準(zhǔn)備。
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工前，施工現(xiàn)場準(zhǔn)備工作非常重要，總結(jié)之，主要包括以下內(nèi)容：鋼構(gòu)件及其配套零部件和連接件的驗(yàn)收、丈量器具以及測量儀器的準(zhǔn)備、構(gòu)件的運(yùn)輸、基礎(chǔ)的復(fù)測、構(gòu)件的堆放、設(shè)備工具材料的安排和施工力量的組織等。要編制鋼結(jié)構(gòu)施工組織設(shè)計(jì)方案，并將設(shè)計(jì)的思想理念貫穿到實(shí)際施工過程之中；要確定和完善鋼結(jié)構(gòu)施工和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，對市場進(jìn)行規(guī)范、對各方的行為進(jìn)行規(guī)范；要做好工藝試驗(yàn)和評(píng)定，為后續(xù)的鋼結(jié)構(gòu)施工提供技術(shù)支持。
3.高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件種類較多，其主要的施工技術(shù)表現(xiàn)在構(gòu)件與構(gòu)件之間的連接，以及連接處強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性的保證。因此，如何解決構(gòu)件間的連接問題是鋼結(jié)構(gòu)工程主要任務(wù)。
3.1地腳螺栓的預(yù)埋技術(shù)。
地腳螺栓的預(yù)埋位置和預(yù)埋強(qiáng)度是鋼結(jié)構(gòu)工程整體質(zhì)量的基本內(nèi)容保證。一般常采用 6～10cm 厚的鋼板作為定位鋼板，再進(jìn)行地腳螺栓的定位。還應(yīng)注意定位鋼板的尺寸與鋼柱底墊板的尺寸要相互吻合，并在鋼板底部螺栓上設(shè)置止退調(diào)節(jié)螺栓，與其對應(yīng)的上部駱?biāo)軌蚬潭ㄕ{(diào)節(jié)螺母，并在鋼板上預(yù)留 150mm 直徑的澆搗孔，以便其下部梁內(nèi)鋼筋的綁扎工作。為了使二者合為一體，可將地腳螺栓焊接在柱子的鋼筋上，以確保整體剛度。在混凝土澆筑工程結(jié)束后，還應(yīng)將地面的地腳螺栓用塑料布等包裹起來，以避免生銹。
3.2鋼柱的安置技術(shù)。
柱子的設(shè)置要點(diǎn)是對于每一節(jié)柱的標(biāo)高、垂直度與定位軸線的偏差如何形成。對于不同位置的柱節(jié)其控制關(guān)鍵點(diǎn)也有所區(qū)別。如首節(jié)柱要控制的主要是標(biāo)高和定位軸線，次節(jié)柱則要加上垂直度的測試。另外，不同柱節(jié)的調(diào)節(jié)方式也不盡相同，首節(jié)柱是通過定位鋼板與螺母的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)，次節(jié)柱則是通過調(diào)節(jié)絲杠來實(shí)現(xiàn)。通過焊縫的寬度來確保樓層的標(biāo)高是較高的技術(shù)水平要求，是指通過四個(gè)方位的調(diào)節(jié)絲杠來實(shí)現(xiàn)對鋼柱垂直度的調(diào)整。鋼柱對接完成后，要進(jìn)行嚴(yán)密的驗(yàn)收工作，合格后，可將耳板徹底拆除。另外，為了確保鋼梁的安裝以及二者的連接強(qiáng)度，應(yīng)在安裝鋼梁前，在鋼柱預(yù)埋連接件以及混凝土核心筒壁上的預(yù)埋件。
3.3鋼梁的安置技術(shù)。
鋼梁安置的要點(diǎn)是要通過限位鋼板臨時(shí)固定與數(shù)次校正，來實(shí)現(xiàn)鋼梁與鋼柱的連接處的垂直度及軸線位置。在臨時(shí)固定時(shí)，可通過安放吊裝耳板于鋼梁上，并在耳板的兩端分別焊接一塊安置限位鋼板來完成鋼梁臨時(shí)固定。吊裝耳板應(yīng)在距鋼梁兩端 1/4 長度的位置安裝，規(guī)格要與鋼梁的重量相匹配，一般來說，吊裝耳板的厚度在10～16mm 左右。限位鋼板應(yīng)在鋼梁的上部設(shè)置，厚度同耳板，可將限位鋼板設(shè)定在鋼柱的牛腿上。限位鋼板和吊裝耳板可以提高鋼梁的安裝精度，并能加快施工速度，確保施工的安全進(jìn)行。
3.4焊接和栓接的技術(shù)。
鋼材的連接方式主要有兩種，一是螺栓連接，二是焊接。一般來說，在臨時(shí)固定時(shí)常采用螺栓連接的方式，這樣不僅能夠確保安裝時(shí)的強(qiáng)度和安全性，也能夠方便在工程結(jié)束后對于臨時(shí)固定的拆除。對于焊接連接方式來說，最主要的問題是如何保證焊接質(zhì)量。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接的主要問題是減少焊接應(yīng)力和變形。在施工過程中，應(yīng)從中心框架向四周擴(kuò)展焊接，首先應(yīng)選擇收縮大的焊縫進(jìn)行焊接，并應(yīng)采取對稱焊接的辦法來減少應(yīng)力和應(yīng)變。另外，應(yīng)先進(jìn)行梁與柱的連接，再進(jìn)行柱與柱間的連接。
3.5門窗工程的安裝技術(shù)。
鋼窗的安裝質(zhì)量主要由鋼窗產(chǎn)品的質(zhì)量和進(jìn)場后外觀的檢查，以及鋼窗與固定鋼窗立柱間的間隙來控制。施工中，為了避免預(yù)留窗口與鋼窗不匹配，一般常見的做法是將鋼窗一邊的立柱首先固定住，等鋼窗完全安裝后，再將另一邊的立柱焊接。鋼結(jié)構(gòu)工程中不可避免的會(huì)有特殊鋼結(jié)構(gòu)，一般都是以組合的形式出現(xiàn)，體積較大且重量較大。由于特殊部位的鋼構(gòu)件在各個(gè)工程中各不相同，因此無法對其給予統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際情況來進(jìn)行設(shè)計(jì)。
此外，高層建筑的施工過程還有一定的安全保障措施，主要有水平通道和垂直運(yùn)輸設(shè)施的安全保障。水平通道一般為工具式的腳手通道、裝配式的通道板、鋼管腳手通道以及扶手繩等。豎向的通道多采用臨時(shí)固定與鋼柱兩側(cè)的爬梯來實(shí)現(xiàn)。為確保安全，多采用焊接緊固的方式來實(shí)現(xiàn)接柱操作平臺(tái)與鋼柱之間的連接。這些安全保障設(shè)施只有在工程完全結(jié)束后方可拆除
4.結(jié)語：
綜上所述，相關(guān)人員要不斷學(xué)習(xí)研究，根據(jù)結(jié)構(gòu)的情況、施工現(xiàn)場的環(huán)境、施工企業(yè)的資源綜合考慮，制定技術(shù)路線，確定關(guān)鍵技術(shù)和措施，做好高層建筑鋼結(jié)構(gòu)各方面的施工工作，以達(dá)到新時(shí)期社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步的要求。全行業(yè)都爭取在我國高層建筑建設(shè)進(jìn)入鋼結(jié)構(gòu)體系時(shí)代的同時(shí)，也帶來建筑行業(yè)的新突破。
引言
鋼結(jié)構(gòu)是主要由鋼制材料組成的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。結(jié)構(gòu)主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成，各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。因其自重較輕，且施工簡便，廣泛應(yīng)用于大型廠房、場館、超高層等領(lǐng)域。鋼材的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重輕、整體剛性好、變形能力強(qiáng)，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜；材料勻質(zhì)性和各向同性好，屬理想彈性體，最符合一般工程力學(xué)的基本假定；材料塑性、韌性好，可有較大變形，能很好地承受動(dòng)力荷載；建筑工期短；其工業(yè)化程度高，可進(jìn)行機(jī)械化程度高的專業(yè)化生產(chǎn)?，F(xiàn)代高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較為廣泛，事實(shí)上，它屬于鋼――混凝土混合的結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土在高層建筑中由于自身重量過大，梁柱占用的面積比率也大，因此高層建筑中采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常受到很多質(zhì)疑；同時(shí)強(qiáng)度較高的鋼材也順應(yīng)出現(xiàn)，在高層建筑中采用一部分鋼結(jié)構(gòu)或全部運(yùn)用鋼結(jié)構(gòu)的理論設(shè)計(jì)同步前進(jìn)。伴隨冶煉、制造技術(shù)的高速發(fā)展，為高層鋼結(jié)構(gòu)工程在工程領(lǐng)域的應(yīng)用帶來了新的生機(jī)：伴隨著高層建筑工程建設(shè)的不斷增加，繼而又推動(dòng)了高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工中的焊接、安裝技術(shù)的不斷提高。下文對高層鋼結(jié)構(gòu)施工中焊接技術(shù)進(jìn)行簡要總結(jié)。
1.高層鋼結(jié)構(gòu)施工前需要的準(zhǔn)備工作
1.1高層鋼結(jié)構(gòu)體系的體系類型
