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高层建筑钢结构施工样例十一篇

时间:2023-07-10 09:25:10

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高层建筑钢结构施工

篇1

1.钢混结构在高层建筑施工中的应用

钢管混凝土属于钢混结构范畴,其主要特点是充分发挥了混凝土和钢材的优势,钢管由于灌入混凝土,其稳定性得到提升;混凝土受到周围钢管的约束,其抗压能力获得提高。该组合结构具有高强度、轻质、抗冲击性能优良及耐腐蚀等诸多优点。钢管混凝土除了具备以上优良特性外,在施工方面同样优势显著,由于钢管的约束作用,可不搭设模板;钢管能够代替混凝土柱中的主筋及箍筋,省去了钢筋笼的焊接工作,因此,极大地降低了施工周期。最适合应用在高层建筑、大跨度桥梁等工程结构的承压构件中。

钢混结构对于钢管的要求较低,钢管既可选用无缝形式也可选用焊缝形式,其中钢管混凝土最小直径应不低于10cm,直径过小的钢管增加了混凝土的灌注振捣难度;为了保证浇筑过程中钢管的约束强度,壁厚应不低于0.4cm。为了保证钢管混凝土的刚度,所灌注混凝土标号不应低于C40。钢管混凝土融合钢筋和混凝土的各自优势,在具体施工过程中应兼具二者的特性。以下是具体施工特点分析。

1.1钢管

绝大部分钢混结构中,均选用卷焊钢管,对焊缝的要求较低,一般选用直缝,保证焊缝在受力条件下不容易出现应力集中问题,卷制方向应用钢板的轧制方向相同。卷制内径根据钢材类型而定,高层及大跨桥梁结构中使用最广泛的16Mn钢板,其卷制内径应不低于钢板厚度的40倍。卷制前应先开坡口,坡口位置应与卷轴正交。

1.2钢管拼装

为了保证运输不受限制,单个钢管单元长度不应大于10m,对于高层建筑中的钢管混凝土拼装作业,钢管预制长度应该根据施工现场的吊装能力而定。钢管单元在焊接过程中,必须保证钢管内肢管平顺,应严控焊接应力引发的钢管内肢管变形问题,为了尽可能降低焊接对肢管的干扰,应采取反向焊接的方式,在钢管两侧对称施焊,以冲抵焊接带来的微变形。对于直径较小的钢管,应选择固定点焊;直径较大的钢管,可选用光圆钢筋焊接于钢管接口处,起到支撑作用,为了提升焊接质量,可在钢管内壁加设内衬。焊接顺序的确定要以尽可能降低变形为主要目的,焊缝通过检测后方可在焊缝处进行防腐蚀保护。

1.3钢管混凝土结构灌注

由于钢管混凝土结构省去了柱内钢筋笼的编制,因此,便于进行混凝土现浇作业。为了确保钢管内混凝土完全密实,浇筑面应略高于钢管端口,并采用振捣棒均匀插捣。当钢管混凝土直径大于40cm时,除进行必要的插捣外,应采用板式振动器均匀振捣。对于少部分直径过大的钢管混凝土,为了保证内部混凝土密实,还应采用加速振实法。钢管混凝土结构一个施工单元内,混凝土浇筑作业必须一次性连续完成,需要加设施工缝时,应临时关闭管端,以防异物坠入。

当混凝土浇筑作业临近尾声时,应使得浇筑面略高于端口,并将预留的排气孔板贴实于端口,并迅速焊接,待所浇筑混凝土强度达到设计强度的70%以上时,再将压实于端口的排气孔板同端口焊接。

2.高层钢结构施工应用

2.1钢筋及型钢

为了确保框架结构中梁柱交叉位置末端钢筋的相互独立,在柱结构型钢施工中,在型钢腹板位置应预先钻孔,保证梁端钢筋顺利穿入且互不影响。钻孔大小既要满足梁端钢筋的最大直径,还应尽可能减小腹板开孔对型钢承载力的削弱作用,工程实际中,腹板开孔直径一般介于5-6mm。对于梁柱交叉位置及型钢翼缘附近,在浇筑混凝土的过程中不易排尽空气,因此,在浇筑前应预设若干排气孔道。

2.2混凝土模板架设及现浇作业

为了保证混凝土模板的稳定性,应将梁底部的固定螺栓置于钢梁下弦处,盖板应选用可拆解模板搭设,从而提高模板的利用率,g接降低施工费用。在具体的钢结构施工中,必须严格依照钢结构行业规范中要求的施工顺序进行,混凝土浇筑也应遵照相关混凝土施工规范,对于型钢翼缘等容易出现混凝土不密实的位置,应加强振动操作,保证混凝土结构整体质量安全可靠。

3.高层建筑钢结构施工中的独特要点

篇2

引言

超高层建筑钢结构的施工在近些年的应用比较广泛,充分注重钢结构施工技术的科学掌握和实施,对建筑整体质量就有着保障作用。传统的建筑施工中,由于受到多方面因素的影响,还存在着诸多施工问题,这就需要加强施工技术的科学应用,在钢结构的施工质量上能有效保障。通过从理论上加强研究,就能保障超高层建筑钢结构的施工实施指导方法的正确性。

1.超高层建筑钢结构施工特征以及关键技术分析

1.1超高层建筑钢结构工施特征体现分析

对于超高层的建筑钢结构工程施工,和一般的建筑施工相比就有着不同,在超高层的建筑施工的要求上比较苛刻,在施工的工艺上也比较复杂化。钢结构的建筑施工中,也增加了施工的难度,对施工质量的控制要求比较突出,同时这也对建筑工程的管理上有着很大难度[1]。超高层建筑钢结构施工的周期相对比较长,很难做到一次付使用,所以在施工中也存在着使用和施工并存的情况出现。

1.2超高层建筑钢结构施工关键技术分析

超高层建筑钢结构施工中,会运用到关键技术,对这些关键技术得以科学合理化的应用就显得比较重要。其中在施工图纸的审查过程中,就要注重施工图纸的质量以及完整性保障。在施工测量技术的应用上,由于超高层钢结构的结构上比较复杂化,在技术水平的应用要求上比较高,这对测量的工作实施也增加了很大难度。这就需要在测量技术设备的完备性工作实施上加强,在对测量基准点以及基准网的制定上科学性呈现,对测量的方法正确选择,在测量的线路上能够最佳化明确,保障测量的准确性。超高层建筑钢结构施工中的焊接技术是比较重要的,钢结构的稳定性除了在结构上的设计科学性以外,还需要进行钢结构的接口焊接,从而将钢结构的整体性能得以形成。这就需要在实际的施工中对焊接技术的应用加强重视,在对钢结构的焊接顺序上能明确,结合钢结构子自身的特征以及施工环境等,在钢结构的几何准确度上能有效提高[2]。在焊接的熟练度要能加强,在焊接过程中对行业检测质量要严格化执行,在焊接技术科学实施上才能真正保障钢结构的整体质量。钢结构施工中的关键技术在实时监控技术的应用上也比较重要。超高层建筑的施工中,会发生变化,从而造成仿真计算结果的差异性。为能对钢结构施工质量水平的提高,就要对实时监控技术加以应用,在监测设备的运用下,就能对钢结构施工的关键部分在应力以及位移的跟踪方面及时性的观察,对钢结构的振动情况以及温度等方面的变化也能有效的了解[3]。这对钢结构施工的质量和效率的保障就有着积极意义。

2.超高层建筑钢结构施工的原则以及具体施工措施

2.1超高层建筑钢结构施工的原则分析

超高层建筑钢结构的施工过程中,对施工技术的应用要遵循相应的原则,只有如此才能保障施工的质量。对超高层的钢结构施工技术应用,在科学性的原则方面要充分重视。由于超高层钢结构在建设施工中有着很高的要求,在具体施工中就要注重从科学的角度来应用技术,对钢结构技术要求以及标准能明确化,对钢结构的构成形式等方面详细分析,保障施工技术的科学性利用。钢结构关键技术应用中,在科学理念的融入方面也要能加强,只有将施工理念和施工技术综合性重视,才能有助于超高层建筑钢结构施工的质量保障。超高层建筑钢结构施工技术的应用,要注重易操作的原则遵循。具体的施工中场所施工条件的限制,在操作上就要进行细致化的处理,在施工中的容错率要尽量增加,减少受到外部环境因素影响造成的施工质量问题发生[4]。在操作上能最简化的呈现,在施工的整体效率上以及质量上加以有效提高。

