高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究

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高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究:有關(guān)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)的探討

[摘 要]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(guó)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(lái)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。

[關(guān)鍵詞]高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)

隨著科技水平的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的超高層建筑層出不窮，這也是人們征服自然的表現(xiàn)，也是人們不斷進(jìn)步的重要標(biāo)志，超高層建筑也是一個(gè)國(guó)家的綜合水平的體現(xiàn)。由于超高層建筑的特殊性，一般的超高層建筑主體都采用了鋼結(jié)構(gòu)。超高層建筑不僅能帶來(lái)明顯的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也是一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展的重要體現(xiàn)。由此，為了保證超高層建筑的穩(wěn)定性與安全性，都采用鋼結(jié)構(gòu)體系。鋼結(jié)構(gòu)的施工是一項(xiàng)技術(shù)型非常強(qiáng)的工作，要求從施工的設(shè)計(jì)、材料的采購(gòu)、現(xiàn)場(chǎng)的安裝、施工管理方面都要做到細(xì)心，這也是建筑施工單位技術(shù)水平的體現(xiàn)。

一、鋼材料的選用

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人生產(chǎn)，為鋼結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了條件。目前投生產(chǎn)的B400RNQ和B490RNQ種型號(hào)的耐火鋼，在達(dá)到600C時(shí)其屈服強(qiáng)度依舊有150―220MPa一般高層和超高層建筑當(dāng)采用框一剪、框一筒結(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)等于鋼材費(fèi)用和制作安裝費(fèi)用及防火涂料費(fèi)用。關(guān)于抗震問(wèn)題，設(shè)計(jì)者應(yīng)設(shè)計(jì)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的地震作用傳遞途徑：建筑中應(yīng)具備有避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)體系喪失抗震能力的多道設(shè)防：并且要求有必要的剛度和承載力、良好的變形能力和耗能能力和均勻的剛度和承載力分布，避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力集中或塑性變形集中：對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取加強(qiáng)措施。宜積極采用輕質(zhì)高強(qiáng)材料。

二、建筑樓蓋的設(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，這樣的設(shè)計(jì)使鋼柱與各豎向構(gòu)件起到變形協(xié)調(diào)作用。一般情況下采用鋼結(jié)構(gòu)建成的建筑物樓蓋采用軋制的托型鋼板加現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板和屋蓋，要求其寬度大于150mm。在設(shè)計(jì)鋼承混凝土樓板和屋蓋時(shí)沒(méi)有考慮鋼承混凝土樓板和屋蓋與鋼梁共同作用，大多是表現(xiàn)在設(shè)計(jì)者對(duì)板底旱波形的計(jì)算原理不甚了解或認(rèn)為計(jì)算繁瑣，而且不需對(duì)鋼梁進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算。構(gòu)筑物框架結(jié)構(gòu)的樓蓋應(yīng)符合的規(guī)定澆鋼筋混凝土樓板，并與鋼梁以抗剪件結(jié)合為整體的組合樓蓋，可采用以壓型鋼板為板底模的構(gòu)造。采用預(yù)制鋼筋混凝土鋪板，端部板角與鋼梁焊接，板面上再設(shè)細(xì)石鋼筋混凝土現(xiàn)澆層，厚度不宜小于40mm：預(yù)制板縫中應(yīng)按抗震構(gòu)造要求配筋并灌縫。

三、有關(guān)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)的分析

3.1 有關(guān)逆向施工技術(shù)的闡述

逆向施工技術(shù)在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)中的應(yīng)用，涵蓋了很多方面的建設(shè)，比如：對(duì)中間支承柱的澆筑的環(huán)節(jié)、對(duì)修筑地下的連續(xù)墻與向上逐層建設(shè)的地上結(jié)構(gòu)等。而逆向施工技術(shù)同順向施工技術(shù)相比較，能夠發(fā)現(xiàn)高層建筑采用逆向施工技術(shù)具有三點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。

（1）在構(gòu)筑物和管線進(jìn)行合理布置之后，能夠借助于對(duì)地下連續(xù)墻的規(guī)劃方式實(shí)現(xiàn)建筑面積擴(kuò)大的目的。（2）依托于逆向施工技術(shù)，對(duì)高層建筑進(jìn)行逐層澆筑，促使地下室的結(jié)構(gòu)能夠得以內(nèi)部的支撐，這樣一來(lái)可以最大程度的減小基坑形變的可能。（3）逆向施工技術(shù)的應(yīng)用，可以將高層建筑中的地上結(jié)構(gòu)同地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行同步的施工，并能夠在最大程度上縮短對(duì)高層建筑中多次地下室的施工時(shí)間，可以在一定程度上提升高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的施工效率。

