高層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工順序探討

施登善

摘要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的高層建筑矗立在都市里，而鋼結(jié)構(gòu)憑借重量輕、強(qiáng)度大、抗震性強(qiáng)、施工快速、環(huán)保節(jié)能等眾多的優(yōu)勢(shì)在高層建筑材料中占據(jù)著重要地位。在高層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工的工程中，因?yàn)椴缓侠淼氖┕ろ樞驎?huì)使整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)的外形產(chǎn)生變形和內(nèi)力的殘余，所以在高層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工過程中，施工的順序尤為必要。

關(guān)鍵詞：高層建筑鋼結(jié)構(gòu) 施工順序

中圖分類號(hào)：TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）08（c）-0057-01

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大小城市高層建筑林立，高層建筑美化了城市的形象，也成為了一個(gè)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的標(biāo)志。如深圳的地王大廈，高度達(dá)到了325m，上海浦東的金茂大廈高達(dá)到421m，這些建筑都成為該城市標(biāo)志性的建筑。在高層建筑所需的材料中，鋼結(jié)構(gòu)憑借著重量輕、強(qiáng)度大、抗震性強(qiáng)、施工快速、環(huán)保節(jié)能等眾多優(yōu)勢(shì)在高層建筑材料中越來(lái)越深受建筑商的青睞。17世紀(jì)70年代開始鑄煉生鐵，到19世紀(jì)才開始把熟鐵正式運(yùn)用與橋梁和房屋的建造上，鋼結(jié)構(gòu)的歷史發(fā)展歷程遠(yuǎn)遠(yuǎn)要比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)久遠(yuǎn)，它受人重視的程度也越來(lái)越強(qiáng)。在全世界所完成的100余座超高層建筑里，鋼結(jié)構(gòu)的高層建筑就有59座，幾乎占到了60%。1996年，我國(guó)已成為世界上的鋼鐵大國(guó)，鋼產(chǎn)量超過了1億噸，隨著我過冶金技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)的煉鋼技術(shù)水平大大提高，相應(yīng)的裝配條件也有了很大改善。這些有利的條件，為我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)建筑的需求奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

當(dāng)前，在高層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工中，經(jīng)常用大型的機(jī)械設(shè)備來(lái)吊裝，這些機(jī)械設(shè)備對(duì)已經(jīng)建成的結(jié)構(gòu)部分的影響會(huì)因?yàn)榘惭b方式及順序的不同而不同，在施工前要認(rèn)真分析探討；在鋼結(jié)構(gòu)安裝時(shí)，也有可能會(huì)出現(xiàn)構(gòu)件的長(zhǎng)寬超出預(yù)定長(zhǎng)度，更有可能出現(xiàn)桁架層的復(fù)雜化，這也需要在施工前進(jìn)行模擬施工，進(jìn)而選擇最優(yōu)的方案；因?yàn)楦邔愉摻Y(jié)構(gòu)建筑通常使用框筒的結(jié)構(gòu)，使用材料的不同及施工順序的不同，就會(huì)使外圍的鋼結(jié)構(gòu)和里面混凝土的核心筒發(fā)生豎向的變形差異，這種變形的差異對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的影響巨大，在施工過程中需要精確分析，要采用正確的施工順序。在高層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工的工程中，正因?yàn)椴缓侠淼氖┕ろ樞驎?huì)使整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)的外形產(chǎn)生變形和殘余內(nèi)力，所以在高層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工過程中，施工的順序才顯得尤為必要。

高層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工構(gòu)件數(shù)量太多，施工技術(shù)非常復(fù)雜，施工程序冗繁，我們必須要抓住建筑施工中關(guān)鍵幾個(gè)要件安裝程序和順序，才能有效的防止鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形，才能體現(xiàn)出鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。

1塔吊的選擇及吊裝

塔吊是高層鋼結(jié)構(gòu)建筑工程施工過程中的主要設(shè)備，要根據(jù)建筑物的布局，現(xiàn)場(chǎng)的條件等綜合因素來(lái)考慮塔吊的選擇，塔吊應(yīng)把內(nèi)爬式塔吊作為首選，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)建筑選擇內(nèi)爬式的塔吊不用對(duì)樓層進(jìn)行額外的加固，另外，使用內(nèi)爬式塔吊對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行吊裝，對(duì)塔吊的起重能效和幅度的要求比較寬松。吊裝是高層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工的重要環(huán)節(jié)，吊裝質(zhì)量的高低和吊裝速度的大小直接決定著整個(gè)建筑工程的成敗。高層鋼結(jié)構(gòu)在進(jìn)行吊裝前要充分考慮到立面形狀、結(jié)構(gòu)方式、塔吊的具體位置、施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境等因素。