2.2超高层建筑钢结构施工措施探究

第一,准备工作的完善化。超高层建筑钢结构施工中,要注重在准备阶段能充分重视,对钢结构的组成以及荷载传递的途径加强理解。施工人员在钢结构施工中,在对钢结构的基本构成结构等基础信息了解下,然后对钢结构的荷载传递路径加强重视,对施工的顺序能明确化。具体的施工场地以及周围施工环境也要能熟悉,然后对施工设备科学选择,在施工组织方面能科学化实施。这些都会整个钢结构的施工质量有着很大程度影响。除此之外,也要能对施工资源配置以及技术能力等因素详细重视,在准备工作上能加以完善了解和准备。第二,加强超高层建筑钢结构的有效安装。在对钢结构的安装环节是施工中的重点,这就需要在安装中进行施工流水段的划分,然后按照流水段情况加以实施。在对钢结构的制作以及吊装的工作实施中,按照钢柱分段实施划分,在对各项的结构要求上要能遵循。对钢结构的吊装工作实施中,对钢结构框架的刚度要能保证,采取自动式塔式起重机加以应用,在起吊的高度要能达到实际的要求。在对标准节框架的施工方面要能加强,以及对特殊节框架的施工方面也要充分重视,按照标准以及特殊的要求加以实施。在对钢结构的安装前,就要对钢柱上连接件进行预检,保障质量安全。第三,对钢结构施工的安全操作系统以及监测系统的应用上要能科学化。超高层建筑钢结构的施工中,在监测系统的应用上要能加强重视,对各环节的施工通跟踪监控系统的应用,及时性反映施工情况,在监控的信息管理上加强,保障信息的完整性以及安全性。在安全操作系统的方面的应用也要能加强重视,避免在钢结构施工中出现安全隐患问题,通过安全操作的加强以及完善,对钢结构的施工整体安全质量得以保障[5]。除此之外,超高层钢结构施工会受到气候的因素影响,在施工中就要在气象保护措施上加以实施,可委托气象站在施工附近的气象监测进行加强,及时性提供气象信息等。第四,注重超高层建筑钢结构施工控制。在钢结构的具体施工中,要注重多方面施工方法的实施,如在对闭环控制方法的应用上就要加强,在分析预测以及实施和监测、反馈等方法的应用,对具体施工情况及时性反映。在施工的监测方面就要注重对钢结构变形监测以及施工中的应力监测的加强,对钢结构的关键点的监测工作要妥善实施,通过数据的分析对施工的安全质量得以保证。对钢结构的预变性技术的应用要注重,施工中在仿真分析方面加强,对连续性变化值能通过监测数据进行分析调整等,对钢结构的几何位置能加以明确,防止钢结构的变形。

3.结语

对超高层的建筑钢结构的技术实施,就要能从实际的施工情况紧密结合,在施工技术的应用上科学化呈现。钢结构作为当前建筑施工中的重要应用结构,在对未来的建筑结构发展走向也有着影响,所以在具体的钢结构施工技术应用方面,就要注重科学性以及质量的保障。通过从理论上对钢结构施工技术的研究分析,就能为实际施工发展起到一定启示作用。

参考文献

[1]全豫晋.大跨度钢结构施工过程的结构分析方法研究[J].江西建材.2014(13)

[2]沈锦添.大跨度钢结构屋架整体提升支架选型的研究与应用[J].建筑施工.2014(06)

[3]崔晓强,叶可明.大跨度钢结构施工过程的结构分析方法研究[J].工程力学.2014(05)

篇3

中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号:

前言

随着经济的发展,对高层建筑的技术和质量的要求也是越来越高,特别是高层建筑钢结构施工的技术和管理,更是关键点、难点。

在高层建筑钢结构施工整个过程之中,无论是施工单位还是设计单位,都在以质量寻求企业的生存和发展,切实作好了整个高层建筑钢结构的施工管理,才能有效地确保高层建筑工程的施工进度和质量,也才能较好地控制项目施工成本。

一、高层建筑钢结构施工管理的必要性

随着高层建筑钢结构施工技术的不断提高,钢结构越来越多地体现出其价值。由于其造价成本低、结构性能好、施工速度快、质地强度高等众多优点,逐渐被人们所认同。高层建筑钢结构施工有其特点,需要对其进行深入研究。对于高层建筑钢结构施工来说, 由于施工全部为高空作业,其特殊性决定必须对施工进行严格管理,对施工中可能存在的较大偏差进行校正,消除事故隐患,确保施工质量、安全。这是保证高层建筑钢结构质量的关键所在。我国近几年多发较强地震,地震的灾害给人民生命财产造成了较大的损失。而对于高层建筑,一旦地震发生,避难花费的时候要比普通建筑要长,难度更大,高层建筑的坚固与否是震时的关键所在,只有在高层建筑钢结构施工中严格进行管理,确保其质量,才能在震时发挥作用,最大限度地保护人民生命财产安全。

二、高层建筑钢结构施工要点

1、钢构件的堆放以及选择安装机械地点

因高层建筑钢结构施工的特点,起重机一般使用塔式,保证起重力达到要求,臂杆的长度要满足一定的覆盖面,经转运后,要经过检查,保证钢构件完好、不变形。钢构件的类型较多,起重机要能满足这些构件的起吊要求,钢丝绳要能满足高层建筑钢结构施工的高度,在多台工作的时候,要避免碰撞。总之钢构件的堆放要规范化,安装机械要满足施工的各项要求。工程所需构件加工顺序以及存放区域都应该综合考虑吊装设备的实际情况。

2、钢粱吊装

钢粱吊装是高层建筑钢结构施工中重要组成部分,在吊装前,要安置扶手杆与扶手绳,吊装完成后,将它们系紧,只有这样施工人员才能安全进行施工,要选择吊点,吊点一般是在钢粱的上部缘处。还要考虑钢梁的跨度。对于轻量小型的次梁、小梁,可以使用多头吊索,这样可以一起吊装,对加快施工的进度有利。将柱、梁进行整体吊装,这样可以避免高空吊装的危险性,又提高了质量。

3、测量控制及校正

高层建筑钢结构施工,安装质量取决于对标高、轴线的标准的严格要求,需要加以控制,在施工开始时,施工单位要考虑到以往的施工,来制定测量控制方案,进行测量和校正,在安装后要结合前一节柱的测量数据,对安装钢柱进行垂直度、轴线偏移和标高的调整,与此柱相连的其他构件才可以进行安装,所有的安装结束后,对个别超差点进行重点测量并校正。如果测量与校正有效实行,可以简化校正的难度,为施工中衔接工作提供有力保证,形成一个良好的衔接循环。在施工测量中,引入第三方测量单位,对结构安装进行全过程的跟踪测量,一方面可以验正施工单位的测量结果,另一方面可以通过专业测量单位的介入对结构的整体测量形成一套系统、详实的测量记录,这样来确保测量质量。

4、焊接

高层建筑钢结构施工往往质量要求高、工程量大,焊接是施工中的重要环节之一,其关系到工程的安全与质量,对竣工后的高层建筑使用有着很大的影响。

高层建筑因考虑结构抗震需要,在设计中采用了大量的斜向支撑。因此造成了大量的结构焊缝处于立焊、斜立焊位置,给焊接带来相当大的难度。如我们在柳州地王大厦钢结构施工中,在总计 16万多米长的焊缝中,立焊、斜立焊约有 6万米,共 1280组接头,占整个焊接工程量的 33%。对于此类处于外部、斜向的焊缝,在施工中要首先针对其特殊的位置进行了多次工艺试验,选取最适合的工艺参数,同时选调技术水平高超的焊工进行操作,并采取特殊安全施工防护措施,确保焊接的一次检验合格率,避免返工。

5、钢结构构件间的连接与固定

钢柱间的连接通常是使用全焊接连接或混合连接(翼缘采用坡口焊,腹板采用高强螺栓连接);主梁与钢柱的连接一般是混合连接。次梁与主梁的连接多使用铰接连接,在主梁腹板处通过连接板使用高强螺栓与连接梁腹板连接;在连续梁部位为固结,多为混合连接或全焊接连接。单节柱范围内楼层梁安装完成后,应先焊接顶层梁,再焊底层粱,最后焊接中间层梁,以使框架稳定。柱节点上左右对称梁应同时施焊,减少变形;而同一根梁的两端不得同时施焊,保护焊缝施焊微涨缩空间。柱与柱对接施焊时,柱两边翼缘应由两名焊工同时焊接。梁节点的焊接应先下翼缘,后上翼缘,以减少角变形。高强螺栓连接两个连接构件的紧固顺序是先主要构件,后次要构件;同一节点高强螺栓终拧顺序应按规范先中间后两边顺序进行。工字形构件的紧固顺序是上翼缘—下翼缘—腹板。同一节柱上各梁柱节点的紧固顺序是先柱子上部的梁柱节点紧固,然后柱子下部的梁柱节点紧固,最后柱子中部的梁柱节点紧固。

三、高层建筑钢结构施工管理容易出现的问题

1、高层建筑钢结构施工没有做好质量控制

高层建筑钢结构在建筑领域被广泛应用,已经取代了传统的砖混结构、混凝土框架结构建筑,因其结构稳定、可以缩短工期,且整体造价较低,大量高层建筑开始使用钢结构。高层建筑钢结构施工质量关系到高层建筑工程的结构安全,高层建筑钢结构施工的管理就显得尤为重要,怎样加强高层建筑钢结构施工管理已引起业内人士的重视。

一些施工单位放松在制造过程的监督管理,仅靠钢构件完成后进场验收的错误工作方式。这样的错误做法会造成钢构件因为不符合要求返工而耽误工期,对高层建筑钢结构质量有不良影响,而且经济效益也会受到影响。

2、高层建筑钢结构施工难度,促使技术的不断提高不断创新 

随着社会经济的发展和技术进步,钢结构已成为现代大高层建筑的主要结构件。高层建筑钢结构施工技术发展到今天这个程度,水文和地质条件已经无法对高层建筑钢结构施工产生影响了,但高层建筑钢结构施工有着其特点,多为高空作业,这就会更多的增加其复杂的程度,使得高层建筑钢结构施工有了更高的要求。这就要求高层建筑钢结构施工在理念、设计、材料和工艺技术上不断创新,总体水平与国际水平要同步发展。

四、加强高层建筑钢结构施工管理的措施

1、熟读施工图纸

施工图纸属于整个工程的施工依据,所以技术人员必须要对整个图纸进行仔细的研究和细致的分析,只有充分消化和掌握了整个图纸,才能正确有效地进行下一步的施工,对于一些技术性的难点,必须在开工之前进行挖掘和消除。根据实际施工的特点制定一个相应的解决方案,在施工的准备阶段尽量化解所有的难点和矛盾。审阅图纸也是至关重要的问题,不但可以及早地发现图纸中所存在的问题,而且还对整个施工的前期规划和降低成本有一定的指导性作用,往往在审阅图纸的过程中会发现和纠正一些不合理的设计。这样就会进一步地提升整个施工质量。最后一点就是做好技术交底,科学有效地将设计和施工进行结合,紧密有序地做好土建施工与钢结构吊装以及混凝土结构和钢结构之间的结合。