3.2 有關(guān)預(yù)制模板技術(shù)的闡述

一般來(lái)說(shuō)，在整個(gè)建筑施工過(guò)程中施工的工期是建筑施工質(zhì)量與施工成效的重要影響因素，尤其是對(duì)于高層建筑的施工而言。由于在高層建筑的施工過(guò)程中，其具備復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特征和重復(fù)性高的施工技術(shù)應(yīng)用的特性，致使在施工過(guò)程中，不僅要關(guān)注施工技術(shù)是否到位，還需要對(duì)施工的工期予以合理化的考量。通常情況下，高層建筑的施工，可以采用滑模法和爬模法進(jìn)行施工工期的有效控制和安排，促使整個(gè)建筑施工工程能夠在各個(gè)環(huán)節(jié)的銜接上井然有序，保證工程施工質(zhì)量的同時(shí)，保證施工工期的合理化完成。預(yù)制模板技術(shù)，具有良好的結(jié)構(gòu)整體性和高度機(jī)械化的特性，能夠?qū)κ┕さ墓て诤褪┕さ馁|(zhì)量進(jìn)行科學(xué)化的管理，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，還可以幫助施工工期的縮短與施工成本的相應(yīng)減少和優(yōu)化，推動(dòng)整個(gè)工程的建設(shè)達(dá)到最優(yōu)的利潤(rùn)收益。

3.3 有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的闡述

隨著科技水平的深入發(fā)展，高層建筑施工過(guò)程中將鋼結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用其中，并且為了能夠適應(yīng)社會(huì)多樣化的發(fā)展要求，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)予以科學(xué)化的改良，使之可以為高層建筑的施工提供質(zhì)量與安全上的雙重保障。通常情況下，對(duì)高層建筑的施工作業(yè)過(guò)程中，會(huì)將鋼結(jié)構(gòu)的施工速度快和工業(yè)化程度高的特性充分融入其中，并推動(dòng)高層建筑能夠在重型鋼結(jié)構(gòu)和大跨度空間的鋼結(jié)構(gòu)與混凝土組合的建設(shè)中得到廣泛與有效的應(yīng)用。由于鋼本身具有熱傳遞的特性，是一種具有良好熱導(dǎo)功能的材料，這就促使在高層建筑中應(yīng)用的鋼結(jié)構(gòu)也同樣地具有熱傳導(dǎo)的特性。在安全性問(wèn)題上，需要我們注意的是鋼結(jié)構(gòu)雖然具有堅(jiān)固的特性，但是在發(fā)生火災(zāi)等情況時(shí)，受到高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，可能會(huì)為整個(gè)高層建筑帶去毀滅性地破壞，這就要求專業(yè)人員能夠在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中，對(duì)防火設(shè)施予以高度的重視。由于在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)中，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的施工需要借助于大型塔吊來(lái)進(jìn)行，而塔吊自身的起重功能可以直接決定高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在安裝方面效率的高低情況。這就需要專業(yè)的施工管理人員對(duì)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)予以全方位地檢測(cè)和試驗(yàn)，使之能夠在技術(shù)的銜接方面得到質(zhì)量和安全的保障，促使二者共同推動(dòng)施工效率的提升。

3.4 有關(guān)泵送混凝土技術(shù)的闡述

通常情況下，泵送混凝土技術(shù)是在高層建筑施工中比較重要的技術(shù)之一。由于混凝土本身具有強(qiáng)度高和數(shù)量大的特點(diǎn)，而目前我國(guó)在施工的過(guò)程中都會(huì)將混凝土作為整個(gè)施工中的關(guān)鍵部分，需要借助于泵送技術(shù)滿足施工對(duì)混凝土的需要，通過(guò)泵送混凝土技術(shù)的應(yīng)用，可以在很大程度上提升高層建筑的施工效率。通過(guò)泵送混凝土技術(shù)在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)中的應(yīng)用，能夠?qū)︿摻Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全予以科學(xué)化保證的同時(shí)，還可以對(duì)整個(gè)工程的施工質(zhì)量加以保障。

四、結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)高層建筑的施工測(cè)量技術(shù)已不能夠適應(yīng)當(dāng)前的社會(huì)需要，而高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工逐漸在生活中普及，而且這種結(jié)構(gòu)在建筑中取得的良好效果也越來(lái)越明顯，得到了越來(lái)越多高層購(gòu)買者及建筑工作人員的認(rèn)可。但由于它的程序復(fù)雜，精度準(zhǔn)確，因此在施工過(guò)程中不能粗心大意，一定要注意保證每個(gè)措施的環(huán)節(jié)都不能出問(wèn)題。同時(shí)，我國(guó)在此方面的技術(shù)方面雖然越來(lái)越成熟，但也不是完全的成熟，我們應(yīng)該虛心前行，讓我國(guó)在此方面的技術(shù)趨于完美。

高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究:高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)與管理

[摘 要]伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高層建筑在我國(guó)非常普遍，其中在高層建筑的施工過(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)施工是非常重要的方面，本分針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)管理的現(xiàn)狀以及存在的不足進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探索，供相關(guān)的技術(shù)人員參考。

[關(guān)鍵詞]高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)；管理

一、前言

對(duì)于建筑工程施工而言，優(yōu)良的施工技術(shù)管理能夠保證建筑工程在規(guī)定的實(shí)踐內(nèi)完成，另外一方面能夠有效的保證高層建筑施工質(zhì)量，本文針對(duì)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)管理的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了分析，目的是提高鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑中的質(zhì)量。

二、高層建筑施工特點(diǎn)

1、工期跨度大季節(jié)性施工不可避免因考慮項(xiàng)目的綜合效益，施工周期一般定為2年左右，特別是在北方，冬夏季節(jié)性交替明顯，給工期造成了一定的壓力；