中國對高層及超高層建筑的體系的劃分，在《建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》無統(tǒng)一的規(guī)定，通常情況下認(rèn)為建筑高度超過24以上為高層建筑，建筑高度超過60米以上為超高層建筑。從建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度上看，根據(jù)建筑物使用功能要求、建筑物高度不同、場地抗震設(shè)防烈度以滿足經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的設(shè)計(jì)原則，應(yīng)選擇相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系。通常分為：框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架―剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框―筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系六大類。通常高層和超高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中除采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)外，有時(shí)還采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，全鋼結(jié)構(gòu)。
1.2高層鋼結(jié)構(gòu)體系施工前應(yīng)做好準(zhǔn)備工作
開工前必須做好高層鋼結(jié)構(gòu)體系施工前的圖紙會(huì)審工作，圖紙是工程施工的重要依據(jù)，工程開工前工程建設(shè)單位應(yīng)組織設(shè)計(jì)單位、施工單位、項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu)、圖紙?jiān)u審專家小組一起工程圖紙，對圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求不明確的地方進(jìn)行研究討論，提出相關(guān)問題，由設(shè)計(jì)單位進(jìn)行解決。圖紙會(huì)審?fù)ㄟ^后，監(jiān)理公司必須組織所有監(jiān)理人員對工程相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、工藝技術(shù)，準(zhǔn)確掌握設(shè)計(jì)意圖。并組織施工單位現(xiàn)場從事專業(yè)技術(shù)的人員對圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)交底，檢查出施工圖紙中的不合理之處，一定將問題在開工前解決，避免因圖紙問題對施工的質(zhì)量、進(jìn)度等產(chǎn)生影響。
2.高層鋼結(jié)構(gòu)塔吊的選型與合理布置
對于高層鋼結(jié)構(gòu)的施工，塔吊是最具核心的設(shè)備，因此塔吊的選擇與布置要依據(jù)周邊建筑物高度、現(xiàn)場條件、鋼結(jié)構(gòu)的重量等因素進(jìn)行綜合考慮，必須確保塔吊在施工過程中裝拆的安全可靠性。塔吊選擇宜優(yōu)先考慮內(nèi)爬式塔吊，該類型塔吊不需要對樓層加固，在起重機(jī)布設(shè)位置上的自由度較大，并且在進(jìn)行高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的吊裝施工時(shí)對塔吊起重能力和幅度要求不苛刻。
3.高層鋼結(jié)構(gòu)選材篩選
鋼結(jié)構(gòu)的最大缺點(diǎn)是導(dǎo)熱系數(shù)大，耐火性能差。原材料進(jìn)場前必須嚴(yán)格控制原材料的選購。原材料中鋼筋的質(zhì)量文件應(yīng)齊全有效、檢驗(yàn)結(jié)果要符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。
4.高層鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場制作與安裝施工要求
多層及高層鋼結(jié)構(gòu)的制作和安裝應(yīng)按照施工圖進(jìn)行，并應(yīng)遵守《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50205-95、《高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》JGJ99-98及其他有關(guān)規(guī)范和規(guī)程的規(guī)定。制作和安裝的施工單位在開工前必須編制施工組織設(shè)計(jì)和工藝流程，施工過程中必須嚴(yán)格按照規(guī)定的要求組織施工。高層鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝的一般要求多層及高層鋼結(jié)構(gòu)制作和安裝工作，必須在具有多層及高層鋼結(jié)構(gòu)吊裝和制作的責(zé)任工程師和責(zé)任工藝師的指導(dǎo)下進(jìn)行。對參加制作和安裝的人員，必須進(jìn)行各項(xiàng)專業(yè)培訓(xùn)，經(jīng)培訓(xùn)達(dá)到要求者方能進(jìn)行操作。施工詳圖編制后，應(yīng)提交原設(shè)計(jì)工程師負(fù)責(zé)審批，或由合同文件中明確規(guī)定的監(jiān)理工程師審批。由于材料代用、工藝或其它原因需修改施工圖時(shí)，必須向原設(shè)計(jì)單位申報(bào)，經(jīng)同意并簽署文件后，修改圖才能生效。構(gòu)造復(fù)雜的構(gòu)件制作時(shí)，應(yīng)充分考慮各方面因素的影響，必要時(shí)要進(jìn)行工藝性試驗(yàn)。多層及高層鋼結(jié)構(gòu)安裝前，必須對構(gòu)件進(jìn)行詳細(xì)檢查，構(gòu)件外形尺寸，螺孔位置及直徑，連接件位置及角度，焊縫、栓釘、高強(qiáng)度螺栓節(jié)點(diǎn)，摩擦面加工質(zhì)量等均應(yīng)達(dá)到施工圖的技術(shù)要求。
5.高層鋼結(jié)構(gòu)安裝工程竣工驗(yàn)收資料
多層及高層鋼結(jié)構(gòu)安裝工程竣工驗(yàn)收應(yīng)提交下列文件：鋼結(jié)構(gòu)施工圖，設(shè)計(jì)更改文件，并在施工圖中注明修改部位；鋼結(jié)構(gòu)制造合格證；安裝用材料的質(zhì)量證明文件；測量檢查記錄，焊縫質(zhì)量檢查記錄，高強(qiáng)度螺栓安裝質(zhì)量檢查記錄，栓釘焊質(zhì)量檢查記錄；各種試驗(yàn)報(bào)告技術(shù)資料；隱蔽工程分段驗(yàn)收記錄；安裝過程中建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、構(gòu)件制造廠、鋼結(jié)構(gòu)安裝單位達(dá)成的各種技術(shù)文件。
6.結(jié)語
鋼結(jié)構(gòu)住宅是今后發(fā)展的一個(gè)重要方向，但鋼結(jié)構(gòu)僅僅是建筑中承重體系、服務(wù)部分，它不是建筑使用中的主要成分，鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)首先要遵循住宅建筑設(shè)計(jì)的一般原則，然后才是發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，單純突出鋼結(jié)構(gòu)而不考慮生活的舒適性、不能滿足人文要求的鋼結(jié)構(gòu)住宅項(xiàng)目是沒有市場的。如果說鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展使施工從手工進(jìn)入了機(jī)械化，那么鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用就將使住宅施工實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，鋼結(jié)構(gòu)住宅將成為建筑現(xiàn)代化發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。“鋼結(jié)構(gòu)是環(huán)保住宅，鋼結(jié)構(gòu)符合可持續(xù)發(fā)展概念”――21世紀(jì)鋼結(jié)構(gòu)將占領(lǐng)廣闊的建筑市場。在我國目前大力推廣住宅產(chǎn)業(yè)化的時(shí)代背景下，我們相信鋼結(jié)構(gòu)體系終將成為住宅結(jié)構(gòu)體系的主流。
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Abstract: with the rapid development of economic construction, construction technology continuous unprecedented development, high strength steel structure of the building also arises at, and steel structure building has high strength, light weight, construction speed is quick, seismic performance is good, energy conservation and environmental protection and the industrialization level higher characteristic, in building engineering widely used. This paper will high-rise steel structure of the construction technology discusses.