2、编制好工程施工组织设计

任何一家施工单位在具体编制施工方案和施工组织设计的过程中,一定要从以下五个方面进行考虑,即施工人员、机械设备、施工资料、法律法规、环境保护等五个方面。在确保人员安全的前提下,逐步落实计划,将一些常见问题罗列到一个可控制的范围之内,为施工方案的进一步实施提供有力的保障。在整个编制过程中要经过大量的考察和调研,只有做到了广泛深入的研究,才有有效杜绝一些突发事件的发生。通常情况下,钢结构工程都是分别针对整个工程的制作阶段与工程的安装阶段进行编制与设计的,这里面制作工艺的具体内容包含了制作阶段的所有工序、每一项技术要求和质量标准,以及所有的实施措施和纲要。钢结构的安装组织设计主要包括技术管理和质量保证体系的建立以及施工进度和质量控制、施工方法、施工工期等方面的安排。

3、重视钢结构质量控制

施工之前,相关负责人及管理人员首先应当依据工程项目的结构特点制定切实可行的施工工艺并进行整体的把握;施工过程中要按照设计的要求和施工的规范对焊缝的尺寸进行掌握和控制;按设计要求进行防锈处理及涂装,避免因钢结构的腐蚀而使得整个工程的质量受到影响。

钢结构基础工程的质量控制一般指钢结构基础预埋螺栓的质量控制。预埋螺栓是整个工程施工的第一步,也是非常关键的一步,是整个工程的基础。施工基础预埋螺栓时首先要熟悉图纸,了解图纸的意图。应制作安装模板,预埋螺栓用两块安装模板及钢筋定位在柱子的主筋和模板上,保证预埋螺栓不因土建浇注混凝土施工而移位。这样每组螺栓之间的间距、高低可控制在允许的误差范围内;同时,保护好螺栓丝扣,在混凝土浇筑时不被损坏。土建工程完工后,用经纬仪和水准仪对地脚螺栓的标高、轴线进行复查,并做好记录。并交下一道工序验收。

4、安全施工

对于高层建筑钢结构施工而言,施工过程的安全性也是不容忽视的一项重要内容。高层建筑钢结构施工往往是在高空而且悬空的状态下完成的,工程中包含了很多大中小型构件,仅仅高强螺栓的数量就十分众多,它虽然质量很小,但是从几十米甚至上百米的高空掉落,也会引起严重的事故。因此,在进行高层建筑钢结构施工时,应该从事前和事中进行全方位的安全控制,在施工前应该搭设必要的防坠板。安全梯、缆风绳等防护措施,施工人员应该进行相关的安全知识培训,管理人员应该增强日常的安全检查力度,努力将安全问题消灭在萌芽状态,施工过程中的安全防护工作应该规范严格,避免安全事故的发生,确保高层建筑钢结构施工的安全。

5、通过培训、优选施工人员,奠定质量控制基础。

要提高施工人员的质量意识,提高他们的工作素质,进行全面培训,以便更好的控制工程质量。

6、加强验收工作

验收工作需要检查人员逐项进行检查,只有合格之后,才能向相关部门提交验收申请。按照国家现行的工程质量检验评定标准,严格进行检查,如果在检查过程中发现质量问题,要对产生的原因进行分析,并要求修整或返工处理。只有经过合格签字后,方可进行下一道工序。

7、必须控制施工时间,保证工程进度

高层建筑钢结构施工非常辛苦,所以施工人员的休息时间要有保障,以防止过度疲劳;通过培训,减少不规范操作,提高施工人员的工作素养,能够熟练操作机械,提高工作效率,减少安全隐患,提高生产效率。对于高层建筑钢结构施工管理,施工阶段的管理控制工作非常重要,要充分重视,要像土建工程管理一样,切实搞好事前控制和事中控制,对各工序、各分项都要做到检查及时而认真,严格而到位。

结束语

要做好高层建筑钢结构施工管理,在施工中必须做到高标准、严要求,才能使工程质量得到保障。

参考文献

篇4

一、 高层建筑钢结构的优劣势分析

1. 优势

(1)空间大:目前,钢材的抗侧弯及抗压强度都能达到混凝土的 1.5 倍左右,也就是说当处于相同情形下,利用钢结构能有效减小截面,这样就可以增大实际所用的有效空间。

(2)施工周期短:在高层建筑中适用钢结构,其构件可以由厂家制作,而钢结构也可以在现场加以安装。在具体的安装中,无需设置过多的脚手架,而且采用的压型钢板可以当作混凝土楼板的永久性模板。此外,在高层建筑施工中混凝土施工能与钢结构安装之间交叉进行,从而最大化缩短了施工的工期。

(3)能循环再利用:对于钢结构建筑物而言,其施工建材可以实现钢材的再生利用,这样便有效减少了建筑垃圾,明显比其它建筑结构有优势。

2. 劣势

(1) 耐腐蚀性不强:钢结构适用的钢材表面有大量的铁元素,其铁原子容易与空气发生氧化作用而产生氧化铁锈,这种锈蚀作用能引起应力的集中,从而对钢结构的适用造成威胁,使得钢结构提前破坏。

(2) 耐火性差:如果遇到了火灾,钢结构建筑钢材导热系数过大,其耐火性能较差,使得刚才屈服强度及弹性模量等会随着温度的上升而急速降低。比如说,当温度分别为350度与500度时,钢材强度分别下降30%与50%;若温度达到了600度,那么钢材结构的刚度与强度几乎全部丧失。

二、工程概况

某高层建筑采用的是钢结构,因而属于钢结构高层建筑工程项目,主要有三个部分:塔楼、配楼与连廊。塔楼地上有35层,地下也有4层;该建筑的总面积达到了约79000m2,属于全钢结构建筑,总钢材构构件的质量达到了15000吨;外轮廓主要由折线柱组成的双曲面,这给安装及测量都带来了极大的困难;其中钢材选择的是 Q345GJC,板厚最大为10cm,因此焊接的时候难度系数较大。

三、高层建筑钢结构施工技术探析

对于本工程建设而言,其施工技术主要包括了这些内容:塔吊选择、布置及装拆;构件进场、验收与堆放;吊装;测量控制;焊接;工期及质量控制;安全施工等。具体而言,可以用图1来表示钢结构的安装工艺:

1. 施工前准备

开展施工之前,相关监理人员必须对工程图纸及相关工艺技术进行了解,熟悉技术条件与规范标准,对于设计图纸的意图应充分领会,要加强重点与难点的理解;及时组织相关专业技术人员做好图纸会审工作,检查图纸中可能出现的漏、缺及错等问题,力求将问题扼杀在施工前,从而减少图纸带来的工程质量及进度问题;做好施工图纸交底,进而对接下来的工作做好方案编制,并交予相关专家进行论证,待审核通过后方可进行施工。

2. 塔吊选择、布置及装拆

对于高层钢结构工程建设而言,绝对不能缺少塔吊,可以这样说,塔吊当属整个建设的核心设备。在进行塔吊选择与布置时,应根据建筑物的现场实际情况与钢结构自身的因素等结合加以考虑,还要保证塔吊在装拆过程中的方便、安全及可靠。对于本工程中,优先选择的是爬式塔吊,这样就可以不用对楼层进行加固也能施工,同时起重机在布设位置的时候也有着很大的自由度;爬式塔吊安装钢结构,对塔吊起重幅度及能力的要求没有其它类型塔吊那么苛刻;同时,采用爬式塔吊在造价上也要低于同类起重机的造价。具体而言,本工程的塔吊高度设计为150米,采用塔吊的塔身高度为180米左右,若要考虑地下部分则需要设置200米。此外,基于爬式塔吊同类中的比较而言,采用内爬式塔吊应在本工程中的造价最低,因此选择内爬式塔吊。

3. 吊装

吊装当属钢结构施工中的龙头工作,其速度与质量将直接影响整个工程施工。在进行吊装之前,需要充分分析结构的平面与立面形状、塔吊数量与位置、结构形式及现场的施工条件等,通过这些方面的详细分析之后确定最终的吊装分区及顺序。对于本工程,初步划分为了两个作业区(东区与西区),分别通过两个作业组来完成两个区的构件吊装。本工程采用这种方式,使得“区域吊装”和“一机多吊”相结合,恰当地解决了施工工期紧和工程量较大的矛盾。在对工程进行测量的时候,首先应注意的是各个工序之间存在着相互联系,也存在着相互制约的关系,因此必须合理选择测量方法,以使其对工程测量的进度及精度影响最小。根据多方面的考虑,本工程采用的是“预先控制”和“跟踪校正”结合的方式。总的来说,就本工程中的竖向吊装顺序应为如下所示:

安设四根钢柱下层框架梁测量校正螺栓初拧中层框架梁上层框架梁测量校正螺栓初拧测量校正终拧高强螺栓焊接焊缝检测散铺上层压型钢板与栓钉焊接/散铺与栓钉焊接上中下层钢梯及平台吊装楼盖钢筋混凝土楼板施工。

4. 焊接

在焊接的时候应把握好以下几个方面的内容:1)保证焊接质量。第一,焊缝的表面不能出现裂缝与焊瘤;第二,一级焊缝不能出现咬边和未满焊等诟病;第三,一二级焊缝不能出现夹渣、气孔及弧坑裂纹等;最后,焊缝完成之后必须进行无损检测。2)焊接的顺序。第一,平面内焊接:从中心向四周扩散,采用结构、节点及全方位对称的顺序进行焊接;第二,竖向上焊接:焊接顺序依次为L层框架梁、压型钢板支托、下层框架梁、玉型钢板支托、焊接检验;第三,柱柱焊接采用两人为宜,相对且两面等温与等速进行焊接;第四,柱梁节头焊接先对 H 型钢下翼缘板施焊,然后再焊接上翼缘板。3)焊接工艺。本工程钢结构焊接的难度十分大,除了钢板较厚之外,还在于结构为双曲面,在设计中适用了斜撑与斜柱,使得立焊与斜立焊较多。加上本工程某段时期较为紧迫,使得工程量的巨大与之产生了矛盾,因此焊接出现了麻烦。