2、高層建筑對(duì)材料設(shè)備人員的運(yùn)輸安全要求高高層建筑現(xiàn)場(chǎng)施工的運(yùn)輸方式主要為垂直運(yùn)輸，吊運(yùn)設(shè)備高度高運(yùn)輸數(shù)量大，屬于重要危險(xiǎn)源，高層建筑要把高空安全防護(hù)放在首位，嚴(yán)防人員物體墜落，另外，臨時(shí)用水臨時(shí)用電消防設(shè)施等要定期進(jìn)行排查，避免各類安全隱患的產(chǎn)生特別要強(qiáng)調(diào)的是，由于高層建筑上下不方便，再加上施工工人以農(nóng)民居多，文化素質(zhì)偏低，隨地大小便的問(wèn)題發(fā)生的較多，為了文明施工，施工單位應(yīng)加強(qiáng)這方面的管理和設(shè)置臨時(shí)廁所，防止這種不文明的行為發(fā)生；

3、深基坑開(kāi)挖高層建筑均會(huì)考慮高效率的利用空間，地下一般設(shè)有停車場(chǎng)超市各種設(shè)備儲(chǔ)藏間等，因此基坑開(kāi)挖深度大，地基處理復(fù)雜，基坑支護(hù)難度大，材料耗用多，對(duì)成本和工期有較大的影響，因此如何制定優(yōu)秀的基坑支護(hù)方案成為了節(jié)約成本控制工期的主要措施；

4、大部分高層建筑的施工均在市區(qū)進(jìn)行，施工用地緊張，場(chǎng)地有限，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)材料機(jī)械的需求量合理組織安排，減少庫(kù)存量和機(jī)械占地，盡量采用商品混凝土，確保整體施工場(chǎng)面的順暢；

5、高層建筑一般為鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，混凝土用量大，模板型號(hào)多，鋼筋連接密集，因此控制好混凝土及鋼筋的質(zhì)量顯得尤為重要；

6、材料品種多安裝工期長(zhǎng)垂直吊運(yùn)設(shè)備各種材料均需提前預(yù)定或者訂做，以便供應(yīng)商能及時(shí)供應(yīng)，并且在結(jié)構(gòu)施工階段，合理安排插入其他工序，穿插施工流水作業(yè)，確保施工工期7、高層建筑中的標(biāo)準(zhǔn)層占整個(gè)主體工程的絕大部分，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)基本相同，首層標(biāo)準(zhǔn)層施工完畢后，便可有效的組織逐層流水作業(yè)樓層多工作面廣，可充分結(jié)合時(shí)間及空間開(kāi)展平行流水及立體交叉施工作業(yè)；

8、涉及政府及地方單位較多，現(xiàn)場(chǎng)施工工種多，施工環(huán)境多變，必須精心組織，加強(qiáng)集中管理。

三、高層鋼結(jié)構(gòu)體系

當(dāng)前，我國(guó)高層鋼結(jié)構(gòu)體系主要包括鋼框架結(jié)構(gòu)體系、剛框架原支撐結(jié)構(gòu)體系、鋼框架原剪力墻結(jié)構(gòu)體系、剛框架原混凝土核心筒體系以及交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)體系。

1、鋼框架結(jié)構(gòu)體系

鋼框架結(jié)構(gòu)體系是較為常見(jiàn)的，鋼框架結(jié)構(gòu)體系所指的是沿著縱、橫方向的框架來(lái)作為承重的主要結(jié)構(gòu)，該體系具有傳力路線清晰、建筑平面布置靈活性大、可以做成大開(kāi)間、滿足建筑布局需求以及制作安裝施工便捷等特點(diǎn)。

2、鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)體系

鋼框架原支撐結(jié)構(gòu)體系主要是利用框架結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)，并布置相關(guān)數(shù)量的豎向結(jié)構(gòu)來(lái)支撐，這就使得鋼框架原支撐結(jié)構(gòu)體系能夠承受水平力和側(cè)向力。如果房屋樓層較高，這種體系與純鋼框架體系相比具有更高的經(jīng)濟(jì)效益和實(shí)用性，其通常運(yùn)用在7層以上、15層以下的建筑物結(jié)構(gòu)施工。

3、鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系

在高層鋼結(jié)構(gòu)中合理地運(yùn)用剪力墻能夠使其更加穩(wěn)固，從而承受更大的負(fù)荷。該體系依據(jù)實(shí)際使用性能可以劃分為以下類型：淤鋼框架-混凝土剪力墻體系：于鋼框架-帶縫混凝土剪力墻體系；盂鋼框架-鋼板剪力墻體系：榆鋼框架-帶縫鋼板剪力墻體系。

4、鋼框架-混凝土核心筒體系

鋼框架原混凝土核心筒體系主要是鋼筋混凝土的芯筒和鋼框架共同組成的混合結(jié)構(gòu)體系，該體系與鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系有很多的相似之處，均能夠承受較大的荷載。該結(jié)構(gòu)體系施工中能夠有效節(jié)省材料，降低工程造價(jià)。但是，由于鋼框架與核心筒的關(guān)聯(lián)性不夠緊密，一旦在較大的地震作用下核心筒遭到破壞，鋼框架也就無(wú)法抵御地震的沖擊。