Keywords: high building; Steel structure; Construction technology
中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
隨著我國城市化進(jìn)程不斷加快以及我國鋼產(chǎn)量躍居世界前列,建筑鋼結(jié)構(gòu)在綜合經(jīng)濟(jì)效益和抗震性能上的優(yōu)點(diǎn),正逐漸的得到普遍的認(rèn)可,發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑已成為工程建設(shè)的一項(xiàng)基本政策。由于鋼結(jié)構(gòu)具有抗風(fēng)、抗震,減小結(jié)構(gòu)占用面積,施工速度快,基礎(chǔ)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),鋼結(jié)構(gòu)正逐步成為工程機(jī)構(gòu)中優(yōu)先考慮使用的結(jié)構(gòu)類型。
一、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的基本要求
在高層鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場工作時(shí),首先要明白節(jié)點(diǎn)固化圖的布置,制定合理的高層施工工藝。根據(jù)工程機(jī)械設(shè)備本身的特點(diǎn)去嚴(yán)格機(jī)械的使用工序,做到每個(gè)工序相互銜接合理,加快工程進(jìn)度。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同特點(diǎn),選擇合適的天氣去完成焊接等工作,一定要保證施工質(zhì)量,為了縮短工期,要嚴(yán)格執(zhí)行制作工藝,減少處理現(xiàn)場的時(shí)間,要做到對分區(qū)、分層、分階段去控制質(zhì)量,防止誤差的累計(jì)太多,牢固樹立安全第一的原則,防范措施要嚴(yán)謹(jǐn),施工質(zhì)量檢查到位。
二、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析
1.螺栓預(yù)埋技術(shù)
預(yù)埋柱腳螺栓的位置要求比較嚴(yán)格，必須非常準(zhǔn)確，否則不僅會(huì)增加鋼柱安裝的難度，也會(huì)對安裝質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。因此應(yīng)該嚴(yán)格控制預(yù)埋螺栓位置，在施工的過程中，應(yīng)該對基礎(chǔ)軸線和標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，埋設(shè)后進(jìn)行兩次復(fù)測，第一次要在埋設(shè)定位后進(jìn)行測量，第二次要在基礎(chǔ)混凝土澆筑并等其變得堅(jiān)固后進(jìn)行相關(guān)的復(fù)測。如果在復(fù)測過程中，發(fā)現(xiàn)位移超出范圍的問題，則必須進(jìn)行重新埋設(shè)。其標(biāo)高偏差應(yīng)該盡量控制在±5mm 以內(nèi)，定位軸線的偏差盡量控制在±2mm以內(nèi)。
2.吊裝技術(shù)
(1)鋼柱吊裝技術(shù)
鋼柱是高層建筑層高和總高度的主要豎向構(gòu)件的重要的決定因素，因此，在加工制造中，必須按照現(xiàn)行規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行。鋼柱在放樣下料制作的過程中，應(yīng)該充分考慮到焊縫的收縮變形以及豎向荷載作用下引起的壓縮變形等各種因素，所以鋼柱的放樣下料長度要與設(shè)計(jì)長度區(qū)別開來，不能因?yàn)樾〔畹纳倬筒恢匾暬蛘吆雎圆挥?jì)。即使上下兩節(jié)鋼柱截面完全相等時(shí)也不能隨便進(jìn)行互換，同時(shí)要求對每節(jié)鋼柱應(yīng)編號(hào)做好記錄加以區(qū)別，以保證正確的安裝。
(2)鋼梁吊裝技術(shù)
鋼梁在進(jìn)行吊裝前，應(yīng)在柱子牛腿處檢查標(biāo)高和柱子之間的距離，主梁吊裝前，應(yīng)在梁上裝好扶手桿和扶手繩，待主梁吊裝就位完成后，將扶手繩與鋼柱系牢，以保證施工人員的安全。一般在鋼梁上翼緣處開孔，作為吊點(diǎn)。吊點(diǎn)位置取決于鋼梁的跨度。為了提高吊裝的速度，對重量較小的次梁或者其他的小梁，盡量多利用多頭吊索一次吊裝數(shù)根。有時(shí)將梁、柱在地面組裝成排架進(jìn)行整體吊裝，這樣不僅有利于提高吊裝的速度，還有利于減少高空作業(yè)，保證工程的質(zhì)量。
3.鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺栓連接技術(shù)
(1)節(jié)點(diǎn)處理技術(shù)
高強(qiáng)度螺栓連接應(yīng)該在其結(jié)構(gòu)架設(shè)調(diào)整完成后，再對接合件進(jìn)行相應(yīng)的矯正處理，從根本上對接合件的變形、錯(cuò)位和錯(cuò)孔等問題進(jìn)行消除，板束接合摩擦面要貼緊后進(jìn)行安裝高強(qiáng)度螺栓。為了使得接合部板束間摩擦面貼緊的效果更好，先用臨時(shí)變通螺栓和手動(dòng)扳手緊固、達(dá)到貼緊為止。在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上穿入臨時(shí)螺栓的數(shù)量應(yīng)該提前進(jìn)行科學(xué)合理的計(jì)算，一般要超過高強(qiáng)度螺栓總數(shù)的1/3。最少不得少于二個(gè)臨時(shí)螺栓。沖打穿入螺全的數(shù)量應(yīng)該少于臨時(shí)螺栓總數(shù)的百分之三。不允許用高強(qiáng)度螺栓兼臨時(shí)螺栓，以防止對螺紋的損傷，引起扭矩系數(shù)發(fā)生變化。
(2)螺栓安裝技術(shù)
在節(jié)點(diǎn)全部處理好后要進(jìn)行高強(qiáng)度螺栓的安裝，螺栓穿入方向要保持一致。在施工過程中要考慮到施工的便利性，對于箱形截面部件的接合部分，全部從內(nèi)向外插入螺栓，在外側(cè)要進(jìn)行相應(yīng)的緊固。如果操作不方便，可從反方向?qū)⒙菟ú迦?。在進(jìn)行大六角高強(qiáng)度螺栓連接副的安裝時(shí)，根部的墊圈有倒角的一側(cè)應(yīng)該面向螺栓頭，安裝尾部的螺母墊圈，則應(yīng)與扭剪型高強(qiáng)度螺栓的螺母和墊圈安裝相同。如果不能穿入時(shí)，嚴(yán)禁強(qiáng)行穿入螺栓，正確的方法應(yīng)該是，應(yīng)用絞刀對螺孔進(jìn)行相關(guān)的修整，用絞孔修整前應(yīng)該對其周圍的螺栓全部擰緊，使板疊密貼后再進(jìn)行。修整時(shí)還要防止鐵屑落入疊縫中。絞孔完成后用砂輪除去螺栓孔周圍的毛刺，同時(shí)把鐵屑清掃干凈。
(3)螺栓緊固技術(shù)
在對高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行緊固時(shí)，應(yīng)該對初擰、終擰有一個(gè)詳細(xì)的劃分。初擰、復(fù)擰和終擰一般適用于大型節(jié)點(diǎn)的劃分。在緊固過程中，初擰是為了盡量減少螺栓由于鋼板變形等帶來的影響，比較適合采用減少互相影響的相關(guān)的措施。復(fù)擰是在初擰的基礎(chǔ)上，對于大型節(jié)點(diǎn)高強(qiáng)度螺栓初擰完成之后，重復(fù)進(jìn)行的緊固。復(fù)擰扭矩值和初擰扭矩值是相等的。終擰是對高強(qiáng)度螺栓作所做的緊固。終擰的軸力值應(yīng)該以標(biāo)準(zhǔn)軸力為目標(biāo)，并要按照要求進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。
4.焊接施工技術(shù)
焊接在鋼結(jié)構(gòu)高層建筑中的應(yīng)用必不可少，一般鋼結(jié)構(gòu)高層建筑我們采用的焊接方法有CO2氣體保護(hù)焊、電渣焊和自動(dòng)埋弧焊等。下面就幾種不同的焊接方法分別敘述其施工工藝的要點(diǎn)。
(1)CO2氣體保護(hù)焊操作工藝
施工操作中要注意的有：焊接參數(shù)的選擇，焊絲的選擇和焊接電弧電壓與電流的選擇，電流要根據(jù)工件的厚度、施焊位置和焊絲直徑和熔滴過渡形式來選擇，電弧電壓的選擇要與電流恰好配合；不同位置的選擇不同的焊接方式，平焊多選擇左向焊法，能清楚地看到焊縫和熔池，便于控制焊縫的成型，橫焊大多采用右向焊法，立焊分為向上立焊和向下立焊，中厚板的細(xì)絲焊接使用向上立焊，薄板可使用向下立焊.