为了解决这种困难,我们在具体的施焊中采用了二氧化碳气体保护半自动焊来进行立焊、斜立焊等施工,从而有效解决了上述矛盾,取得了一定的成效。

5. 安全施工

对于本工程而言,在具体的施工中必须做好相关安全措施,具体而言,应包括以下几个方面的内容:第一,施工人员在进入现场之前必须做好自身安全准备,比如说佩戴好安全帽,冬天构件表面易结霜应系好安全带、穿防滑鞋,穿着防护用品(如护目面罩、电焊手套等)等;第二,临时拆除的零部件应放置在工具袋中,若没有工具袋则应拿稳当,切勿乱扔乱放;第三,应检查起重设备及吊具等是否满足了相关要求,不满足则坚决不能使用;第四,在吊柱时应在外墙安设安全网,吊框架时则应架设临时的活动式走道,焊接时应搭设操作平台,同时及时铺设楼层压型板确保施工的安全;第五,要有严格的管理体系,派遣专人进行工程的防火安全监管,确保各类操作都符合相关的规范要求,同时做好施工安全教育工作,做好每天的监察工作。

四、结语

综上所述,我国进入 21 世纪之后,城市经济发展迅猛,高层建筑逐渐增多,相关建筑用材需求也就越来越大。钢结构与钢筋混凝土结构相较,钢结构有着强度高、自重轻及施工快等优势,因此在高层建筑中运用逐渐普遍。高层建筑钢结构施工中,应做好各个步骤的准确到位,同时要不断进行相关技术的研究与探索,从而使得施工技术更上一层楼。

参考文献:

[1]李进.高层建筑钢结构施工技术与管理[J].中小企业管理与科技,2010(16).

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中图分类号:TU97文献标识码: A

前言:高层建筑钢结构相对于以往的钢筋混凝土而言,具有很多的优势,对于建筑性能而言有很大的提升。随着我国城市经济建设的发展,对于高层建筑的需求量还很大,所以钢结构以其自身的优势,必将成为以后建筑业发展的主要趋势。在钢结构施工中,应该不断的提高施工技术水平,加强监督管理,保证高层建筑的施工质量,为我国建筑业的发展创造有利的环境。

1 钢结构优势和缺陷分析

1.1 优势分析

首先,在钢结构施工中,主要的材料为钢材,钢材的自身力学性能比较强,在抗拉伸、抗压以及延展性方面具有很强的功能,并且材质比较均匀。在高层建筑施工中,目前主要应该考虑到建筑的抗震性,因为高层建筑在垂直方向的距离较大,对于抗风性要有很大的强度,而钢材较好的弹性能够将地震所产生的能量消耗掉,所以在抗震性方面具有很强的性能。在以往的地震中,对于房屋建筑的破损程度进行研究,也证实了钢结构的性能特点。其次,由于钢结构生产以及安装施工的特点,在整体性方面为施工企业提高了经济效益。钢材主要是在工厂生产,可以采用集约化的批量生产,在工地进行安装施工,采用焊接的方式,可以进行各种形式结构设计,安装过程简便,精准度较高。经过相关的资料显示,钢结构施工要比钢筋混凝土施工的速度快百分百分之七十到八十,缩短了施工工期,降低了施工成本,对于施工企业来讲提高了经济效益。再次,在占地面积上,钢结构要比钢筋混凝土结构节省很大的面积,增加了开间面积。并且在施工的过程中,减少了灰尘以及噪音的污染。在建筑物拆除后,废弃的钢材还可以回收再利用,减少了浪费现象以及对环境的污染。所以说钢结构具有众多的优点,已经成为了现阶段建筑业发展的主要趋势。

1.2 缺陷分析

首先,因为钢材具有一定的耐火点,当温度达到六百度时,钢材就会丧失承载的性能,导致建筑物坍塌,耐火性能很差。所以说为了保证建筑物的抗火灾能力,在施工的过程中,应该对梁、柱以及压型钢板做好防火处理,提高耐火性。其次,在钢材焊接的过程中,由于受到残余应力的影响,会对整个建筑的结构造成很大的影响。再次,受到我国冶炼技术的影响,在钢材的生产方面还具有一定的局限性,对于一部分特殊的钢材型号还处于小规模的生产中,所以造成了钢材市场的供需失衡现象。

2.钢结构施工前的准备

2.1 吊装准备。

目前来看,高层建筑钢结构施工中所选用的吊装机械主机,主要还是自升式、塔式起重机。塔式起重机的性能一定要满足施工工程的需求,包括吊机的最大起重量、起重力矩以及半径值。尤其要注意的是,随着起重提升高度的增大,其可提器的重量也会减小。

2.2 施工现场与技术的准备。

高层建筑钢结构施工前,施工现场准备工作非常重要,总结之,主要包括以下内容:钢构件及其配套零部件和连接件的验收、丈量器具以及测量仪器的准备、构件的运输、基础的复测、构件的堆放、设备工具材料的安排和施工力量的组织等。要编制钢结构施工组织设计方案,并将设计的思想理念贯穿到实际施工过程之中;要确定和完善钢结构施工和验收标准,对市场进行规范、对各方的行为进行规范;要做好工艺试验和评定,为后续的钢结构施工提供技术支持。

3.高层建筑钢结构施工技术的应用

高层建筑钢结构的构件种类较多,其主要的施工技术表现在构件与构件之间的连接,以及连接处强度和整体稳定性的保证。因此,如何解决构件间的连接问题是钢结构工程主要任务。

3.1地脚螺栓的预埋技术。

地脚螺栓的预埋位置和预埋强度是钢结构工程整体质量的基本内容保证。一般常采用 6~10cm 厚的钢板作为定位钢板,再进行地脚螺栓的定位。还应注意定位钢板的尺寸与钢柱底垫板的尺寸要相互吻合,并在钢板底部螺栓上设置止退调节螺栓,与其对应的上部骆爽要能够固定调节螺母,并在钢板上预留 150mm 直径的浇捣孔,以便其下部梁内钢筋的绑扎工作。为了使二者合为一体,可将地脚螺栓焊接在柱子的钢筋上,以确保整体刚度。在混凝土浇筑工程结束后,还应将地面的地脚螺栓用塑料布等包裹起来,以避免生锈。

3.2钢柱的安置技术。

柱子的设置要点是对于每一节柱的标高、垂直度与定位轴线的偏差如何形成。对于不同位置的柱节其控制关键点也有所区别。如首节柱要控制的主要是标高和定位轴线,次节柱则要加上垂直度的测试。另外,不同柱节的调节方式也不尽相同,首节柱是通过定位钢板与螺母的调节来实现,次节柱则是通过调节丝杠来实现。通过焊缝的宽度来确保楼层的标高是较高的技术水平要求,是指通过四个方位的调节丝杠来实现对钢柱垂直度的调整。钢柱对接完成后,要进行严密的验收工作,合格后,可将耳板彻底拆除。另外,为了确保钢梁的安装以及二者的连接强度,应在安装钢梁前,在钢柱预埋连接件以及混凝土核心筒壁上的预埋件。

3.3钢梁的安置技术。

钢梁安置的要点是要通过限位钢板临时固定与数次校正,来实现钢梁与钢柱的连接处的垂直度及轴线位置。在临时固定时,可通过安放吊装耳板于钢梁上,并在耳板的两端分别焊接一块安置限位钢板来完成钢梁临时固定。吊装耳板应在距钢梁两端 1/4 长度的位置安装,规格要与钢梁的重量相匹配,一般来说,吊装耳板的厚度在10~16mm 左右。限位钢板应在钢梁的上部设置,厚度同耳板,可将限位钢板设定在钢柱的牛腿上。限位钢板和吊装耳板可以提高钢梁的安装精度,并能加快施工速度,确保施工的安全进行。

3.4焊接和栓接的技术。

钢材的连接方式主要有两种,一是螺栓连接,二是焊接。一般来说,在临时固定时常采用螺栓连接的方式,这样不仅能够确保安装时的强度和安全性,也能够方便在工程结束后对于临时固定的拆除。对于焊接连接方式来说,最主要的问题是如何保证焊接质量。高层建筑钢结构焊接的主要问题是减少焊接应力和变形。在施工过程中,应从中心框架向四周扩展焊接,首先应选择收缩大的焊缝进行焊接,并应采取对称焊接的办法来减少应力和应变。另外,应先进行梁与柱的连接,再进行柱与柱间的连接。

3.5门窗工程的安装技术。

钢窗的安装质量主要由钢窗产品的质量和进场后外观的检查,以及钢窗与固定钢窗立柱间的间隙来控制。施工中,为了避免预留窗口与钢窗不匹配,一般常见的做法是将钢窗一边的立柱首先固定住,等钢窗完全安装后,再将另一边的立柱焊接。钢结构工程中不可避免的会有特殊钢结构,一般都是以组合的形式出现,体积较大且重量较大。由于特殊部位的钢构件在各个工程中各不相同,因此无法对其给予统一的标准,应根据工程的实际情况来进行设计。

此外,高层建筑的施工过程还有一定的安全保障措施,主要有水平通道和垂直运输设施的安全保障。水平通道一般为工具式的脚手通道、装配式的通道板、钢管脚手通道以及扶手绳等。竖向的通道多采用临时固定与钢柱两侧的爬梯来实现。为确保安全,多采用焊接紧固的方式来实现接柱操作平台与钢柱之间的连接。这些安全保障设施只有在工程完全结束后方可拆除

