高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

陳華潔　趙衛(wèi)麗

摘 要：近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，中國(guó)的建筑行業(yè)取得越來(lái)越多的成果。其中高層建筑的施工技術(shù)主要體現(xiàn)在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)；進(jìn)而高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目具有重要作用。然而由于鋼筋混凝土材料，鋼柱較大面積，建設(shè)成本和施工難度比較大，施工效率較低，為了保證高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工順利進(jìn)行，施工必須掌握建設(shè)的關(guān)鍵點(diǎn)。

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

鋼結(jié)構(gòu)建筑具有抗震性能好、施工周期短、工業(yè)化程度高、環(huán)保效果好等特點(diǎn)，符合我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求；所以鋼結(jié)構(gòu)近年來(lái)在高層建筑工程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在施工期間必須根據(jù)規(guī)范及工程實(shí)際情況進(jìn)行合理的施工，并采取相應(yīng)的施工技術(shù)措施來(lái)確保工程的質(zhì)量。

1 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)概述

用于建造高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)有著許多的特點(diǎn)，其中優(yōu)點(diǎn)有：結(jié)構(gòu)自重輕.抗震性能好.施工速度快.施工周期短以及工業(yè)化程度高，用于施工的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以采用在工廠(chǎng)生產(chǎn)，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，因而可以大大縮短施工周期。另外還有一個(gè)特點(diǎn)是鋼結(jié)構(gòu)無(wú)粉塵的干施工工藝及可回收并重復(fù)利用，這個(gè)特點(diǎn)符合可持續(xù)發(fā)展及環(huán)保的時(shí)代主題。

主要缺點(diǎn)：耐火性能差，鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)比鋼筋混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)大的多，而且耐火性能比混凝土結(jié)構(gòu)差很多，耐火材料，當(dāng)溫度達(dá)到600℃，鋼結(jié)構(gòu)基本上失去了其強(qiáng)度和剛度；耐腐蝕性差，空氣中的鋼鐵原子表面發(fā)生氧化生銹，腐蝕會(huì)使應(yīng)力集中，受到危害的鋼結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)的早期破壞的安全使用，所以腐蝕的防護(hù)措施是必要的。

而且鋼結(jié)構(gòu)施工簡(jiǎn)便、工期短。鋼材料是專(zhuān)業(yè)化工廠(chǎng)大量生產(chǎn)的成品材料；高精度、材料加工性能、方便現(xiàn)場(chǎng)切割和拼接組件，重量輕、方便現(xiàn)場(chǎng)吊裝。因此鋼結(jié)構(gòu)具有較高的工業(yè)化生產(chǎn)程度，鋼結(jié)構(gòu)可以有效地縮短施工周期。

加上由于鋼結(jié)構(gòu)材料具有強(qiáng)度高、塑性好、韌性好、重量輕等結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)體系較為靈活，在地震時(shí)，地震、結(jié)構(gòu)耗能能力強(qiáng)，損失小。因此鋼結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的抗震能力。鋼結(jié)構(gòu)易于改造，具有良好的加工性能。因此簡(jiǎn)單的連接措施，與其他建筑材料相比，改造和加固現(xiàn)有鋼結(jié)構(gòu)相對(duì)容易。

2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 螺栓的預(yù)埋

埋入式柱螺栓位置必須準(zhǔn)確，否則會(huì)導(dǎo)致鋼柱安裝困難，對(duì)安裝質(zhì)量有很大影響。因此預(yù)埋螺栓位置應(yīng)給予嚴(yán)格的控制，施工應(yīng)嚴(yán)格控制基本軸線(xiàn)和標(biāo)高基準(zhǔn)，埋后兩次復(fù)測(cè)，為第一次在定位的嵌入式測(cè)量，第二次在基礎(chǔ)混凝土澆筑并代其堅(jiān)固后進(jìn)行復(fù)測(cè)，如果在復(fù)測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)位移超出范圍則必須進(jìn)行重新埋設(shè)。其標(biāo)高偏差控制在±5mm以?xún)?nèi)，定位軸線(xiàn)的偏差控制在±2mm以?xún)?nèi)。

2.2 鋼柱的安裝

鋼柱是高層建筑層高和總高度的主要豎向構(gòu)件。而吊裝是高層鋼結(jié)構(gòu)工程施工的關(guān)鍵工序，焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下的壓縮變形過(guò)程考慮，所以下料長(zhǎng)度的鋼柱布置不等于長(zhǎng)度設(shè)計(jì)，即使只有幾毫米不容忽視。而且鋼柱截面的截面是完全相等的，當(dāng)它不允許進(jìn)行互換的同時(shí)，在同一時(shí)間內(nèi)，每一段的柱應(yīng)編號(hào)為不同，在正確的安裝位置。（1）在安裝該鋼柱之前，該塔的標(biāo)高和軸線(xiàn)重新測(cè)試，并發(fā)現(xiàn)該錯(cuò)誤是超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的。（2）在安裝前，應(yīng)將鋼柱安裝在鋼柱上，在地面上進(jìn)行攀爬操作。（3）加工廠(chǎng)的鋼柱應(yīng)按規(guī)定的要求，在柱兩端用連接耳板設(shè)置臨時(shí)固定，在鋼柱中心線(xiàn)后，用螺栓和連接板作為臨時(shí)固定。鋼柱的對(duì)接（焊接），確保準(zhǔn)確無(wú)誤，并做好標(biāo)識(shí)。（4）鋼柱一般采用兩點(diǎn)吊裝。