(2)電渣焊的操作工藝
電渣焊是一種自動(dòng)焊，用戶高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼在豎直位置上的對接焊接。在進(jìn)行操作時(shí)首先要選擇焊接的電流和電壓，根據(jù)計(jì)算公式選擇計(jì)算出的電流，電壓與熔縫的熔寬成正比，起弧階段電壓會(huì)高一點(diǎn)，在焊透的請款下，電壓盡可能底，焊接過程隨時(shí)注意調(diào)整電壓；其次要適當(dāng)掌握好焊接的速度（1.5~3m/h范圍內(nèi)），送絲速度在200~300m/h的范圍以內(nèi)，造渣過程中最好選擇200m/h；還有就是要隨時(shí)檢查焊件的熾熱狀態(tài)，適當(dāng)調(diào)整焊接工藝參數(shù)，當(dāng)翼緣板較薄時(shí)，相應(yīng)的焊接部位要安裝水冷卻裝置。
(3)自自動(dòng)埋弧焊操作工藝
在施工操作中要注意的有：首先是焊絲的選擇，可參照《鋼結(jié)構(gòu)高層建筑設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》進(jìn)行選擇；其次是焊絲的數(shù)目，可選擇雙絲焊，可一次得到大量的熔敷金屬，焊接變形小同時(shí)也能提高焊接速度；其次對于無法使用襯熱的焊縫，可先用手工焊封底，再用埋弧焊，對于較厚鋼板可采用多層焊，在塔接接頭和T形接頭中，可以采用斜角焊接和船型焊接的形式。
三、施工安全措施
安全施工是鋼結(jié)構(gòu)施工中的十分重要環(huán)節(jié)，超高層鋼結(jié)構(gòu)施工的特點(diǎn)是高空、懸空作業(yè)點(diǎn)多。在施工過程中，僅高強(qiáng)螺栓就有40萬顆，這些零件雖小，但如果從100m 以上的高空掉下去，后果可想而知。針對超高層鋼結(jié)構(gòu)施工的特點(diǎn)， 采取事前與過程控制相結(jié)合的方法，即事先采取防護(hù)措施(如防墜板、防墜器、安全梯、纜風(fēng)繩等等)，并加強(qiáng)對施工人員的安全教育培訓(xùn)，堅(jiān)持日安全巡視制度。某工程在吊柱子時(shí)外墻設(shè)安全網(wǎng)， 吊框架梁時(shí)架設(shè)臨時(shí)活動(dòng)式走道， 并隨框架吊裝逐層升高；擰高強(qiáng)螺栓時(shí)在梁端掛設(shè)吊籃，焊接時(shí)搭設(shè)操作平臺(tái)， 另外做到及時(shí)鋪設(shè)樓層壓型板以確保施工安全
參考文獻(xiàn)：
[1]鮑廣鑒.鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)及實(shí)例[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005.
一、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝準(zhǔn)備工作
1.根據(jù)安裝程序制定順序圖表
吊裝前需根據(jù)安裝程序針對柱、主梁、次梁編制安裝順序圖表。安裝順序圖表中應(yīng)顯示出各個(gè)構(gòu)件相關(guān)的簡單描述，如：平面位置、安裝順序號(hào)、構(gòu)件名稱、構(gòu)件所在圖紙?zhí)?、?gòu)件重量、構(gòu)件外形等。
2.吊裝的前期準(zhǔn)備工作
吊裝前的準(zhǔn)備工作有：1）施工圖紙安排技術(shù)人員認(rèn)真審閱，做好圖紙?jiān)O(shè)計(jì)交底工作，做好技術(shù)交底工作；2）準(zhǔn)備相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)圖集及需要資料，編制施工圖預(yù)算，制定分部工程材料計(jì)劃、勞動(dòng)力需求計(jì)劃以及準(zhǔn)備施工機(jī)具等；3）與施工人員進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)和技術(shù)交底，并向其詳細(xì)講解整個(gè)工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容、施工計(jì)劃及相關(guān)技術(shù)要求等，將施工計(jì)劃落實(shí)下去，并落實(shí)技術(shù)責(zé)任制；4）對現(xiàn)場定位樁做好測設(shè)工作，完成定位放線工作等。
二、塔吊的選擇、布置及裝拆
塔吊是超高層鋼結(jié)構(gòu)工程施工的核心設(shè)備，其選擇與布置要根據(jù)建筑物的布置、現(xiàn)場條件及鋼結(jié)構(gòu)的重量等因素綜合考慮，并保證裝拆的安全、方便、可靠。
在塔吊的選擇上應(yīng)優(yōu)先考慮內(nèi)爬式塔吊，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)建筑采用內(nèi)爬式塔吊不需要對樓層進(jìn)行加固，并且在起重機(jī)布設(shè)位置上有較大的自由度。另一方面，采用內(nèi)爬式塔吊進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)高層建筑吊裝施工，對塔吊起重能力和幅度要求不像采用附著式塔吊那樣苛刻。
另外，采用附著塔吊的造價(jià)要遠(yuǎn)高于同類型起重能力稍小的內(nèi)爬式塔吊，比如工程設(shè)計(jì)高度為150m，采用附著式塔吊的塔身高度約180m（其中考慮鋼結(jié)構(gòu)3層柱12m，吊索4～6m，吊鉤滑輪及小車全高4m，安全操作距離2m等），加上地下部分高度共200m，而采用內(nèi)爬式塔吊的塔身約為40～50m。附著塔吊的租賃成本要大于內(nèi)爬式塔吊。因此，從經(jīng)濟(jì)上考慮，為節(jié)約成本，優(yōu)先選用內(nèi)爬式塔吊進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)超高層建筑的施工。
三、鋼構(gòu)件施工順序
高層鋼結(jié)構(gòu)的吊裝需劃分吊裝作業(yè)區(qū)域，鋼結(jié)構(gòu)吊裝按劃分的區(qū)域，平行順序同時(shí)進(jìn)行。當(dāng)一片區(qū)吊裝完畢后，即進(jìn)行測量、校正、高強(qiáng)度螺栓初擰等工序，待幾個(gè)片區(qū)安裝完畢后，對整體在進(jìn)行測量、校正、高強(qiáng)度螺栓終擰、焊接。焊后復(fù)測完，接著進(jìn)行下一節(jié)鋼柱的吊裝。并根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行本層壓型鋼板吊放和部分鋪設(shè)工作等。
1.螺栓預(yù)埋
柱位置的準(zhǔn)確性取決于預(yù)埋螺栓位置的準(zhǔn)確性。地腳螺栓預(yù)埋位置的準(zhǔn)確程度對鋼結(jié)構(gòu)工程整體的安裝質(zhì)量至關(guān)重要，為保證地腳螺栓的定位準(zhǔn)確，采用6～10 mm 厚鋼板制作加工成定位鋼板，進(jìn)行地腳螺栓的定位固定，定位鋼板尺寸同鋼柱底墊板尺寸（圓管柱直徑D =120mm），在鋼板底部螺栓上加止退調(diào)節(jié)螺母，在鋼板上部螺栓上固定調(diào)節(jié)螺母，鋼板上設(shè)直徑150mm 澆搗孔，在鋼板下部綁扎梁鋼筋時(shí)將地腳螺栓焊接在柱筋上固定，控制好位置，同鋼筋連成一體，并進(jìn)行反復(fù)校核，無誤后進(jìn)行混凝土的澆注施工，地腳螺栓露出地面部分用塑料布進(jìn)行包裹保護(hù)。
2.鋼管柱的吊裝
在柱腳之中安裝兩道三級(jí)鋼，在混凝土和鋼管柱之間設(shè)置兩道一級(jí)鋼，在進(jìn)行澆灌的時(shí)候，應(yīng)該向鋼管柱的內(nèi)側(cè)灌注兩道水泥漿。在進(jìn)行基礎(chǔ)節(jié)安裝的過程中，在起吊之前，應(yīng)該使用墊木使鋼管柱的根部提高，同時(shí)配合吊裝索具的使用，對攬風(fēng)繩進(jìn)行調(diào)整，在鋼柱上固定溜繩。在對鋼管柱進(jìn)行起吊的過程之中，應(yīng)該使用兩點(diǎn)捆綁垂直起吊的方式，為了避免在起吊過程中發(fā)生變形的情況，因此應(yīng)該在腳上的位置設(shè)置吊點(diǎn)。在進(jìn)行起吊的過程中，起鉤的位置應(yīng)該設(shè)置在起重機(jī)的邊緣，在對起重機(jī)進(jìn)行回轉(zhuǎn)的過程之中，調(diào)整柱子的垂直角度。