5、交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)體系

交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)體系主要是由柱子、桁架以及樓面板所構(gòu)成的，通常柱子是固定在建筑的外圍，而桁架則是固定在柱子上，樓面板則是固定在桁架的上弦與下弦中。交錯(cuò)桁接體系通常用于15層以上、20層以下的建筑物施工中，該體系不僅可以滿足建筑物上大開(kāi)間需求，還能綜合使用小柱距離和短跨樓板減輕建筑物自身的承重；桁架每隔一層設(shè)置一個(gè)可以合理控制框架柱斷面的大?。辉擉w系還具有用鋼量低和經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等特點(diǎn)。

四、高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)管理

鋼結(jié)構(gòu)工程施工過(guò)程中較混凝土施工及其他施工過(guò)程不同，造成其施工質(zhì)量問(wèn)題具有嚴(yán)重性、復(fù)雜性、頻發(fā)性以及可變性等特點(diǎn)。其中，鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量問(wèn)題的嚴(yán)重性主要表現(xiàn)在輕則返修或返工，造成工程工期延長(zhǎng)和工程施工成本增加，重則導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)建筑坍塌等

事故發(fā)生，給社會(huì)和人們?cè)斐扇松碡?cái)產(chǎn)損失；鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量問(wèn)題的復(fù)雜性主要表現(xiàn)在影響鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的因素較多。質(zhì)量控制方法在鋼結(jié)構(gòu)工程中的具體應(yīng)用主要包括以下幾點(diǎn)：

1、事前質(zhì)量控制：首先，施工單位組建項(xiàng)目部，其中包含工程管理、技術(shù)管理、質(zhì)量管理以及其他相關(guān)部門，明確各部門在工程項(xiàng)目施工中的責(zé)任；其次，鋼結(jié)構(gòu)工程施工前對(duì)施工人員進(jìn)行施工工藝技術(shù)培訓(xùn)，提高其施工水平，同時(shí)對(duì)施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)以及相應(yīng)校正工作；最后，制定相應(yīng)的工程施工質(zhì)量安全目標(biāo)和建立健全工程施工質(zhì)量控制計(jì)劃，即檢驗(yàn)批質(zhì)量控制計(jì)劃、分項(xiàng)工程質(zhì)量控制計(jì)劃以及分部工程質(zhì)量控制計(jì)劃。

2、事中質(zhì)量控制：鋼結(jié)構(gòu)工程施工主要包括鋼結(jié)構(gòu)焊接施工和鋼結(jié)構(gòu)組裝兩個(gè)工序，因此鋼結(jié)構(gòu)事中質(zhì)量控制主要針對(duì)這兩個(gè)工序。其中，對(duì)于焊接施工質(zhì)量控制方面，首先提高施工人員工作責(zé)任意識(shí)，其次充分的對(duì)焊接工藝技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行技術(shù)交底，明確焊接質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，最后是加強(qiáng)焊接點(diǎn)質(zhì)量檢查管理，對(duì)存在問(wèn)題部門進(jìn)行返工處理；對(duì)于安裝施工質(zhì)量控制方面，關(guān)鍵在于控制螺栓連接施工質(zhì)量，首先是對(duì)高強(qiáng)度螺栓在使用前進(jìn)行除銹、潤(rùn)滑等處理，確保螺栓質(zhì)量，其次是確保底腳螺栓位置精確且安裝穩(wěn)定，保證高強(qiáng)度螺栓在通入螺栓孔時(shí)能夠穿梭自由。此外，在鋼結(jié)構(gòu)事中質(zhì)量控制中，制定出一套切實(shí)可行的鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量缺陷管理辦法，以保障工程質(zhì)量。

3、事后質(zhì)量控制：鋼結(jié)構(gòu)事后質(zhì)量控制主要是對(duì)鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量、鋼結(jié)構(gòu)安裝連接質(zhì)量、鋼結(jié)構(gòu)除銹防腐質(zhì)量的檢測(cè)和管理。各工程檢測(cè)方法應(yīng)根據(jù)國(guó)家制定的相應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文分析了我國(guó)高層建筑在建設(shè)過(guò)程中的主要特點(diǎn)，以及鋼結(jié)構(gòu)體系，實(shí)際施工的過(guò)程中，針對(duì)技術(shù)管理措施進(jìn)行了介紹，目的是提高高層鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。

高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究:論高層建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工技術(shù)要點(diǎn)

摘要：施工技術(shù)人員在進(jìn)行施工時(shí)應(yīng)該將高層建筑的安全性、經(jīng)濟(jì)性以及使用性等各方面的因素進(jìn)行綜合考慮，逐漸提高鋼結(jié)構(gòu)吊裝的施工技術(shù)水平，確保高層建筑的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；鋼管桁架；施工工藝

1.現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)的建筑特點(diǎn)

1.1鋼結(jié)構(gòu)建筑總重輕

鋼結(jié)構(gòu)建筑體系自重輕，約為混凝土結(jié)構(gòu)的一半，可以大大減少基礎(chǔ)造價(jià)。鋼材的塑性和韌性好。鋼結(jié)構(gòu)的延性好、塑性變形能力強(qiáng)，使鋼結(jié)構(gòu)一般不會(huì)因?yàn)榕既怀d或局部超載而突然斷裂破壞。鋼材在潮濕環(huán)境中，特別是處于有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中容易蝕，必須刷涂料或鍍鋅，而且在使用期間還應(yīng)定期維護(hù)。