4.结语:

综上所述,相关人员要不断学习研究,根据结构的情况、施工现场的环境、施工企业的资源综合考虑,制定技术路线,确定关键技术和措施,做好高层建筑钢结构各方面的施工工作,以达到新时期社会发展和科技进步的要求。全行业都争取在我国高层建筑建设进入钢结构体系时代的同时,也带来建筑行业的新突破。

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引言

钢结构是主要由钢制材料组成的结构,是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻,且施工简便,广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜;材料匀质性和各向同性好,属理想弹性体,最符合一般工程力学的基本假定;材料塑性、韧性好,可有较大变形,能很好地承受动力荷载;建筑工期短;其工业化程度高,可进行机械化程度高的专业化生产。现代高层、超高层钢结构中应用较为广泛,事实上,它属于钢――混凝土混合的结构。钢筋混凝土在高层建筑中由于自身重量过大,梁柱占用的面积比率也大,因此高层建筑中采用钢筋混凝土结构经常受到很多质疑;同时强度较高的钢材也顺应出现,在高层建筑中采用一部分钢结构或全部运用钢结构的理论设计同步前进。伴随冶炼、制造技术的高速发展,为高层钢结构工程在工程领域的应用带来了新的生机:伴随着高层建筑工程建设的不断增加,继而又推动了高层钢结构设计、施工中的焊接、安装技术的不断提高。下文对高层钢结构施工中焊接技术进行简要总结。

1.高层钢结构施工前需要的准备工作

1.1高层钢结构体系的体系类型

中国对高层及超高层建筑的体系的划分,在《建筑设计规范》、《建筑抗震设计规范》、《建筑防火设计规范》无统一的规定,通常情况下认为建筑高度超过24以上为高层建筑,建筑高度超过60米以上为超高层建筑。从建筑物结构设计角度上看,根据建筑物使用功能要求、建筑物高度不同、场地抗震设防烈度以满足经济、合理、安全、可靠的设计原则,应选择相适应的结构体系。通常分为:框架结构体系、剪力墙结构体系、框架―剪力墙结构体系、框―筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系六大类。通常高层和超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构外,有时还采用型钢混凝土结构、钢管混凝土结构,全钢结构。

1.2高层钢结构体系施工前应做好准备工作

开工前必须做好高层钢结构体系施工前的图纸会审工作,图纸是工程施工的重要依据,工程开工前工程建设单位应组织设计单位、施工单位、项目监理机构、图纸评审专家小组一起工程图纸,对图纸设计要求不明确的地方进行研究讨论,提出相关问题,由设计单位进行解决。图纸会审通过后,监理公司必须组织所有监理人员对工程相关规范标准、工艺技术,准确掌握设计意图。并组织施工单位现场从事专业技术的人员对图纸进行设计交底,检查出施工图纸中的不合理之处,一定将问题在开工前解决,避免因图纸问题对施工的质量、进度等产生影响。

2.高层钢结构塔吊的选型与合理布置

对于高层钢结构的施工,塔吊是最具核心的设备,因此塔吊的选择与布置要依据周边建筑物高度、现场条件、钢结构的重量等因素进行综合考虑,必须确保塔吊在施工过程中装拆的安全可靠性。塔吊选择宜优先考虑内爬式塔吊,该类型塔吊不需要对楼层加固,在起重机布设位置上的自由度较大,并且在进行高层建筑钢结构的吊装施工时对塔吊起重能力和幅度要求不苛刻。

3.高层钢结构选材筛选

钢结构的最大缺点是导热系数大,耐火性能差。原材料进场前必须严格控制原材料的选购。原材料中钢筋的质量文件应齐全有效、检验结果要符合规范和设计要求。

4.高层钢结构现场制作与安装施工要求

多层及高层钢结构的制作和安装应按照施工图进行,并应遵守《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-95、《高层建筑钢结构设计与施工规程》JGJ99-98及其他有关规范和规程的规定。制作和安装的施工单位在开工前必须编制施工组织设计和工艺流程,施工过程中必须严格按照规定的要求组织施工。高层钢结构制作与安装的一般要求多层及高层钢结构制作和安装工作,必须在具有多层及高层钢结构吊装和制作的责任工程师和责任工艺师的指导下进行。对参加制作和安装的人员,必须进行各项专业培训,经培训达到要求者方能进行操作。施工详图编制后,应提交原设计工程师负责审批,或由合同文件中明确规定的监理工程师审批。由于材料代用、工艺或其它原因需修改施工图时,必须向原设计单位申报,经同意并签署文件后,修改图才能生效。构造复杂的构件制作时,应充分考虑各方面因素的影响,必要时要进行工艺性试验。多层及高层钢结构安装前,必须对构件进行详细检查,构件外形尺寸,螺孔位置及直径,连接件位置及角度,焊缝、栓钉、高强度螺栓节点,摩擦面加工质量等均应达到施工图的技术要求。

5.高层钢结构安装工程竣工验收资料

多层及高层钢结构安装工程竣工验收应提交下列文件:钢结构施工图,设计更改文件,并在施工图中注明修改部位;钢结构制造合格证;安装用材料的质量证明文件;测量检查记录,焊缝质量检查记录,高强度螺栓安装质量检查记录,栓钉焊质量检查记录;各种试验报告技术资料;隐蔽工程分段验收记录;安装过程中建设单位、设计单位、构件制造厂、钢结构安装单位达成的各种技术文件。

6.结语

钢结构住宅是今后发展的一个重要方向,但钢结构仅仅是建筑中承重体系、服务部分,它不是建筑使用中的主要成分,钢结构住宅设计首先要遵循住宅建筑设计的一般原则,然后才是发挥钢结构的优势,单纯突出钢结构而不考虑生活的舒适性、不能满足人文要求的钢结构住宅项目是没有市场的。如果说钢筋混凝土结构的发展使施工从手工进入了机械化,那么钢结构的应用就将使住宅施工实现现代化,钢结构住宅将成为建筑现代化发展的一个重要标志。“钢结构是环保住宅,钢结构符合可持续发展概念”――21世纪钢结构将占领广阔的建筑市场。在我国目前大力推广住宅产业化的时代背景下,我们相信钢结构体系终将成为住宅结构体系的主流。

参考文献

[1]杨鹏宇.钢结构高强螺栓连接施工.山西:山西建筑出版社,2006,32(16):140-141.

[2]郝燕春.大型钢网架安装技术.山西:山西建筑,2007,33(10):195-196.

[3]魏明钟.钢结构.武汉:武汉工业大学出版社,2002.11-13.

[4]沈祖炎.钢结构基本原理.北京:中国建筑工业出版社,2004.189-191.

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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

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

随着我国城市化进程不断加快以及我国钢产量跃居世界前列,建筑钢结构在综合经济效益和抗震性能上的优点,正逐渐的得到普遍的认可,发展钢结构建筑已成为工程建设的一项基本政策。由于钢结构具有抗风、抗震,减小结构占用面积,施工速度快,基础费用低等优点,钢结构正逐步成为工程机构中优先考虑使用的结构类型。

一、高层建筑钢结构施工的基本要求

在高层钢结构施工现场工作时,首先要明白节点固化图的布置,制定合理的高层施工工艺。根据工程机械设备本身的特点去严格机械的使用工序,做到每个工序相互衔接合理,加快工程进度。根据结构的不同特点,选择合适的天气去完成焊接等工作,一定要保证施工质量,为了缩短工期,要严格执行制作工艺,减少处理现场的时间,要做到对分区、分层、分阶段去控制质量,防止误差的累计太多,牢固树立安全第一的原则,防范措施要严谨,施工质量检查到位。

二、高层建筑钢结构施工技术分析

1.螺栓预埋技术

预埋柱脚螺栓的位置要求比较严格,必须非常准确,否则不仅会增加钢柱安装的难度,也会对安装质量产生很大的影响。因此应该严格控制预埋螺栓位置,在施工的过程中,应该对基础轴线和标高基准点进行严格的控制,埋设后进行两次复测,第一次要在埋设定位后进行测量,第二次要在基础混凝土浇筑并等其变得坚固后进行相关的复测。如果在复测过程中,发现位移超出范围的问题,则必须进行重新埋设。其标高偏差应该尽量控制在±5mm 以内,定位轴线的偏差尽量控制在±2mm以内。

2.吊装技术

(1)钢柱吊装技术

钢柱是高层建筑层高和总高度的主要竖向构件的重要的决定因素,因此,在加工制造中,必须按照现行规范的标准来进行。钢柱在放样下料制作的过程中,应该充分考虑到焊缝的收缩变形以及竖向荷载作用下引起的压缩变形等各种因素,所以钢柱的放样下料长度要与设计长度区别开来,不能因为小差的少就不重视或者忽略不计。即使上下两节钢柱截面完全相等时也不能随便进行互换,同时要求对每节钢柱应编号做好记录加以区别,以保证正确的安装。

(2)钢梁吊装技术

钢梁在进行吊装前,应在柱子牛腿处检查标高和柱子之间的距离,主梁吊装前,应在梁上装好扶手杆和扶手绳,待主梁吊装就位完成后,将扶手绳与钢柱系牢,以保证施工人员的安全。一般在钢梁上翼缘处开孔,作为吊点。吊点位置取决于钢梁的跨度。为了提高吊装的速度,对重量较小的次梁或者其他的小梁,尽量多利用多头吊索一次吊装数根。有时将梁、柱在地面组装成排架进行整体吊装,这样不仅有利于提高吊装的速度,还有利于减少高空作业,保证工程的质量。