在對鋼管柱進(jìn)行吊裝的過程中，應(yīng)該對上口進(jìn)行包封，減少異物進(jìn)入到鋼管內(nèi)部的現(xiàn)象。在對鋼管柱進(jìn)行吊裝的施工現(xiàn)場，應(yīng)該對水平表和主軸線的高度進(jìn)行標(biāo)記。對鋼柱進(jìn)行垂直的矯正，在對鋼管進(jìn)行對接的過程之中，應(yīng)該在對接處的位置設(shè)置調(diào)節(jié)的螺桿和限位板，調(diào)節(jié)螺桿的方向?qū)︿撝拇怪背潭冗M(jìn)行調(diào)整，在x軸和y軸的兩個(gè)方向分別設(shè)置一套經(jīng)緯儀，對底柱的偏差進(jìn)行測量，對螺桿的角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使柱底的十字線和柱頂?shù)臉?biāo)記能夠重合。在對現(xiàn)場進(jìn)行焊接的過程之中，應(yīng)該選擇水平焊的形式，以保證在對接處的焊接質(zhì)量能夠得到有效的提高，應(yīng)該安裝附加鋼管在對接處的位置，將寬度和厚度設(shè)置為二比一的比例，并且使管內(nèi)壁保持在零點(diǎn)五毫米左右的縫隙。在對鋼管內(nèi)部進(jìn)行焊接的過程中，應(yīng)該充入二氧化碳?xì)怏w對鋼柱進(jìn)行保護(hù)性的焊接，使用分向分段順序的方式進(jìn)行焊接，使用分段焊接的方式保證現(xiàn)場焊接的對成型，減少因?yàn)楹附幼冃螌Π惭b精度產(chǎn)生的影響，在焊接縫隙的兩端分別設(shè)置引出板和引入板，在實(shí)施焊接之后，使用氣割的方式對引出板和引入板進(jìn)行切割，并且對其進(jìn)行平整的修磨。
3.鋼梁的吊裝
施工前，核心簡周邊的外架應(yīng)將其提升到待施工樓層后才能進(jìn)行鋼梁吊裝。對核心簡預(yù)埋件的位置標(biāo)高線進(jìn)行測量并放線，梁的臨時(shí)支承可用角鋼設(shè)置。在地面操作時(shí)，先把節(jié)點(diǎn)板和高強(qiáng)螺栓的工具袋綁在距離梁端不到1米的梁兩端，再按各層鋼梁吊裝程序進(jìn)行安裝。通常一次吊2根～3根鋼梁能提高塔吊的垂直運(yùn)輸效率。鋼梁吊裝順序：先下層主梁，再中層主梁，最后上層主梁。若要提高起吊速度可使用兩副吊索。鋼梁全部起吊就位后，各構(gòu)件的準(zhǔn)確位置使用撬棍和沖頭來調(diào)整，檢查全部的螺栓孔，對正后方能放入高強(qiáng)螺栓進(jìn)行固定，所有主梁吊裝完畢后便可擰緊高強(qiáng)螺栓。安裝主梁時(shí)，應(yīng)預(yù)留試驗(yàn)確定的焊縫收縮量約2mm～3mm，柱垂直度和傾斜度使用兩臺(tái)全站儀進(jìn)行跟蹤和檢查，若出現(xiàn)較大偏差需重新校正。
四、垂直校正及焊接
0.前言
鋼結(jié)構(gòu)建筑具有強(qiáng)度高、自重輕、施工速度快、抗震性能好、節(jié)能環(huán)保及工業(yè)化程度高等特點(diǎn),是我國十五期間重點(diǎn)推廣項(xiàng)目之一。隨著城市建筑業(yè)的迅速發(fā)展,高層鋼結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用越來越多,合理確定鋼結(jié)構(gòu)安裝的施工順序、采取各種措施提高安裝質(zhì)量是保證整個(gè)工程質(zhì)量和工期的關(guān)鍵。論文參考網(wǎng)。一旦鋼結(jié)構(gòu)在施工過程中出現(xiàn)了問題,就會(huì)帶來許多后患。輕者會(huì)影響工期,破壞結(jié)構(gòu)外觀,浪費(fèi)材料等;重者則可能會(huì)造成人員的傷亡,甚至給社會(huì)帶來嚴(yán)重的不良影響。因此,對于鋼結(jié)構(gòu)工程的施工必須嚴(yán)格控制,防患于未然。
1.鋼結(jié)構(gòu)施工中存在的問題
鋼結(jié)構(gòu)工程施工中產(chǎn)生的問題,是由于施工單位施工不善而造成的。論文參考網(wǎng)。主要問題有以下幾點(diǎn):
(1)不熟悉圖紙,盲目施工,圖紙未經(jīng)會(huì)審,倉促施工;未經(jīng)設(shè)計(jì)部門同意擅自修改圖紙。
(2)未按相關(guān)施工驗(yàn)收規(guī)范施工。
(3)未按相關(guān)操作規(guī)程施工。
(4)施工方案不周全,質(zhì)量管理紊亂。
2.兩種鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)
2.1 鋼結(jié)構(gòu)廠房的施工技術(shù)
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要制作工藝流程為:放樣F料電腦編程拼板一CNC切割組立埋弧焊接鉆孔組裝矯正成型鉚工零配件下料制作組裝焊接和焊接檢驗(yàn)防銹處理、涂裝、編號(hào)構(gòu)件驗(yàn)收出廠。鋼材不易久放露天,造成母材銹蝕過度而不合格;焊接材料受潮后不能施焊等;構(gòu)件嚴(yán)格按照操作流程制作。
鋼結(jié)構(gòu)廠房施工技術(shù):綜合考慮工程特點(diǎn)、現(xiàn)場的實(shí)際情況、工期等因素,選擇合適的吊裝設(shè)備、安裝設(shè)備等。
(1)地腳螺栓的安裝:地腳螺栓的精度關(guān)系到鋼結(jié)構(gòu)定位,地腳螺栓的埋設(shè)須嚴(yán)格保證其精度,地腳螺栓的埋設(shè)精度:軸線位移±2.0mm,標(biāo)高±5.0mm。
(2)鋼架安裝順序:鋼柱鋼梁吊車梁連系梁水平支撐檁條拉桿隅撐。
(3)鋼柱吊裝:鋼柱安裝前應(yīng)測出鋼柱牛腿面的標(biāo)高,以此標(biāo)高反算到柱腳及基礎(chǔ)支承面標(biāo)高,并予以調(diào)整支承面。
(4)鋼梁的安裝:首先在地面胎架上拼接成整體,同時(shí)在鋼梁上架設(shè)好生命線,安裝檁條時(shí)可以在鋼梁上來回走動(dòng),吊裝就位后在鋼梁的兩側(cè)用纜風(fēng)繩將鋼梁固定,保證鋼梁的平面外的穩(wěn)定,然后吊裝下一跨間鋼梁,待下一跨間鋼梁安裝完成后,在此跨間安裝檁條,固定鋼梁,保證鋼梁不會(huì)傾斜扭曲。
2.2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)
我國的高層與超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑自改革開放以來已有20年的歷史,并在設(shè)計(jì)和施工中積累了不少經(jīng)驗(yàn),我國已自行編制了《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》。針對高層建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝構(gòu)件數(shù)量多和施工技術(shù)復(fù)雜的特點(diǎn),對關(guān)鍵工序進(jìn)行了研究,通過編制各種專項(xiàng)施工技術(shù)方案及質(zhì)量控制措施,實(shí)現(xiàn)高精度安裝、快速完成工期的目標(biāo)。
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)具體有:
(1)地腳螺栓預(yù)埋:地腳螺栓預(yù)埋位置的準(zhǔn)確程度對鋼結(jié)構(gòu)工程整體的安裝質(zhì)量至關(guān)重要,為保證地腳螺栓的定位準(zhǔn)確,采用適宜厚度的鋼板制作加工成定位鋼板,進(jìn)行地腳螺栓的定位固定。