2預(yù)埋地腳螺栓

高層鋼結(jié)構(gòu)建筑工程的安裝質(zhì)量取決于預(yù)埋地腳螺栓的位置的精確度，為了使地腳螺栓預(yù)埋的定位更為精確，在進(jìn)行地腳螺栓固定時(shí)，可使用6～10mm的厚鋼板加工為定位鋼板，對(duì)地腳螺栓進(jìn)行定位固定，所制作的定位鋼板大小與鋼柱底部墊板大小要一致，并且在鋼板下部的螺栓上加上止退螺母，在鋼板上面螺栓上把調(diào)節(jié)螺母固定好，在鋼板上要設(shè)置澆搗孔，大小為直徑15cm，把地腳螺栓固定在鋼板下面所綁扎的梁鋼筋上，把握好地腳螺栓固定的位置，和梁鋼筋結(jié)合在一體，要認(rèn)真多次地進(jìn)行校對(duì)，確保萬(wàn)無(wú)一失后用混凝土進(jìn)行澆灌，露出地表的地腳螺栓的部分要用進(jìn)行包裹，以防止生銹和碳化。

3安裝鋼柱

鋼柱的安裝在高層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工中也不容忽視，鋼柱安裝的關(guān)鍵在于嚴(yán)格把握每節(jié)鋼柱的垂直度和定位軸線的誤差。第一節(jié)鋼柱的定位軸線要借助調(diào)節(jié)螺母的設(shè)置和定位鋼板來(lái)實(shí)現(xiàn)；第二根及以上的鋼柱關(guān)鍵是垂直度，它們要靠調(diào)節(jié)絲杠的調(diào)節(jié)達(dá)到預(yù)期的垂直度。第一根鋼柱吊起后，等鋼柱底部離地腳螺栓大約有3～4cm時(shí)盡快扶正，讓鋼柱底部的安裝孔和螺栓對(duì)齊，塔吊慢慢落鉤，在垂直度小于2cm時(shí)，固定好螺栓，固定好后塔吊就可以脫鉤，可以依靠地腳螺栓上面的調(diào)節(jié)螺母來(lái)精密控制第一節(jié)鋼柱的標(biāo)高。第二節(jié)鋼柱及以上鋼柱實(shí)施安裝的方法相同，相鄰的兩根鋼柱需要用調(diào)節(jié)絲杠來(lái)連接，調(diào)節(jié)絲杠要嚴(yán)格選擇，絲杠的規(guī)格要達(dá)到受力的標(biāo)準(zhǔn)。

4安裝框架鋼梁

嚴(yán)格控制框架鋼梁與鋼柱連成整體以后軸線的位置和它的垂直度是鋼梁安裝關(guān)鍵所在，只有經(jīng)過固定限位鋼板，反復(fù)進(jìn)行修正才能逐漸完成框架鋼梁的安裝。

5安裝墻板及鋼扶梯

在鋼柱跟樓層鋼梁之間，是墻板的安裝位置，墻板大致有鋼制的墻板及用鋼筋混凝土做的墻板。在安裝時(shí)，剪力支撐的位置要與墻板相吻合，要做到組合后再進(jìn)行合理安裝。

6焊接連接和螺栓連接

高層鋼結(jié)構(gòu)的連接形式有焊接連接和螺栓連接兩種，確立適宜的焊接順序，縮減焊接變形機(jī)率，減低焊接應(yīng)力。

縮減焊接變形機(jī)率，減低焊接應(yīng)力是高層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工焊接順序所遵循的準(zhǔn)則，對(duì)于平面上的焊接，應(yīng)該從中心向四周拓展焊接，對(duì)收縮量比較大的焊縫，要先行焊接，收縮量較小的焊縫后焊接。在對(duì)框架鋼梁焊接的時(shí)候，鋼梁的兩端不要同步焊接，應(yīng)該先焊接其中一段，等焊接好的一端冷卻以后再去焊接另外一端。鋼柱與鋼柱之間大多用坡口焊來(lái)連接，主架梁與鋼柱之間通常采用剛接，而不采用鉸接，此處的腹板采用高強(qiáng)度的螺栓來(lái)連接，次梁和主架梁之間多為鉸接，此處的腹板也同樣采用高強(qiáng)度的螺栓來(lái)連接。它的焊接順序應(yīng)該是：上節(jié)鋼柱和主架梁在進(jìn)行校正及固定之后才可以焊接鋼柱的接頭，鋼柱與主架梁焊接的時(shí)侯，應(yīng)先焊接上部梁柱的節(jié)點(diǎn)，然后焊接下面的梁柱的節(jié)點(diǎn)，最后焊接中間的梁柱節(jié)點(diǎn)。

螺栓的連接主要是臨時(shí)螺栓的安裝和高強(qiáng)度螺栓的安裝。臨時(shí)螺栓在安裝時(shí)，應(yīng)該在鋼梁安裝結(jié)束后先用臨時(shí)螺栓進(jìn)行固定，螺栓的數(shù)量是接頭螺栓的1/3，每個(gè)接頭螺栓至少要2個(gè)，安裝時(shí)先把沖釘照準(zhǔn)合適的孔位，然后在適當(dāng)位置擰緊臨時(shí)螺栓。高強(qiáng)度螺栓連接就是摩擦連接，在安裝時(shí)，可以自由穿進(jìn)孔中，穿入的高強(qiáng)度螺栓擰緊后，再把臨時(shí)螺栓卸下。

綜上所述，高層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工程序繁多，也就決定了施工順序必須要合理，合理的施工順序才能使鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑中發(fā)揮出應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。

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