鋼結構多層、高層建筑安裝施工淺談

【摘 要】用于高層建筑的鋼結構體系有框架體系、框架剪力墻體系、框同體系、組合筒體系、交錯鋼桁架體系等。高度很大的鋼結構高層建筑多采用框筒體系和組合筒體系。近年來，在高層建筑中還發(fā)展了一種鋼-混凝土組合結構，其體系有組合框筒體系（外部為鋼筋砼框筒，內(nèi)部為鋼框架）、混凝土核心筒支撐體系等。本文現(xiàn)就鋼結構多層、高層建筑安裝施工做淺要探討和談論。

【關鍵詞】鋼結構；建筑；鋼柱基礎

鋼結構的特點是：結構承載力高，抗震性能好、施工速度快，因而廣泛用于多層、高層和超高層建筑。不足之處是結構用鋼量大，造價高、防火要求高。

1.鋼結構安裝前的準備

1.1鋼構件預檢和配套

結構吊裝單位對鋼構件預檢的項目主要有構件的外形幾何尺寸、螺孔大小和間距、預埋件位置、焊縫剖口、節(jié)點摩擦面、構件數(shù)量規(guī)格等。構件的內(nèi)在制作質量以制造廠質量報告為準。至于構件預檢的數(shù)量，一般是關鍵構件全部檢查，其他構件抽查10%，并不應少于3個，預檢時記錄一切預檢的數(shù)據(jù)。

構件配套按安裝流水順序進行，以一個結構安裝流水段（一般高層鋼結構工程的安裝流水段是以一節(jié)鋼柱框架為一個安裝流水段）為單元，將所有鋼構件分別由堆場整理出來，集中到配套場地，在數(shù)量和規(guī)格齊全之后進行構件預檢和處理修復，然后根據(jù)安裝順序，分批將合格的構件由運輸車輛供應到工地現(xiàn)場。配套中應特別注意附件（如連接板等）的配套，否則小小的零件將會影響到整個安裝進度，一般對零星附件是采用螺栓或鉛絲直接臨時捆扎在安裝節(jié)點上。

1.2鋼柱基礎檢查

第一節(jié)鋼柱直接安裝在鋼筋混凝土基礎底板上。鋼結構的安裝質量和工效與柱基的定位軸線、基準標高直接有關。安裝單位對記住的預檢重點是：定位軸線間距、柱基面標高和地腳螺栓預埋位置。

1.2.1定位軸線檢查

定位軸線從基礎施工起就應重視，先要做好控制樁。待基礎澆筑混凝土后再根據(jù)控制樁將定位軸線引測到柱基鋼筋混凝土底板面上，然后預檢定位線是否同原定位線重合、封閉，每根定位軸線總尺寸誤差值是否超過控制數(shù)，縱橫定位軸線是否垂直、平行，定位軸線預檢是彈過線的基礎上進行。

1.2.2柱間距檢查

柱間距檢查是在定位軸線確定的前提下進行，采用標準尺實測柱距（應是通過計算調(diào)整過的標準尺）。柱距偏差值應嚴格控制在±3mm范圍內(nèi)。因為定位軸線的交點是柱基中心點，是鋼柱安裝的基準點，鋼柱豎向間距以此距為準，框架鋼梁的連接螺孔的孔洞直徑一般比高強螺栓直徑大1.5~2.0mm，如柱距過大或過小，直接影響整個豎向框架梁的安裝連接和鋼柱的垂直，安裝中還會有安裝誤差。

1.2.3單獨柱基中心線檢查

檢查單獨柱基的中心線同定位軸線之間的誤差，調(diào)整柱基中心線使其同定位軸線重合，然后以柱基中心線為依據(jù)，檢查地腳螺栓預埋位置。

1.2.4柱基地腳螺栓檢查

檢查內(nèi)容為：螺栓長度，螺栓垂直度，螺栓間距。

1.2.5確定基準標高

在柱基中心面和鋼柱地面之間，考慮到施工因素，規(guī)定有一定的間隙作為鋼柱安裝前的標高調(diào)整，改間隙規(guī)范規(guī)定外誒50mm。基準標高一般設置在主基底板的適當位置，四周加以保護，作為整個高層搞結構工程施工階段標高的依據(jù)。以基準標高點為依據(jù)，對鋼柱柱基表面進行標高實測，將測得的標高偏差用平面圖表示，作為臨時支撐標高塊調(diào)整的依據(jù)。