(2)鋼柱的安裝:鋼柱標(biāo)高的控制一般有兩種方式:一是,按相對標(biāo)高制作安裝鋼柱的長度誤差不得超過3mm,不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形,建筑物的總高度只要達(dá)到各節(jié)柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格;二是,按設(shè)計(jì)標(biāo)高制作安裝土建的標(biāo)高安裝第一節(jié)鋼柱底面標(biāo)高,每節(jié)鋼柱的累加尺寸總和應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的總尺寸,每一節(jié)柱子的接頭產(chǎn)生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應(yīng)加到每節(jié)鋼柱加工長度中。
(3)鋼梁的安裝:鋼梁安裝的重點(diǎn)在于控制鋼梁與鋼柱連接形成整體后的軸線位置及垂直度,可通過限位鋼板臨時(shí)固定、多次反復(fù)校正逐步完成。
(4)焊接:高層鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場焊接順序
應(yīng)按照力求減少焊接變形和降低焊接應(yīng)力的原則加以確定。在平面上,從中心框架向四周擴(kuò)展焊接。
Abstract: This paper briefly introduces the top / high-rise building structure system, combined with " Jilin radio and TV Center" high-rise full steel structure fabrication and installation of steel structure member and turned kind / material / production of various important aspects of quality control and material selection to provide some shallow views. To support system, energy dissipation device in this paper introduced.
Key words: high-rise; tall; intelligent building; node; MST beam; steel; welding deformation; submerged arc welding; gas shielded welding
一、概況 高層鋼結(jié)構(gòu)建筑在國外已有110多年的歷史，1883年最早一幢鋼結(jié)構(gòu)高層建筑在美國芝加哥拔地而起開始到我國的高層與超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑自改革開放以來已有20年的歷史，并在設(shè)計(jì)和施工中積累了不少經(jīng)驗(yàn)，已有我國自行編制的《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 99-98。 我們公司集設(shè)計(jì)、制作、安裝于一體，生產(chǎn)過難度大、造型復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)工程，如錦州華庭超市、西安國際商城等工程，在鋼結(jié)構(gòu)方面已經(jīng)積累了豐富的設(shè)計(jì)/制作/安裝經(jīng)驗(yàn)。為了進(jìn)一步提高廣大員工在高層鋼結(jié)構(gòu)上的技術(shù)水平，從結(jié)構(gòu)體系、材料選用、制作與安裝等方面加以闡述。 二、高層及超高層結(jié)構(gòu)體系 對于高層及超高層建筑從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來講，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場地的抗震設(shè)防烈度以經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的設(shè)計(jì)原則，選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系，一般分為六大類：框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框—筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系。 高層和超高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中除采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（代號(hào)RC）外，還采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)（代號(hào)SRC），鋼管混凝土結(jié)構(gòu)（代號(hào)CFS）和全鋼結(jié)構(gòu)（代號(hào)S或SS）。> 吉林廣電中心，建筑鋼結(jié)構(gòu)高度52.5m，柱間距為17m和11m，抗震設(shè)防烈度為6度，采用框架—剪力墻或框—筒結(jié)構(gòu)體系較為經(jīng)濟(jì)合理，這種結(jié)構(gòu)體系的剪力墻或筒體是很好的抗側(cè)力構(gòu)件，常常承擔(dān)了大部分的風(fēng)載和地震荷載產(chǎn)生的水平側(cè)力，總體剛度大，側(cè)移小，且滿足玻璃幕墻的外裝飾要求。三、材料的選用 鋼結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)是導(dǎo)熱系數(shù)大，耐火性差。隨著冶金技術(shù)的提高，耐火鋼的研究成功并投入生產(chǎn)，為鋼結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了條件。 目前寶鋼投入生產(chǎn)的有B400RNQ和B490RNQ兩種型號(hào)的耐火鋼，其物理力學(xué)指標(biāo)、化學(xué)性能及抗沖擊韌性和可焊性，都能達(dá)到結(jié)構(gòu)鋼的要求。普通鋼材當(dāng)達(dá)到600℃的高溫時(shí)已完全喪失承載能力，寶鋼生產(chǎn)的這兩個(gè)品種鋼材當(dāng)達(dá)到600℃時(shí)其屈服強(qiáng)度還有150～220Mpa。 一般高層和超高層建筑當(dāng)采用框—剪、框—筒結(jié)構(gòu)體系時(shí)的經(jīng)濟(jì)性統(tǒng)計(jì)為：鋼結(jié)構(gòu)造價(jià)=鋼材費(fèi)用（約占40%）+制作安裝費(fèi)用（約占30%）+防火涂料費(fèi)用（約占30%），防火涂料所占總造價(jià)的比重較大。如果使用高強(qiáng)度耐火鋼雖價(jià)格略有上升，但防火涂料價(jià)格有較大幅度下降，可望部分抵消由此帶來的成本上升，而且可靠度及安全性有了一定的保障。 四、制作與安裝 (一)統(tǒng)一測量儀器和鋼尺量具 建造一幢超高層大樓，涉及到土建、鋼結(jié)構(gòu)、玻璃幕墻和各類設(shè)備的安裝，使用的測量儀器和使用的鋼尺必須經(jīng)一計(jì)量部門由同一標(biāo)準(zhǔn)鑒定。 (二)定位軸線、標(biāo)高和地腳螺栓 鋼柱的定位軸線可根據(jù)場地的寬窄，在建筑物外部或內(nèi)部設(shè)置控制軸線。本工程高度在52m，設(shè)置二個(gè)控制樁，以供架設(shè)經(jīng)緯儀或激光儀控制樁的位置，要求以能滿足通視、可視為原則。 鋼柱的長度以滿足起重量的大小和運(yùn)輸?shù)目赡苄?，一般為每層為一?jié)，對每一節(jié)柱子安裝不得使用下一節(jié)柱子的定位軸線，應(yīng)從地面控制軸線引到高空，以保證每節(jié)柱子安裝正確無誤，避免產(chǎn)生累積誤差。 柱腳與鋼筋混凝土基礎(chǔ)的連接，一般采用埋入式剛性柱腳，地腳螺栓是在安裝就位第一節(jié)鋼柱時(shí)，控制平面尺寸和標(biāo)高的臨時(shí)固定措施。 (三)鋼柱的制作與安裝 鋼柱是高層、超高層建筑決定層高和建筑總高度的主要豎向構(gòu)件，在加工制造中必須滿足現(xiàn)行規(guī)范的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。 52m高的高層鋼柱一般分為8節(jié)構(gòu)件，鋼柱在翻樣下料制作過程中應(yīng)考慮焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形，所以鋼柱的翻樣下料長度不等于設(shè)計(jì)長度，即使只有幾毫米也不能忽略不計(jì)。而且上下兩節(jié)鋼柱截面完全相等時(shí)也不允許互換，要求對每節(jié)鋼柱應(yīng)編號(hào)予以區(qū)別，正確安裝就位。