2.3 框架梁的搭建和連接

高層、超高層框架梁的安裝一般采用鋼、框架梁、鋼柱和剛性連接；鋼柱為直通式，在框架梁的上下翼緣在鋼柱上設(shè)置橫向加勁肋，在框架梁設(shè)計(jì)代碼。為了保證框架梁與鋼柱連接節(jié)點(diǎn)域有很好的延展性和連接的可靠性和層高精度，在工廠(chǎng)制造框架梁的過(guò)程中，需要在框架梁所在的位置設(shè)定懸臂梁和鋼柱。上下翼緣的連接主要通過(guò)剖口熔透焊縫進(jìn)行，腹板則采用貼角焊縫進(jìn)行連接。框架梁與鋼柱的懸臂梁采用高強(qiáng)螺栓連接的網(wǎng)絡(luò)。但由于框架梁和鋼筋混凝土剪力墻或鋼筋混凝土剪力墻連接，鋼筋混凝土的施工要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼結(jié)構(gòu)的精度，腹板的連接板可開(kāi)橢圓孔，橢圓孔的長(zhǎng)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?？蚣芰旱姆瓨酉铝祥L(zhǎng)度同樣不等于設(shè)計(jì)長(zhǎng)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(zhǎng)度?？蚣芰荷舷乱砭壍倪B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。采用高強(qiáng)度螺栓連接，充分了解使用摩擦型或壓力型高強(qiáng)度螺栓的設(shè)計(jì)。合理選擇摩擦型高強(qiáng)度螺栓的摩擦系數(shù)。使用高強(qiáng)度螺栓組時(shí)，孔位的精度很重要。目前，一般用于制造孔和多軸數(shù)控鉆床，前者精度高，應(yīng)優(yōu)先考慮后者。在使用模板孔時(shí)，應(yīng)保證模板的精度，以保證高強(qiáng)度螺栓裝配孔和現(xiàn)場(chǎng)安裝孔的精度要求。如果只允許使用局部偏差的孔，擴(kuò)孔鉸刀。它是禁止用氣割擴(kuò)孔，如果切割擴(kuò)孔，應(yīng)根據(jù)重大質(zhì)量事故處理。高強(qiáng)度螺栓應(yīng)該同一方向插入螺栓孔內(nèi)，高強(qiáng)度螺栓擰緊順序由中心根據(jù)輻射方向逐層向外延伸，以終擰用電動(dòng)板手緊固的高強(qiáng)螺栓，以螺栓尾部是否擰掉作為驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)用測(cè)力扳手緊因的高強(qiáng)螺栓，仍用測(cè)力扳手枚，如有問(wèn)題應(yīng)及時(shí)返工處理。

2.4 螺栓的安裝

我們?cè)诎惭b高強(qiáng)度螺栓后，一定要保證良好的滲透方向是相同的，這樣才能使施工順利進(jìn)行。如果是框式，我們應(yīng)該試著把內(nèi)部螺栓穿進(jìn)去，然后通過(guò)外部加強(qiáng)筋。我們應(yīng)該遵循的設(shè)計(jì)要求，在螺母沒(méi)有安裝，增加適量的墊片。如果安裝錯(cuò)誤，使一些穿透，而不是通過(guò)強(qiáng)行進(jìn)入內(nèi)，則有可能使螺紋磨損，所以不容易配合螺母，所以當(dāng)強(qiáng)度減弱時(shí)連接螺栓。遇到螺母無(wú)法穿透，應(yīng)該幫助糾正的鉸刀，但首先要纏緊螺栓，以防止其位移之間的板塊發(fā)生。然后安裝螺栓，然后通過(guò)車(chē)輪周?chē)拿套屑?xì)拋光，并清理。

所有節(jié)點(diǎn)在手柄上安裝高強(qiáng)度螺栓，螺栓穿過(guò)方向一致。在施工過(guò)程中要考慮施工的方便，對(duì)于節(jié)段的連接部分，全部由內(nèi)外部成螺栓，外要進(jìn)行相應(yīng)的緊固。如果操作不方便，則可將螺栓插入相反方向。高強(qiáng)度螺栓六角對(duì)側(cè)安裝連接，一側(cè)根的墊圈有倒角應(yīng)該面對(duì)螺栓頭，安裝在尾部的螺母和墊圈，扭剪型高強(qiáng)度螺栓螺母和墊圈具有相同的安裝。如果無(wú)法穿透，嚴(yán)禁強(qiáng)行穿過(guò)螺栓，正確的做法應(yīng)該，螺釘應(yīng)用鉸刀相關(guān)的整理，在擴(kuò)孔修整時(shí)應(yīng)將周?chē)穆菟〝Q緊，板疊再次關(guān)閉。

3 結(jié)語(yǔ)

高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工必須嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對(duì)科學(xué)的施工步驟進(jìn)行施工，不應(yīng)不完善，只有掌握好施工技術(shù)的要點(diǎn)，才能保證高層建筑施工的整體質(zhì)量。在施工的時(shí)候，為了使鋼結(jié)構(gòu)得到同樣的效果，設(shè)計(jì)和強(qiáng)度，我們必須做好施工中的嚴(yán)格規(guī)范，以確保施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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