1.3標高控制塊設置及柱底灌漿

為了精確控制鋼結構上部的標高，在鋼柱吊裝置現(xiàn)，要根據(jù)鋼柱預檢（實際長度、牛腿間距離、鋼柱底板平整度等）結構，在柱子基礎表面澆筑標高控制塊標高塊用無收縮砂漿，立模澆筑，其強度不宜小于30N/mm2，標高塊面須埋設厚度為16~20mm的鋼板。澆筑標高之前應鑿毛基礎表面，以增強黏結。

待第一節(jié)鋼柱吊裝、校正和錨固螺栓固定后，要進行地層鋼柱的柱底灌漿。灌漿前應在鋼柱底板四周立模板，用水清洗基礎表面，排除多余及時后灌注。灌注從一邊進行，連續(xù)灌注，灌漿后用濕草包或麻袋等遮蓋養(yǎng)護。

1.4鋼構件現(xiàn)場堆放。

按照安裝流水順序由中轉對稱配套運入現(xiàn)場的鋼構件，利用現(xiàn)場的裝卸機械盡量將其就位到安裝機械的回轉半徑內(nèi)，由運輸造成的構件變形，在施工現(xiàn)場要加以矯正。

1.5安裝機械的選擇

高層鋼結構安裝均用塔式起重機，要求塔式起重機的臂桿長度具有足夠覆蓋面，要有足夠的起重能力，滿足不同部位構件起吊要求：多機作業(yè)時臂桿要有足夠的高差，達到不碰撞的安全轉運。各塔式起重機之間應有足夠的安全距離，確保臂桿不與塔身碰撞。

如用附著式塔式起重機，錨固點應選擇鋼結構，以便于加固，有利于形成框架整體結構和便于玻璃幕墻的安裝，但需對錨固點進行計算。

如用內(nèi)爬式塔式起重機，爬升位置應滿足塔身自由高度和每節(jié)柱單元安裝高度的要求。塔式起重機所在位置的鋼結構，在爬升前應焊接完畢，形成整體。

1.6安裝流水段的劃分

高層鋼結構安裝需按照建筑物平面形狀、結構形式、安裝機械數(shù)量和位置等劃分流水段。平面流水段劃分應考慮鋼結構安裝過程中的整體穩(wěn)定性和對稱性、安裝順序一般由中央向四周擴展，以減少焊接誤差。

立面流水段劃分，以一介鋼柱高度內(nèi)所有構件作為一個流水段，一個立面流水段內(nèi)的安裝順序為：第N節(jié)鋼框架安裝準備→安裝登高爬梯→安裝操作平臺、通道→安裝柱、梁支撐等形成鋼框架→及誒單螺栓臨時固定→檢查標高、垂直度、位移→拉好校正用纜索→整體校正→中間驗收簽證→高強度螺栓終擰緊固→接柱焊接→梁焊接→超聲波探傷→拆除校正用纜索→塔式起重機爬升→第N+1節(jié)鋼框架安裝準備。

2.鋼柱的安裝

2.1綁扎與起吊

鋼柱的吊點在吊耳處（柱子在制作時于吊點部位焊有吊耳，吊裝完畢再割去）。根據(jù)鋼柱的質量和起重機的起重量，鋼柱的吊裝可用雙機抬吊或單機吊裝。單機吊裝時需在柱子跟步墊以墊木，以回轉法起吊，嚴禁柱根拖地。雙擊抬吊時，鋼柱吊離地面后在空中進行回直。

2.2安裝與校正

鋼結構高層建筑的柱子，多為3~4層一節(jié)，節(jié)與節(jié)之間用坡口焊連接。在吊裝第一節(jié)鋼柱時，應在預埋的地腳螺栓上架設保護套，以免鋼柱就位時碰壞地腳螺栓的絲牙。鋼柱吊裝前，應預先在地面上操作掛籃、爬梯等固定在施工需要的柱子部位上。

鋼柱就位后，先調(diào)整標高，再調(diào)整位移，最后調(diào)整垂直度。柱子應按現(xiàn)行《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》規(guī)定的數(shù)值進行校正，標準柱子的垂直偏差校正到零。

當上柱與下柱發(fā)生扭轉錯位時，可以連接上下柱的耳板處加墊板進行調(diào)整。為了控制安裝誤差，對高層鋼結構先確定標準柱，一般選擇平面轉角柱為標準豬。正方形框架取4根轉角柱，長方形框架當長邊與短邊之比大于2時取6根柱，多邊形框架則取轉角柱為標準柱。

3.結束語

隨著現(xiàn)代建筑工程施工的不斷發(fā)展，建筑結構材料已發(fā)展為復雜的鋼結構體系。鋼結構建筑對于建筑物剛度、抗震、抗?jié)B、安全等多方面有著非常實用的作用。