鋼柱標(biāo)高的控制一般有二種方式：
1. 按相對標(biāo)高制作安裝。鋼柱的長度誤差不得超過3mm，不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形，建筑物的總高度只要達(dá)到各節(jié)柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格，這種制作安裝一般在12層以下，層高控制不十分嚴(yán)格的建筑物。 2. 按設(shè)計(jì)標(biāo)高制作安裝。一般在12層以上，精度要求較高的層高，應(yīng)按土建的標(biāo)高安裝第一節(jié)鋼柱底面標(biāo)高，每節(jié)鋼柱的累加尺寸總和應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的總尺寸。每一節(jié)柱子的接頭產(chǎn)生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應(yīng)加到每節(jié)鋼柱加工長度中去。 無論采用何種安裝方式，都應(yīng)在翻樣下料制作過程中充分表達(dá)出來，并應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的總高度。 (四)框架梁的制作與安裝 高層、超高層框架梁一般采用H型鋼，框架梁與鋼柱宜采用剛性連接，鋼柱為貫通型，在框架梁的上下翼緣處在鋼柱內(nèi)設(shè)置橫向加勁肋。 框架梁應(yīng)按設(shè)計(jì)編號(hào)正確就位。 框架梁的翻樣下料長度同樣不等于設(shè)計(jì)長度，需考慮焊接收縮變形。焊接收縮變形可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算再按實(shí)際加工之后校核，確定其翻樣下料的精確長度。 采用高強(qiáng)度螺栓連接，要充分理解設(shè)計(jì)時(shí)采用摩擦型還是承壓型高強(qiáng)螺栓。采用摩擦型高強(qiáng)螺栓的摩擦系數(shù)應(yīng)選用合理。 采用高強(qiáng)螺栓群連接時(shí)，孔位的精度十分重要。目前制孔一般采用模板制孔和多軸數(shù)控鉆孔，前者精度低，后者精度高，應(yīng)優(yōu)先考慮采用后者。當(dāng)采用模板制孔時(shí)，應(yīng)保證模板的精度，以確保高強(qiáng)螺栓的組裝孔和工地安裝孔的精度要求。 高強(qiáng)螺栓群應(yīng)同一方向插入螺栓孔內(nèi)，高強(qiáng)螺栓群的擰緊順序應(yīng)由中心按幅射方向逐層向外擴(kuò)展，初擰和終擰都得按預(yù)先設(shè)定的鮮明色彩在螺帽頭上加以表示。五、樓蓋的設(shè)計(jì) 高層、超高層建筑的樓板和屋蓋具有很大的平面剛度，是豎向鋼柱與剪力墻或筒體的平面抗側(cè)力構(gòu)件，同時(shí)使鋼柱與各豎向構(gòu)件(剪力墻或筒體)起到變形協(xié)調(diào)作用。 一般鋼結(jié)構(gòu)建筑物的樓板和屋蓋，都采用軋制的壓型鋼板加現(xiàn)澆鋼筋混凝土(簡稱樓承板)樓板和屋蓋，厚度一般不小于140mm。如果采用鋼梁與鋼承混凝土樓板共同作用，簡稱MST組合梁，只要計(jì)算正確，配筋合理，栓釘可靠，則可以節(jié)約樓層和屋蓋鋼梁的用鋼量20%左右，而且不需對鋼梁進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算。
參考文獻(xiàn)： 1.曹平周，朱召泉，鋼結(jié)構(gòu)（第二版）科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社。
2.陳富生、邱國樺、范重，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，中國建筑工業(yè)出版社。
3.高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ 99-98）
4.鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50205-2001）
5. 劉玉珠，美國LRFD鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范，同濟(jì)大學(xué)編譯。
前言 高層鋼結(jié)構(gòu)建筑在國外已有百年的歷史，1883年最早一幢鋼結(jié)構(gòu)高層建筑在美國芝加哥拔地而起，到了二次世界大戰(zhàn)后由于地價(jià)的上漲和人口的迅速增長，以及對高層及超高層建筑的結(jié)構(gòu)體系的研究日趨完善、計(jì)算技術(shù)的發(fā)展和施工技術(shù)水平的不斷提高，使高層和超高層建筑迅猛發(fā)展。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在超高層建筑中由于自重大，柱子所占的建筑面積比率比較大，在超高層建筑中采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受到諸多限制；同時(shí)高強(qiáng)度鋼材應(yīng)運(yùn)而生，在超高層建筑中采用部分鋼結(jié)構(gòu)或全鋼結(jié)構(gòu)的理論研究與設(shè)計(jì)建造可說是同步前進(jìn)。
一概述
對于高層及超高層建筑的劃分，建筑設(shè)計(jì)規(guī)范、建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范、建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范沒有一個(gè)統(tǒng)一規(guī)定，一般認(rèn)為建筑總高度超過24m 為高層建筑，建筑總高度超過100m 為超高層建筑。對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來講，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場地的抗震設(shè)防烈度以經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的設(shè)計(jì)原則，選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系，一般分為六大類：框架結(jié)構(gòu)體系、抗震墻結(jié)構(gòu)體系、框架―抗震墻結(jié)構(gòu)體系、框―筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系。高層和超高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中除采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（代號(hào)RC）外，還采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)（代號(hào)SRC），鋼管混凝土結(jié)構(gòu)（代號(hào)CFS）和全鋼結(jié)構(gòu)（代號(hào)S 或SS）。
二、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工工藝