1.2原材料可以循環(huán)使用

鋼材是一種高強(qiáng)度高效能的材料，循環(huán)使用價(jià)值很高，邊角料不需要制模施工，也有很高的價(jià)值。目前我國(guó)已引入國(guó)際上引人矚目的新型產(chǎn)品，與磚混結(jié)構(gòu)比較，節(jié)約所需能源，減小維護(hù)費(fèi)用，具有環(huán)保節(jié)能的特點(diǎn)。

1.3滿足超高度和超跨度的要求

鋼材組織均勻，其密度與強(qiáng)度的比值遠(yuǎn)小于磚石、混凝土、木材，并且強(qiáng)度高，彈性模量亦高。在受力相同情況下鋼結(jié)構(gòu)自重小，從而可以做成跨度較大和高度較高的結(jié)構(gòu)以及靈活的結(jié)構(gòu)形體。

2.工程概況及施工重難點(diǎn)

2.1工程概況

本工程主樓為230米的超高層建筑，是蘇州吳中區(qū)第一高樓。本工程主樓結(jié)構(gòu)已基本施工完畢，主樓主要施工機(jī)械為一臺(tái)TC7035塔吊。主樓屋頂是由鋼管桁架柱、H型鋼梁和鋼管桁架梁組成的框架結(jié)構(gòu)體系。屋頂鋼架起始標(biāo)高為188.6m，頂部標(biāo)高為228.228m，總高度約40m。主樓核心筒頂標(biāo)高為201.8m，屋頂鋼架從188.6m到200.45m有3層鋼結(jié)構(gòu)，屋頂鋼架從200.45m到228.2m為傾斜的鋼管桁架造型結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)工程量約810t。

2.2 施工難點(diǎn)分析及解決措施

2.2.1高空安裝和高空焊接

本工程施工是在230m高的主樓屋頂施工，存在大量的高空安裝和焊接，如何解決高空安裝安全、焊接的防風(fēng)防雨以及防止高空墜物是本工程的難點(diǎn)。解決措施：

（1）鋼柱分吊裝單元加工，鋼梁分塊加工，整體安裝的方法，減少高空安裝和焊接。

（2）鋼結(jié)構(gòu)安裝時(shí)搭設(shè)操作平臺(tái)和安全通道，在焊接位置搭設(shè)防風(fēng)防雨棚，并設(shè)置接火盤，防止焊接火星飄落，確保安全。

（3）在結(jié)構(gòu)外圍搭設(shè)外圍腳手架防護(hù)措施。

2.2.2鋼結(jié)構(gòu)安裝定位難度大

本工程鋼結(jié)構(gòu)為傾斜造型結(jié)構(gòu)，鋼柱多為格構(gòu)式，安裝對(duì)接口多，制作精度要求高，測(cè)量定位難度大，如何保證鋼結(jié)構(gòu)的最終外形是本工程的難點(diǎn)。解決措施：

（1）格構(gòu)式鋼柱在加工廠制作時(shí)，要求兩個(gè)分段在工廠預(yù)拼裝后，再拆開(kāi)運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)。

（2）利用軟件做出本工程鋼結(jié)構(gòu)安裝的三維坐標(biāo)，在結(jié)構(gòu)上做出特征點(diǎn)，利用全站儀精確控制安裝精度。

（3）利用軟件得出每個(gè)分段變形情況，在安裝時(shí)采用臨時(shí)支撐等反變形措施來(lái)解決鋼柱的定位問(wèn)題。

2.2.3施工機(jī)械的安裝、拆除

本工程構(gòu)件最高安裝高度約230m，主樓原有塔吊TC7035安裝位置影響鋼結(jié)構(gòu)201.8m以上鋼結(jié)構(gòu)就位，需要重新安裝一部塔吊，用于201.8m以上鋼結(jié)構(gòu)安裝，塔吊的安裝、拆除是本工程一個(gè)難點(diǎn)。解決措施：

（1）合理選擇塔吊安裝位置和型號(hào)，并通過(guò)計(jì)算和增加臨時(shí)加固措施確保塔吊影響到的混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)要求。

（2）編制詳盡的塔吊安拆方案，將塔吊安裝、拆除危險(xiǎn)降到最低。

3. 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工技術(shù)

3.1施工技術(shù)路線

3.1.1根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和作業(yè)環(huán)境，利用原主樓機(jī)械TC7035塔吊安裝201.8米標(biāo)高以下屋面鋼架并安裝塔吊TCT7032。

3.1.2利用塔吊TCT7032拆除TC7035塔吊，并安裝201.8米以上屋面鋼結(jié)構(gòu)。

3.1.3屋面鋼結(jié)構(gòu)鋼柱分段制作，相鄰兩段在工廠預(yù)拼裝，鋼梁分層、分塊安裝。

3.1.4為保證施工的質(zhì)量和安全，鋼結(jié)構(gòu)安裝時(shí)需要安裝和焊接操作平臺(tái)，在焊接時(shí)需要注意防風(fēng)和防雨。在結(jié)構(gòu)外圍搭設(shè)腳手架防護(hù)措施，防止高空墜物。