3.钢结构高强螺栓连接技术

(1)节点处理技术

高强度螺栓连接应该在其结构架设调整完成后,再对接合件进行相应的矫正处理,从根本上对接合件的变形、错位和错孔等问题进行消除,板束接合摩擦面要贴紧后进行安装高强度螺栓。为了使得接合部板束间摩擦面贴紧的效果更好,先用临时变通螺栓和手动扳手紧固、达到贴紧为止。在每个节点上穿入临时螺栓的数量应该提前进行科学合理的计算,一般要超过高强度螺栓总数的1/3。最少不得少于二个临时螺栓。冲打穿入螺全的数量应该少于临时螺栓总数的百分之三。不允许用高强度螺栓兼临时螺栓,以防止对螺纹的损伤,引起扭矩系数发生变化。

(2)螺栓安装技术

在节点全部处理好后要进行高强度螺栓的安装,螺栓穿入方向要保持一致。在施工过程中要考虑到施工的便利性,对于箱形截面部件的接合部分,全部从内向外插入螺栓,在外侧要进行相应的紧固。如果操作不方便,可从反方向将螺栓插入。在进行大六角高强度螺栓连接副的安装时,根部的垫圈有倒角的一侧应该面向螺栓头,安装尾部的螺母垫圈,则应与扭剪型高强度螺栓的螺母和垫圈安装相同。如果不能穿入时,严禁强行穿入螺栓,正确的方法应该是,应用绞刀对螺孔进行相关的修整,用绞孔修整前应该对其周围的螺栓全部拧紧,使板叠密贴后再进行。修整时还要防止铁屑落入叠缝中。绞孔完成后用砂轮除去螺栓孔周围的毛刺,同时把铁屑清扫干净。

(3)螺栓紧固技术

在对高强度螺栓进行紧固时,应该对初拧、终拧有一个详细的划分。初拧、复拧和终拧一般适用于大型节点的划分。在紧固过程中,初拧是为了尽量减少螺栓由于钢板变形等带来的影响,比较适合采用减少互相影响的相关的措施。复拧是在初拧的基础上,对于大型节点高强度螺栓初拧完成之后,重复进行的紧固。复拧扭矩值和初拧扭矩值是相等的。终拧是对高强度螺栓作所做的紧固。终拧的轴力值应该以标准轴力为目标,并要按照要求进行合理的设计。

4.焊接施工技术

焊接在钢结构高层建筑中的应用必不可少,一般钢结构高层建筑我们采用的焊接方法有CO2气体保护焊、电渣焊和自动埋弧焊等。下面就几种不同的焊接方法分别叙述其施工工艺的要点。

(1)CO2气体保护焊操作工艺

施工操作中要注意的有:焊接参数的选择,焊丝的选择和焊接电弧电压与电流的选择,电流要根据工件的厚度、施焊位置和焊丝直径和熔滴过渡形式来选择,电弧电压的选择要与电流恰好配合;不同位置的选择不同的焊接方式,平焊多选择左向焊法,能清楚地看到焊缝和熔池,便于控制焊缝的成型,横焊大多采用右向焊法,立焊分为向上立焊和向下立焊,中厚板的细丝焊接使用向上立焊,薄板可使用向下立焊.

(2)电渣焊的操作工艺

电渣焊是一种自动焊,用户高强度结构钢在竖直位置上的对接焊接。在进行操作时首先要选择焊接的电流和电压,根据计算公式选择计算出的电流,电压与熔缝的熔宽成正比,起弧阶段电压会高一点,在焊透的请款下,电压尽可能底,焊接过程随时注意调整电压;其次要适当掌握好焊接的速度(1.5~3m/h范围内),送丝速度在200~300m/h的范围以内,造渣过程中最好选择200m/h;还有就是要随时检查焊件的炽热状态,适当调整焊接工艺参数,当翼缘板较薄时,相应的焊接部位要安装水冷却装置。

(3)自自动埋弧焊操作工艺

在施工操作中要注意的有:首先是焊丝的选择,可参照《钢结构高层建筑设计与施工规程》进行选择;其次是焊丝的数目,可选择双丝焊,可一次得到大量的熔敷金属,焊接变形小同时也能提高焊接速度;其次对于无法使用衬热的焊缝,可先用手工焊封底,再用埋弧焊,对于较厚钢板可采用多层焊,在塔接接头和T形接头中,可以采用斜角焊接和船型焊接的形式。

三、施工安全措施

安全施工是钢结构施工中的十分重要环节,超高层钢结构施工的特点是高空、悬空作业点多。在施工过程中,仅高强螺栓就有40万颗,这些零件虽小,但如果从100m 以上的高空掉下去,后果可想而知。针对超高层钢结构施工的特点, 采取事前与过程控制相结合的方法,即事先采取防护措施(如防坠板、防坠器、安全梯、缆风绳等等),并加强对施工人员的安全教育培训,坚持日安全巡视制度。某工程在吊柱子时外墙设安全网, 吊框架梁时架设临时活动式走道, 并随框架吊装逐层升高;拧高强螺栓时在梁端挂设吊篮,焊接时搭设操作平台, 另外做到及时铺设楼层压型板以确保施工安全

参考文献:

[1]鲍广鉴.钢结构施工技术及实例[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

篇8

一、高层建筑钢结构吊装准备工作

1.根据安装程序制定顺序图表

吊装前需根据安装程序针对柱、主梁、次梁编制安装顺序图表。安装顺序图表中应显示出各个构件相关的简单描述,如:平面位置、安装顺序号、构件名称、构件所在图纸号、构件重量、构件外形等。

2.吊装的前期准备工作

吊装前的准备工作有:1)施工图纸安排技术人员认真审阅,做好图纸设计交底工作,做好技术交底工作;2)准备相关标准图集及需要资料,编制施工图预算,制定分部工程材料计划、劳动力需求计划以及准备施工机具等;3)与施工人员进行施工组织设计和技术交底,并向其详细讲解整个工程的设计内容、施工计划及相关技术要求等,将施工计划落实下去,并落实技术责任制;4)对现场定位桩做好测设工作,完成定位放线工作等。

二、塔吊的选择、布置及装拆

塔吊是超高层钢结构工程施工的核心设备,其选择与布置要根据建筑物的布置、现场条件及钢结构的重量等因素综合考虑,并保证装拆的安全、方便、可靠。

在塔吊的选择上应优先考虑内爬式塔吊,因为钢结构建筑采用内爬式塔吊不需要对楼层进行加固,并且在起重机布设位置上有较大的自由度。另一方面,采用内爬式塔吊进行钢结构高层建筑吊装施工,对塔吊起重能力和幅度要求不像采用附着式塔吊那样苛刻。

另外,采用附着塔吊的造价要远高于同类型起重能力稍小的内爬式塔吊,比如工程设计高度为150m,采用附着式塔吊的塔身高度约180m(其中考虑钢结构3层柱12m,吊索4~6m,吊钩滑轮及小车全高4m,安全操作距离2m等),加上地下部分高度共200m,而采用内爬式塔吊的塔身约为40~50m。附着塔吊的租赁成本要大于内爬式塔吊。因此,从经济上考虑,为节约成本,优先选用内爬式塔吊进行钢结构超高层建筑的施工。

三、钢构件施工顺序

高层钢结构的吊装需划分吊装作业区域,钢结构吊装按划分的区域,平行顺序同时进行。当一片区吊装完毕后,即进行测量、校正、高强度螺栓初拧等工序,待几个片区安装完毕后,对整体在进行测量、校正、高强度螺栓终拧、焊接。焊后复测完,接着进行下一节钢柱的吊装。并根据现场实际情况进行本层压型钢板吊放和部分铺设工作等。

1.螺栓预埋

柱位置的准确性取决于预埋螺栓位置的准确性。地脚螺栓预埋位置的准确程度对钢结构工程整体的安装质量至关重要,为保证地脚螺栓的定位准确,采用6~10 mm 厚钢板制作加工成定位钢板,进行地脚螺栓的定位固定,定位钢板尺寸同钢柱底垫板尺寸(圆管柱直径D =120mm),在钢板底部螺栓上加止退调节螺母,在钢板上部螺栓上固定调节螺母,钢板上设直径150mm 浇捣孔,在钢板下部绑扎梁钢筋时将地脚螺栓焊接在柱筋上固定,控制好位置,同钢筋连成一体,并进行反复校核,无误后进行混凝土的浇注施工,地脚螺栓露出地面部分用塑料布进行包裹保护。

2.钢管柱的吊装

在柱脚之中安装两道三级钢,在混凝土和钢管柱之间设置两道一级钢,在进行浇灌的时候,应该向钢管柱的内侧灌注两道水泥浆。在进行基础节安装的过程中,在起吊之前,应该使用垫木使钢管柱的根部提高,同时配合吊装索具的使用,对揽风绳进行调整,在钢柱上固定溜绳。在对钢管柱进行起吊的过程之中,应该使用两点捆绑垂直起吊的方式,为了避免在起吊过程中发生变形的情况,因此应该在脚上的位置设置吊点。在进行起吊的过程中,起钩的位置应该设置在起重机的边缘,在对起重机进行回转的过程之中,调整柱子的垂直角度。

在对钢管柱进行吊装的过程中,应该对上口进行包封,减少异物进入到钢管内部的现象。在对钢管柱进行吊装的施工现场,应该对水平表和主轴线的高度进行标记。对钢柱进行垂直的矫正,在对钢管进行对接的过程之中,应该在对接处的位置设置调节的螺杆和限位板,调节螺杆的方向对钢柱的垂直程度进行调整,在x轴和y轴的两个方向分别设置一套经纬仪,对底柱的偏差进行测量,对螺杆的角度进行调节,使柱底的十字线和柱顶的标记能够重合。在对现场进行焊接的过程之中,应该选择水平焊的形式,以保证在对接处的焊接质量能够得到有效的提高,应该安装附加钢管在对接处的位置,将宽度和厚度设置为二比一的比例,并且使管内壁保持在零点五毫米左右的缝隙。在对钢管内部进行焊接的过程中,应该充入二氧化碳气体对钢柱进行保护性的焊接,使用分向分段顺序的方式进行焊接,使用分段焊接的方式保证现场焊接的对成型,减少因为焊接变形对安装精度产生的影响,在焊接缝隙的两端分别设置引出板和引入板,在实施焊接之后,使用气割的方式对引出板和引入板进行切割,并且对其进行平整的修磨。