1．材料的選用
鋼結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)是導(dǎo)熱系數(shù)大，耐火性差。隨著冶金技術(shù)的提高，耐火鋼的研究成功并投入生產(chǎn)，為鋼結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了條件。在選擇中，首先鋼筋的質(zhì)量證明文件應(yīng)齊全有效，且進(jìn)場檢驗(yàn)應(yīng)符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。連接套筒應(yīng)有出廠合格證，材料一般為低合金鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其設(shè)計(jì)抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)不小于被連接鋼筋的受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值的1.2倍，套筒長為鋼筋直徑的二倍。
2．制作與安裝
(一)統(tǒng)一測量儀器和鋼尺量具
建造一幢超高層大樓，涉及到土建、鋼結(jié)構(gòu)、玻璃幕墻和各類設(shè)備的安裝，使用的測量儀器和使用的鋼尺必須由國家法定的同一計(jì)量部門由同一標(biāo)準(zhǔn)鑒定。
高層、超高層建筑施工周期較長，尚需定期對測量儀器和鋼尺量具進(jìn)行定期校驗(yàn)以保證建筑物各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)定的指標(biāo)。一般以土建部門的測量儀器和鋼尺量具為準(zhǔn)。
(二)定位軸線、標(biāo)高和地腳螺栓
鋼柱的定位軸線可根據(jù)場地的寬窄，在建筑物外部或內(nèi)部設(shè)置控制軸線。本工程高度在100m，設(shè)置二個(gè)控制樁，以供架設(shè)經(jīng)緯儀或激光儀控制樁的位置，要求以能滿足通視、可視為原則。
鋼柱的長度以滿足起重量的大小和運(yùn)輸?shù)目赡苄?，一般?～3層為一節(jié)，對每一節(jié)柱子安裝不得使用下一節(jié)柱子的定位軸線，應(yīng)從地面控制軸線引到高空，以保證每節(jié)柱子安裝正確無誤，避免產(chǎn)生累積誤差。
柱腳與鋼筋混凝土基礎(chǔ)的連接，一般采用埋入式剛性柱腳，地腳螺栓是在安裝就位第一節(jié)鋼柱時(shí)，控制平面尺寸和標(biāo)高的臨時(shí)固定措施。
(三)鋼柱的制作與安裝
鋼柱是高層、超高層建筑決定層高和建筑總高度的主要豎向構(gòu)件，在加工制造中必須滿足現(xiàn)行規(guī)范的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。100m高的超高層鋼柱一般分為8～12節(jié)構(gòu)件，鋼柱在翻樣下料制作過程中應(yīng)考慮焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形，所以鋼柱的翻樣下料長度不等于設(shè)計(jì)長度，即使只有幾毫米也不能忽略不計(jì)。而且上下兩節(jié)鋼柱截面完全相等時(shí)也不允許互換，要求對每節(jié)鋼柱應(yīng)編號(hào)予以區(qū)別，正確安裝就位。
矩形或方形鋼柱內(nèi)的加勁板的焊接應(yīng)按現(xiàn)行規(guī)范要求采用熔嘴電渣焊，不允許采用其他如在箱板上開孔、槽塞焊等形式。
鋼柱標(biāo)高的控制一般有二種方式：
1. 按相對標(biāo)高制作安裝。鋼柱的長度誤差不得超過3mm，不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形，建筑物的總高度只要達(dá)到各節(jié)柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格，這種制作安裝一般在12層以下，層高控制不十分嚴(yán)格的建筑物。
2. 按設(shè)計(jì)標(biāo)高制作安裝。一般在12層以上，精度要求較高的層高，應(yīng)按土建的標(biāo)高安裝第一節(jié)鋼柱底面標(biāo)高，每節(jié)鋼柱的累加尺寸總和應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的總尺寸。每一節(jié)柱子的接頭產(chǎn)生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應(yīng)加到每節(jié)鋼柱加工長度中去。
無論采用何種安裝方式，都應(yīng)在翻樣下料制作過程中充分表達(dá)出來，并應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的總高度。
(四)框架梁的制作與安裝
高層、超高層框架梁一般采用H型鋼，框架梁與鋼柱宜采用剛性連接，鋼柱為貫通型，在框架梁的上下翼緣處在鋼柱內(nèi)設(shè)置橫向加勁肋。
框架梁應(yīng)按設(shè)計(jì)編號(hào)正確就位。
為保證框架梁與鋼柱連接處的節(jié)點(diǎn)域有較好的延性以及連接可靠性和樓層層高的精確性，在工廠制造時(shí)，在框架梁所在位置設(shè)置懸臂梁(短牛腿)，懸臂梁上下翼緣與鋼柱的連接采用剖口熔透焊縫，腹板采用貼角焊縫?？蚣芰号c鋼柱的懸臂梁（短牛腿）連接，上下翼緣的連接采用襯板(兼引弧板)全熔透焊縫，腹板采用高強(qiáng)螺栓連接。
由于鋼筋混凝土施工允許偏差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼結(jié)構(gòu)的精度要求，當(dāng)框架梁與鋼筋混凝土剪力墻或鋼筋混凝土筒壁連接時(shí)，腹板的連接板可開橢圓孔，橢圓孔的長向尺寸不得大于2d0（d0為螺栓孔徑），并應(yīng)保證孔邊距的要求。
框架梁的翻樣下料長度同樣不等于設(shè)計(jì)長度，需考慮焊接收縮變形。焊接收縮變形可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算再按實(shí)際加工之后校核，確定其翻樣下料的精確長度。
框架梁上下翼緣的連接可采用高強(qiáng)螺栓連接或焊接連接，目前大部分采用帶襯板的全熔透焊接連接。施工時(shí)先焊下翼緣再焊上翼緣，先一端點(diǎn)焊定位，再焊另一端。
腹板則采用高強(qiáng)度螺栓連接，要充分理解設(shè)計(jì)時(shí)采用摩擦型還是承壓型高強(qiáng)螺栓。采用摩擦型高強(qiáng)螺栓的摩擦系數(shù)應(yīng)選用合理。
采用高強(qiáng)螺栓群連接時(shí)，孔位的精度十分重要。目前制孔一般采用模板制孔和多軸數(shù)控鉆孔，前者精度低，后者精度高，應(yīng)優(yōu)先考慮采用后者。當(dāng)采用模板制孔時(shí)，應(yīng)保證模板的精度，以確保高強(qiáng)螺栓的組裝孔和工地安裝孔的精度要求。如果孔位局部偏差，只允許使用鉸刀擴(kuò)孔。嚴(yán)禁使用氣割擴(kuò)孔，若用氣割擴(kuò)孔，則應(yīng)按重大質(zhì)量事故處理。
高強(qiáng)螺栓群應(yīng)同一方向插入螺栓孔內(nèi)，高強(qiáng)螺栓群的擰緊順序應(yīng)由中心按幅射方向逐層向外擴(kuò)展，初擰和終擰都得按預(yù)先設(shè)定的鮮明色彩在螺帽頭上加以表示。
三．施工安全措施
（1）鋼梁上需鋪設(shè)適當(dāng)數(shù)量的走道板；
（2）吊裝期間需布設(shè)安全網(wǎng)，分平網(wǎng)和豎網(wǎng)。
（3）在接柱處要設(shè)操作平臺(tái)，固定在下節(jié)柱的頂部；
（4）在剛安裝的鋼梁上需設(shè)置存放施工設(shè)備用的平臺(tái)；
（5）吊裝前要先將登高鋼梯固定在鋼柱上，在柱梁節(jié)點(diǎn)下方安裝掛籃腳手；
（6）施工用的電動(dòng)機(jī)械和設(shè)備均須接地，電纜須集中，每層樓面須分別設(shè)置配電箱；