3.2鋼結(jié)構(gòu)安裝

3.2.1本工程鋼結(jié)構(gòu)安裝以一節(jié)柱所包含的結(jié)構(gòu)作為一個(gè)流水單元，一個(gè)流水單元主要包括一節(jié)柱內(nèi)的梁、柱的安裝調(diào)整、最終就位等。

一個(gè)流水單元鋼結(jié)構(gòu)安裝的施工工藝流程：

前一單元軸線、標(biāo)高復(fù)測(cè)柱頂標(biāo)高處理鋼柱安裝安裝主梁二次校正鋼柱安裝次梁柱、梁節(jié)點(diǎn)焊接焊接節(jié)點(diǎn)無(wú)損檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)分層驗(yàn)收下一節(jié)流水單元施工

3.2.2鋼梁?jiǎn)卧?

單根鋼梁重量較輕，不分段。格構(gòu)式鋼柱和桁架式鋼柱之間的鋼梁要求在加工廠加工成吊裝單元運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)安裝。

3.3鋼柱吊裝

3.3.1鋼柱吊裝前的準(zhǔn)備工作

吊裝前，應(yīng)對(duì)鋼柱的長(zhǎng)度、斷面、側(cè)彎以及牛腿面的標(biāo)高進(jìn)行預(yù)檢，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題即向技術(shù)部門報(bào)告，以便及時(shí)采取措施。

3.3.2鋼柱吊點(diǎn)設(shè)置在鋼柱頂部，直接利用臨時(shí)連接板，工廠制作時(shí)在臨時(shí)連接板上已經(jīng)預(yù)留吊裝孔。其中單根圓管和單片桁架式鋼柱采用兩點(diǎn)吊裝，格構(gòu)式鋼柱采用四點(diǎn)吊裝。

吊裝前將爬梯安裝在鋼柱的一側(cè)，鋼爬梯與鋼柱點(diǎn)焊固定。鋼爬梯與安全繩，自鎖器配合使用。格構(gòu)柱爬梯綁在柱子內(nèi)部。單片桁架式鋼柱和格構(gòu)式鋼柱在鋼柱吊裝就位后，使用挑板搭設(shè)操作平臺(tái)，其余鋼柱應(yīng)與鋼平臺(tái)一起吊裝。為防止吊耳起吊時(shí)的變形，采用單機(jī)回轉(zhuǎn)法起吊。

3.4鋼梁吊裝

3.4.1鋼梁安裝前必須對(duì)柱子牛腿以及鋼梁進(jìn)行預(yù)檢。預(yù)檢內(nèi)容：梁長(zhǎng)度、螺栓孔、摩擦面、剖口要求、梁的撓曲等。

3.4.2 H型鋼梁安裝到位后，先用與螺孔同直徑的沖釘作定位，然后用與永久螺栓同直徑的普通螺栓作臨時(shí)固定，普通螺栓的數(shù)量不少于節(jié)點(diǎn)總螺栓數(shù)的三分之一，且不少于二只。

3.4.3鋼梁安裝

加工時(shí)，建議在鋼柱上做牛腿與圓管梁連接，在牛腿和鋼梁應(yīng)安裝連接耳板。為減少高空安裝和焊接，可以將鋼柱之間的主次梁在加工廠加工成整體運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)，然后使用塔吊吊裝，吊裝就位使用牛腿和鋼梁上的連接板臨時(shí)固定。

3.4.4樓層鋼梁與核心筒預(yù)埋件節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造處理：樓層鋼梁一端連接在鋼柱上，一端連接在核心筒預(yù)埋件上，由于預(yù)埋件埋設(shè)后，受混凝土澆筑影響，偏差較大，會(huì)影響鋼梁的安裝。

3.4.5為節(jié)省塔吊吊裝提升和下落所需的時(shí)間，采用一次吊裝多根方法，吊裝小型的次梁等構(gòu)件，為確保安全，防止鋼梁銳邊割斷鋼絲繩，要對(duì)鋼絲繩在翼板綁扎處進(jìn)行防護(hù)。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，以上針對(duì)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析，在工程實(shí)踐中，鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工中由于現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜，如何安排鋼結(jié)構(gòu)吊裝與混凝土結(jié)構(gòu)施工在空間和時(shí)間上避免相互立體交叉，加強(qiáng)統(tǒng)籌安排和施工的整體協(xié)調(diào)性，解決工程中的難題并按工期完成吊裝任務(wù)是在實(shí)踐中需要不斷探討研究的問(wèn)題。

高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究:超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)伸臂桁架施工技術(shù)分析與施工質(zhì)量控制