3.钢梁的吊装

施工前,核心简周边的外架应将其提升到待施工楼层后才能进行钢梁吊装。对核心简预埋件的位置标高线进行测量并放线,梁的临时支承可用角钢设置。在地面操作时,先把节点板和高强螺栓的工具袋绑在距离梁端不到1米的梁两端,再按各层钢梁吊装程序进行安装。通常一次吊2根~3根钢梁能提高塔吊的垂直运输效率。钢梁吊装顺序:先下层主梁,再中层主梁,最后上层主梁。若要提高起吊速度可使用两副吊索。钢梁全部起吊就位后,各构件的准确位置使用撬棍和冲头来调整,检查全部的螺栓孔,对正后方能放入高强螺栓进行固定,所有主梁吊装完毕后便可拧紧高强螺栓。安装主梁时,应预留试验确定的焊缝收缩量约2mm~3mm,柱垂直度和倾斜度使用两台全站仪进行跟踪和检查,若出现较大偏差需重新校正。

四、垂直校正及焊接

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    0.前言

    钢结构建筑具有强度高、自重轻、施工速度快、抗震性能好、节能环保及工业化程度高等特点,是我国十五期间重点推广项目之一。随着城市建筑业的迅速发展,高层钢结构工程应用越来越多,合理确定钢结构安装的施工顺序、采取各种措施提高安装质量是保证整个工程质量和工期的关键。论文参考网。一旦钢结构在施工过程中出现了问题,就会带来许多后患。轻者会影响工期,破坏结构外观,浪费材料等;重者则可能会造成人员的伤亡,甚至给社会带来严重的不良影响。因此,对于钢结构工程的施工必须严格控制,防患于未然。

    1.钢结构施工中存在的问题

    钢结构工程施工中产生的问题,是由于施工单位施工不善而造成的。论文参考网。主要问题有以下几点:

    (1)不熟悉图纸,盲目施工,图纸未经会审,仓促施工;未经设计部门同意擅自修改图纸。

    (2)未按相关施工验收规范施工。

    (3)未按相关操作规程施工。

    (4)施工方案不周全,质量管理紊乱。

    2.两种钢结构的施工技术

    2.1 钢结构厂房的施工技术

    钢结构构件主要制作工艺流程为:放样F料电脑编程拼板一CNC切割组立埋弧焊接钻孔组装矫正成型铆工零配件下料制作组装焊接和焊接检验防锈处理、涂装、编号构件验收出厂。钢材不易久放露天,造成母材锈蚀过度而不合格;焊接材料受潮后不能施焊等;构件严格按照操作流程制作。

    钢结构厂房施工技术:综合考虑工程特点、现场的实际情况、工期等因素,选择合适的吊装设备、安装设备等。

    (1)地脚螺栓的安装:地脚螺栓的精度关系到钢结构定位,地脚螺栓的埋设须严格保证其精度,地脚螺栓的埋设精度:轴线位移±2.0mm,标高±5.0mm。

    (2)钢架安装顺序:钢柱钢梁吊车梁连系梁水平支撑檩条拉杆隅撑。

    (3)钢柱吊装:钢柱安装前应测出钢柱牛腿面的标高,以此标高反算到柱脚及基础支承面标高,并予以调整支承面。

    (4)钢梁的安装:首先在地面胎架上拼接成整体,同时在钢梁上架设好生命线,安装檩条时可以在钢梁上来回走动,吊装就位后在钢梁的两侧用缆风绳将钢梁固定,保证钢梁的平面外的稳定,然后吊装下一跨间钢梁,待下一跨间钢梁安装完成后,在此跨间安装檩条,固定钢梁,保证钢梁不会倾斜扭曲。

    2.2 高层建筑钢结构的施工技术

    我国的高层与超高层钢结构建筑自改革开放以来已有20年的历史,并在设计和施工中积累了不少经验,我国已自行编制了《高层民用建筑钢结构技术规程》。针对高层建筑钢结构安装构件数量多和施工技术复杂的特点,对关键工序进行了研究,通过编制各种专项施工技术方案及质量控制措施,实现高精度安装、快速完成工期的目标。

    高层建筑钢结构的施工技术具体有:

    (1)地脚螺栓预埋:地脚螺栓预埋位置的准确程度对钢结构工程整体的安装质量至关重要,为保证地脚螺栓的定位准确,采用适宜厚度的钢板制作加工成定位钢板,进行地脚螺栓的定位固定。

    (2)钢柱的安装:钢柱标高的控制一般有两种方式:一是,按相对标高制作安装钢柱的长度误差不得超过3mm,不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形,建筑物的总高度只要达到各节柱子制作允许偏差总和及钢柱压缩变形总和就算合格;二是,按设计标高制作安装土建的标高安装第一节钢柱底面标高,每节钢柱的累加尺寸总和应符合设计要求的总尺寸,每一节柱子的接头产生的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形应加到每节钢柱加工长度中。

    (3)钢梁的安装:钢梁安装的重点在于控制钢梁与钢柱连接形成整体后的轴线位置及垂直度,可通过限位钢板临时固定、多次反复校正逐步完成。

    (4)焊接:高层钢结构的现场焊接顺序

    应按照力求减少焊接变形和降低焊接应力的原则加以确定。在平面上,从中心框架向四周扩展焊接。

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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、概况 高层钢结构建筑在国外已有110多年的历史,1883年最早一幢钢结构高层建筑在美国芝加哥拔地而起开始到我国的高层与超高层钢结构建筑自改革开放以来已有20年的历史,并在设计和施工中积累了不少经验,已有我国自行编制的《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-98。 我们公司集设计、制作、安装于一体,生产过难度大、造型复杂钢结构工程,如锦州华庭超市、西安国际商城等工程,在钢结构方面已经积累了丰富的设计/制作/安装经验。为了进一步提高广大员工在高层钢结构上的技术水平,从结构体系、材料选用、制作与安装等方面加以阐述。 二、高层及超高层结构体系 对于高层及超高层建筑从结构设计来讲,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系,一般分为六大类:框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、框—筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。 高层和超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构(代号RC)外,还采用型钢混凝土结构(代号SRC),钢管混凝土结构(代号CFS)和全钢结构(代号S或SS)。> 吉林广电中心,建筑钢结构高度52.5m,柱间距为17m和11m,抗震设防烈度为6度,采用框架—剪力墙或框—筒结构体系较为经济合理,这种结构体系的剪力墙或筒体是很好的抗侧力构件,常常承担了大部分的风载和地震荷载产生的水平侧力,总体刚度大,侧移小,且满足玻璃幕墙的外装饰要求。三、材料的选用 钢结构有很多优点,但其缺点是导热系数大,耐火性差。随着冶金技术的提高,耐火钢的研究成功并投入生产,为钢结构的进一步发展创造了条件。 目前宝钢投入生产的有B400RNQ和B490RNQ两种型号的耐火钢,其物理力学指标、化学性能及抗冲击韧性和可焊性,都能达到结构钢的要求。普通钢材当达到600℃的高温时已完全丧失承载能力,宝钢生产的这两个品种钢材当达到600℃时其屈服强度还有150~220Mpa。 一般高层和超高层建筑当采用框—剪、框—筒结构体系时的经济性统计为:钢结构造价=钢材费用(约占40%)+制作安装费用(约占30%)+防火涂料费用(约占30%),防火涂料所占总造价的比重较大。如果使用高强度耐火钢虽价格略有上升,但防火涂料价格有较大幅度下降,可望部分抵消由此带来的成本上升,而且可靠度及安全性有了一定的保障。 四、制作与安装 (一)统一测量仪器和钢尺量具 建造一幢超高层大楼,涉及到土建、钢结构、玻璃幕墙和各类设备的安装,使用的测量仪器和使用的钢尺必须经一计量部门由同一标准鉴定。 (二)定位轴线、标高和地脚螺栓 钢柱的定位轴线可根据场地的宽窄,在建筑物外部或内部设置控制轴线。本工程高度在52m,设置二个控制桩,以供架设经纬仪或激光仪控制桩的位置,要求以能满足通视、可视为原则。 钢柱的长度以满足起重量的大小和运输的可能性,一般为每层为一节,对每一节柱子安装不得使用下一节柱子的定位轴线,应从地面控制轴线引到高空,以保证每节柱子安装正确无误,避免产生累积误差。 柱脚与钢筋混凝土基础的连接,一般采用埋入式刚性柱脚,地脚螺栓是在安装就位第一节钢柱时,控制平面尺寸和标高的临时固定措施。 (三)钢柱的制作与安装 钢柱是高层、超高层建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件,在加工制造中必须满足现行规范的验收标准。 52m高的高层钢柱一般分为8节构件,钢柱在翻样下料制作过程中应考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形,所以钢柱的翻样下料长度不等于设计长度,即使只有几毫米也不能忽略不计。而且上下两节钢柱截面完全相等时也不允许互换,要求对每节钢柱应编号予以区别,正确安装就位。

钢柱标高的控制一般有二种方式:

1. 按相对标高制作安装。钢柱的长度误差不得超过3mm,不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形,建筑物的总高度只要达到各节柱子制作允许偏差总和及钢柱压缩变形总和就算合格,这种制作安装一般在12层以下,层高控制不十分严格的建筑物。 2. 按设计标高制作安装。一般在12层以上,精度要求较高的层高,应按土建的标高安装第一节钢柱底面标高,每节钢柱的累加尺寸总和应符合设计要求的总尺寸。每一节柱子的接头产生的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形应加到每节钢柱加工长度中去。 无论采用何种安装方式,都应在翻样下料制作过程中充分表达出来,并应符合设计要求的总高度。 (四)框架梁的制作与安装 高层、超高层框架梁一般采用H型钢,框架梁与钢柱宜采用刚性连接,钢柱为贯通型,在框架梁的上下翼缘处在钢柱内设置横向加劲肋。 框架梁应按设计编号正确就位。 框架梁的翻样下料长度同样不等于设计长度,需考虑焊接收缩变形。焊接收缩变形可用经验公式计算再按实际加工之后校核,确定其翻样下料的精确长度。 采用高强度螺栓连接,要充分理解设计时采用摩擦型还是承压型高强螺栓。采用摩擦型高强螺栓的摩擦系数应选用合理。 采用高强螺栓群连接时,孔位的精度十分重要。目前制孔一般采用模板制孔和多轴数控钻孔,前者精度低,后者精度高,应优先考虑采用后者。当采用模板制孔时,应保证模板的精度,以确保高强螺栓的组装孔和工地安装孔的精度要求。 高强螺栓群应同一方向插入螺栓孔内,高强螺栓群的拧紧顺序应由中心按幅射方向逐层向外扩展,初拧和终拧都得按预先设定的鲜明色彩在螺帽头上加以表示。五、楼盖的设计 高层、超高层建筑的楼板和屋盖具有很大的平面刚度,是竖向钢柱与剪力墙或筒体的平面抗侧力构件,同时使钢柱与各竖向构件(剪力墙或筒体)起到变形协调作用。 一般钢结构建筑物的楼板和屋盖,都采用轧制的压型钢板加现浇钢筋混凝土(简称楼承板)楼板和屋盖,厚度一般不小于140mm。如果采用钢梁与钢承混凝土楼板共同作用,简称MST组合梁,只要计算正确,配筋合理,栓钉可靠,则可以节约楼层和屋盖钢梁的用钢量20%左右,而且不需对钢梁进行稳定验算。

参考文献: 1.曹平周,朱召泉,钢结构(第二版)科学技术文献出版社。

2.陈富生、邱国桦、范重,高层建筑钢结构设计,中国建筑工业出版社。

3.高层民用建筑钢结构技术规程(JGJ 99-98)

4.钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)

5. 刘玉珠,美国LRFD钢结构规范,同济大学编译。

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前言 高层钢结构建筑在国外已有百年的历史,1883年最早一幢钢结构高层建筑在美国芝加哥拔地而起,到了二次世界大战后由于地价的上涨和人口的迅速增长,以及对高层及超高层建筑的结构体系的研究日趋完善、计算技术的发展和施工技术水平的不断提高,使高层和超高层建筑迅猛发展。钢筋混凝土结构在超高层建筑中由于自重大,柱子所占的建筑面积比率比较大,在超高层建筑中采用钢筋混凝土结构受到诸多限制;同时高强度钢材应运而生,在超高层建筑中采用部分钢结构或全钢结构的理论研究与设计建造可说是同步前进。

一概述

对于高层及超高层建筑的划分,建筑设计规范、建筑抗震设计规范、建筑防火设计规范没有一个统一规定,一般认为建筑总高度超过24m 为高层建筑,建筑总高度超过100m 为超高层建筑。对于结构设计来讲,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系,一般分为六大类:框架结构体系、抗震墙结构体系、框架―抗震墙结构体系、框―筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。高层和超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构(代号RC)外,还采用型钢混凝土结构(代号SRC),钢管混凝土结构(代号CFS)和全钢结构(代号S 或SS)。

二、高层建筑钢结构的施工工艺

1.材料的选用

钢结构有很多优点,但其缺点是导热系数大,耐火性差。随着冶金技术的提高,耐火钢的研究成功并投入生产,为钢结构的进一步发展创造了条件。在选择中,首先钢筋的质量证明文件应齐全有效,且进场检验应符合规范和设计要求。连接套筒应有出厂合格证,材料一般为低合金钢、优质碳素结构钢,其设计抗拉承载力标准值应不小于被连接钢筋的受拉承载力标准值的1.2倍,套筒长为钢筋直径的二倍。

2.制作与安装

(一)统一测量仪器和钢尺量具

建造一幢超高层大楼,涉及到土建、钢结构、玻璃幕墙和各类设备的安装,使用的测量仪器和使用的钢尺必须由国家法定的同一计量部门由同一标准鉴定。

高层、超高层建筑施工周期较长,尚需定期对测量仪器和钢尺量具进行定期校验以保证建筑物各项指标符合规定的指标。一般以土建部门的测量仪器和钢尺量具为准。

(二)定位轴线、标高和地脚螺栓

钢柱的定位轴线可根据场地的宽窄,在建筑物外部或内部设置控制轴线。本工程高度在100m,设置二个控制桩,以供架设经纬仪或激光仪控制桩的位置,要求以能满足通视、可视为原则。

钢柱的长度以满足起重量的大小和运输的可能性,一般为2~3层为一节,对每一节柱子安装不得使用下一节柱子的定位轴线,应从地面控制轴线引到高空,以保证每节柱子安装正确无误,避免产生累积误差。

柱脚与钢筋混凝土基础的连接,一般采用埋入式刚性柱脚,地脚螺栓是在安装就位第一节钢柱时,控制平面尺寸和标高的临时固定措施。

(三)钢柱的制作与安装

钢柱是高层、超高层建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件,在加工制造中必须满足现行规范的验收标准。100m高的超高层钢柱一般分为8~12节构件,钢柱在翻样下料制作过程中应考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形,所以钢柱的翻样下料长度不等于设计长度,即使只有几毫米也不能忽略不计。而且上下两节钢柱截面完全相等时也不允许互换,要求对每节钢柱应编号予以区别,正确安装就位。

矩形或方形钢柱内的加劲板的焊接应按现行规范要求采用熔嘴电渣焊,不允许采用其他如在箱板上开孔、槽塞焊等形式。

钢柱标高的控制一般有二种方式:

1. 按相对标高制作安装。钢柱的长度误差不得超过3mm,不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形,建筑物的总高度只要达到各节柱子制作允许偏差总和及钢柱压缩变形总和就算合格,这种制作安装一般在12层以下,层高控制不十分严格的建筑物。

2. 按设计标高制作安装。一般在12层以上,精度要求较高的层高,应按土建的标高安装第一节钢柱底面标高,每节钢柱的累加尺寸总和应符合设计要求的总尺寸。每一节柱子的接头产生的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形应加到每节钢柱加工长度中去。

无论采用何种安装方式,都应在翻样下料制作过程中充分表达出来,并应符合设计要求的总高度。

(四)框架梁的制作与安装

高层、超高层框架梁一般采用H型钢,框架梁与钢柱宜采用刚性连接,钢柱为贯通型,在框架梁的上下翼缘处在钢柱内设置横向加劲肋。

框架梁应按设计编号正确就位。

为保证框架梁与钢柱连接处的节点域有较好的延性以及连接可靠性和楼层层高的精确性,在工厂制造时,在框架梁所在位置设置悬臂梁(短牛腿),悬臂梁上下翼缘与钢柱的连接采用剖口熔透焊缝,腹板采用贴角焊缝。框架梁与钢柱的悬臂梁(短牛腿)连接,上下翼缘的连接采用衬板(兼引弧板)全熔透焊缝,腹板采用高强螺栓连接。

由于钢筋混凝土施工允许偏差远远大于钢结构的精度要求,当框架梁与钢筋混凝土剪力墙或钢筋混凝土筒壁连接时,腹板的连接板可开椭圆孔,椭圆孔的长向尺寸不得大于2d0(d0为螺栓孔径),并应保证孔边距的要求。

框架梁的翻样下料长度同样不等于设计长度,需考虑焊接收缩变形。焊接收缩变形可用经验公式计算再按实际加工之后校核,确定其翻样下料的精确长度。

框架梁上下翼缘的连接可采用高强螺栓连接或焊接连接,目前大部分采用带衬板的全熔透焊接连接。施工时先焊下翼缘再焊上翼缘,先一端点焊定位,再焊另一端。

腹板则采用高强度螺栓连接,要充分理解设计时采用摩擦型还是承压型高强螺栓。采用摩擦型高强螺栓的摩擦系数应选用合理。

采用高强螺栓群连接时,孔位的精度十分重要。目前制孔一般采用模板制孔和多轴数控钻孔,前者精度低,后者精度高,应优先考虑采用后者。当采用模板制孔时,应保证模板的精度,以确保高强螺栓的组装孔和工地安装孔的精度要求。如果孔位局部偏差,只允许使用铰刀扩孔。严禁使用气割扩孔,若用气割扩孔,则应按重大质量事故处理。

高强螺栓群应同一方向插入螺栓孔内,高强螺栓群的拧紧顺序应由中心按幅射方向逐层向外扩展,初拧和终拧都得按预先设定的鲜明色彩在螺帽头上加以表示。

三.施工安全措施

(1)钢梁上需铺设适当数量的走道板;

(2)吊装期间需布设安全网,分平网和竖网。

(3)在接柱处要设操作平台,固定在下节柱的顶部;

(4)在刚安装的钢梁上需设置存放施工设备用的平台;

(5)吊装前要先将登高钢梯固定在钢柱上,在柱梁节点下方安装挂篮脚手;

(6)施工用的电动机械和设备均须接地,电缆须集中,每层楼面须分别设置配电箱;

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