摘 要：現(xiàn)如今，我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展速度較快，其中鋼結(jié)構(gòu)是比較常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)類型。這種建筑結(jié)構(gòu)不僅在空間結(jié)構(gòu)上體現(xiàn)出一定的優(yōu)越性，而且其結(jié)構(gòu)性能也比較突出。對(duì)于超高層建筑來(lái)說(shuō)主要是以鋼混外框架筒、核心筒以及伸臂桁架等體系相結(jié)合的形式，其中伸臂桁架的設(shè)置主要是為了加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。在具體的應(yīng)用中，建筑物的水平荷載力可以直接傳遞給混凝土核心筒，這種受力情況可以在建筑結(jié)構(gòu)的不同層次中體現(xiàn)。本文中，筆者主要對(duì)伸臂桁架結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)以及質(zhì)量控制方式進(jìn)行全面地分析和探討，僅供參考。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)；伸臂桁架；施工技術(shù)；質(zhì)量控制

現(xiàn)如今，建筑工程中多數(shù)都是以鋼結(jié)構(gòu)為主，其中伸臂桁架結(jié)構(gòu)的重要性日益突出。伸臂桁架結(jié)構(gòu)在應(yīng)用的過(guò)程中具有一定的特殊性，其主要的功能就是保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。接下來(lái)，筆者主要以具體的工程為例，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)中的伸臂桁架施工技術(shù)進(jìn)行全面地介紹和分析，僅供參考。

1 工程概況

此工程位于某市的國(guó)際廣場(chǎng)，屬于超高層建筑。起重地上為50層，地下為3層。總體高度為220米，其核心筒主要是以混凝土剪力墻的形式為主，其外筒則是鋼管混凝土柱，無(wú)論是內(nèi)筒還是外筒都是借助鋼梁桁架承板來(lái)進(jìn)行支撐和連接。然后將其接在不同的樓層上，在伸臂桁架結(jié)層之間設(shè)置帶狀的桁架結(jié)構(gòu)。

2 施工技術(shù)分析

在實(shí)際的施工中，施工人員需要對(duì)伸臂桁架結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行全面地優(yōu)化，同時(shí)對(duì)施工經(jīng)驗(yàn)以及應(yīng)用的技術(shù)進(jìn)行全面地分析，使得伸臂桁架結(jié)構(gòu)在安裝的過(guò)程中更加簡(jiǎn)化和合理。具體來(lái)說(shuō)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

2.1 在原設(shè)計(jì)中，伸臂桁架主要采用的是高強(qiáng)螺栓連接的形式。核心筒剪力墻的施工主要是以鋼結(jié)構(gòu)的施工形式為主，在施工的過(guò)程中需要進(jìn)行科學(xué)地預(yù)埋。另外，在考慮剪力墻本身剛度的過(guò)程中，預(yù)埋的混凝土達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)度，就可以進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的連接。一般情況下，預(yù)埋段伸臂桁架節(jié)點(diǎn)的連接方式從栓接變?yōu)楹附印Ｖ饕怯捎诤附拥木珳?zhǔn)度比較高，而且對(duì)質(zhì)量也可以進(jìn)行全面地控制。

2.2 混凝土核心筒內(nèi)部的伸臂桁架上弦和下弦都需要進(jìn)行預(yù)埋。在對(duì)鋼骨柱進(jìn)行預(yù)埋時(shí)，剪力墻內(nèi)部的鋼筋結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行牢固地綁扎和支模。因此，在對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑的過(guò)程中安裝結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)一定的偏差。這就會(huì)使得伸臂桁架結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重地錯(cuò)位問(wèn)題。通過(guò)對(duì)這種情況進(jìn)行全面地技術(shù)分析之后，技術(shù)人員將接頭取消，預(yù)埋的鋼骨柱被重新設(shè)置了標(biāo)高。進(jìn)行通高通長(zhǎng)的設(shè)置，然后將伸臂桁架下弦落入到鋼骨柱的焊接處。經(jīng)過(guò)優(yōu)化處理之后，可以減少鋼骨柱的錯(cuò)位現(xiàn)象。

2.3 通常情況下，原設(shè)計(jì)中的螺栓的等級(jí)都比較高，其直徑可以達(dá)到30，通過(guò)對(duì)這一等級(jí)螺栓進(jìn)行全面地分析可以看出，存在的主要問(wèn)題如下所示：如果是單個(gè)節(jié)點(diǎn)，螺栓的數(shù)量需要在已有鋼筋結(jié)構(gòu)的截面上進(jìn)行布置，否則就需要提升螺栓的直徑和強(qiáng)度等級(jí)。一般來(lái)說(shuō)，伸臂桁架節(jié)點(diǎn)栓接作用主要是呈現(xiàn)的是連接作用。這種方式并不是十分可行，因此，需要規(guī)定設(shè)計(jì)的上限。另外，在施工的過(guò)程中，工作人員還需要按照施工的特點(diǎn)來(lái)調(diào)整預(yù)拉力，需要注意的是，在解決技術(shù)問(wèn)題的同時(shí)，必須要減少現(xiàn)場(chǎng)螺栓的數(shù)量。一般來(lái)說(shuō)，螺栓的強(qiáng)度需要達(dá)到12.9S，預(yù)應(yīng)力拉力為410KN，扭矩系數(shù)的平均值需要被控制在0.11-0.15的范圍內(nèi)。這些參考數(shù)據(jù)都需要符合技術(shù)論證會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還要經(jīng)得起扭矩系數(shù)試驗(yàn)，做好螺栓拉力試驗(yàn)，盡量滿足施工的要求。

3 伸臂桁架加工預(yù)拼裝質(zhì)量控制

對(duì)于超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)中伸臂桁架的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，高強(qiáng)螺栓直徑需要被控制在30mm以內(nèi)，螺栓孔徑可以超出1.5mm。超出的部分就是最大的誤差值。經(jīng)過(guò)加工、制作和安裝之后，構(gòu)件會(huì)出現(xiàn)各種不同類型的誤差。要將偏差形式控制在標(biāo)準(zhǔn)的誤差范圍內(nèi)具有一定的難度。嚴(yán)重的話還會(huì)導(dǎo)致螺栓無(wú)法正常穿入到孔位當(dāng)中?；谝陨系姆治?，施工人員對(duì)構(gòu)件進(jìn)行預(yù)拼裝具有一定的的現(xiàn)實(shí)意義。在預(yù)拼裝工程符合標(biāo)準(zhǔn)之后，工作人員要對(duì)構(gòu)件進(jìn)行全面地檢查，將安裝方向和安裝順序進(jìn)行明確，提升構(gòu)件加工的精準(zhǔn)度。

3.1 預(yù)拼裝目的預(yù)拼裝的目的在于檢驗(yàn)構(gòu)件加工能否保證現(xiàn)場(chǎng)拼裝、安裝的質(zhì)量要求，確保下道工序的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和安裝質(zhì)量達(dá)到規(guī)范、設(shè)計(jì)要求，能滿足現(xiàn)場(chǎng)一次吊裝成功率，減少現(xiàn)場(chǎng)安裝誤差，所以預(yù)拼裝在本工程加工過(guò)程中，顯得尤為重要。

3.2 預(yù)拼裝內(nèi)容預(yù)拼裝主要內(nèi)容為桁架所有的弦桿、腹桿和節(jié)點(diǎn)的接口拼裝以及鋼柱連接接口的預(yù)拼，切割弦桿余量、鉆孔，標(biāo)記。

3.3 預(yù)拼裝細(xì)則。預(yù)拼裝胎架底線必須嚴(yán)格按要求畫(huà)線，并提交檢查員驗(yàn)收后方可使用；先定位弦桿的中間段，定位縱橫向中心線及節(jié)點(diǎn)角度線，切割端面余量，切割余量時(shí)必須注意焊縫間隙尺寸；吊上所有節(jié)點(diǎn)和腹桿、用安裝螺栓與連接板緊固，檢查所有的眼孔是否正確，否則進(jìn)行補(bǔ)孔，或重新鉆孔；把兩側(cè)鋼柱吊上胎架定位，注意定對(duì)鋼柱的母線方向和樓層標(biāo)高線及側(cè)面母線的左右水平度，然后與胎架定位，檢查與桁架弦桿、腹桿的連接接口，焊縫隙間隙尺寸；用鉆模配鉆弦桿、腹板的高強(qiáng)度螺栓孔；為配合現(xiàn)場(chǎng)的安裝方便，必須做好各連接接口處的對(duì)合標(biāo)識(shí)、中心線、對(duì)合線、標(biāo)高線、水平線標(biāo)記，并用洋沖標(biāo)識(shí)，提交監(jiān)理驗(yàn)收，同時(shí)做好各種數(shù)據(jù)的測(cè)量記錄表，提供現(xiàn)場(chǎng)安裝用。

4 伸臂桁架現(xiàn)場(chǎng)安裝質(zhì)量控制

4.1 桁架構(gòu)件進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，檢查工程出廠合格證，探傷檢測(cè)報(bào)告。

4.2 工程師會(huì)同施工單位質(zhì)檢人員，核對(duì)構(gòu)件尺寸，是否滿足設(shè)計(jì)要求。

4.3 現(xiàn)場(chǎng)采用動(dòng)臂塔吊吊裝伸臂桁架下弦桿，下弦桿就位校正后，安裝連接板，校核、校正后安裝高強(qiáng)螺栓，用扭矩扳手初擰。

4.4 吊裝伸臂桁架上弦桿，安裝就位后，安裝連接板，校核、校正后安裝高強(qiáng)螺栓，用扭矩扳手初擰。

4.5 吊裝伸臂桁架腹桿，安裝就位后，安裝連接板，校核、校正后安高強(qiáng)螺栓，用扭矩扳手初擰。

4.6 檢查校正伸臂桁架，檢查高強(qiáng)螺栓初擰情況。

4.7 伸臂桁架連接高強(qiáng)螺栓待主體結(jié)構(gòu)封頂后終擰，用扭矩扳檢查。

結(jié)束語(yǔ)

為了加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，提高其抗震性能，超高層建筑都會(huì)沿豎向高度設(shè)置幾道水平加強(qiáng)層，鋼桁架加強(qiáng)層便是代表。為了使提高施工水平，使鋼桁架加強(qiáng)層達(dá)到設(shè)計(jì)要求，需要對(duì)其施工方法進(jìn)行深入研究，并對(duì)其施工期進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，從而保證施工質(zhì)量。在建筑的建造過(guò)程中，如果施工控制不當(dāng)，就會(huì)容易引起安全問(wèn)題，因此深入研究結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中的受力性能，模擬結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和指導(dǎo)施工都具有重要意義。