某高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵工藝及質(zhì)量控制

中國建筑第八工程局有限公司鋼結(jié)構(gòu)工程公司 上海市 200122

摘要：高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)和質(zhì)量控制越來越多被人們重視，本文結(jié)合某工程案例，詳細(xì)描述了某高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵工藝及質(zhì)量控制。

關(guān)鍵詞：高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)；施工

1.工程概況

寧夏亙元萬豪大廈位于銀川市北京中路與寧安大街交匯處，東鄰凱賓斯基大酒店，西鄰神華寧煤集團(tuán)總部，南鄰紫荊花商務(wù)廣場，北鄰寧夏國際會展中心和人民廣場，為國際品牌五星級酒店、時(shí)尚購物中心、5A智能化甲級寫字樓等綜合體建筑。該項(xiàng)目總用地面積4.15公頃，塔樓部分地下3層，地上50層；裙樓部分地下3層，地上4層；建筑高度216米，總建筑面積約171365m2，總用鋼量約3萬噸，建成后為寧夏第一高樓即新地標(biāo)性建筑。

本工程鋼結(jié)構(gòu)為塔樓鋼柱，鋼梁，核心筒伸臂桁架及設(shè)備層轉(zhuǎn)換桁架的安裝，總用鋼量約3萬噸。塔樓共50層，總高 216m，主要由外框矩形鋼管柱、核心筒十字型鋼骨柱、組合鋼骨柱與H型鋼骨柱、樓層鋼梁、核心筒伸臂桁架、設(shè)備層轉(zhuǎn)換桁架等組成。

2.高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵工藝及質(zhì)量控制

2.1鋼結(jié)構(gòu)加工制作

（1）材料采購。鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量保證的基礎(chǔ)條件是材質(zhì)的保證。本工程鋼結(jié)構(gòu)主要采用的鋼材為Q345B和Q345GJC。如何按設(shè)計(jì)要求將這些材料保質(zhì)保量及時(shí)采購到位，而又能正確應(yīng)用到本工程各種相應(yīng)的構(gòu)件中去，將是本工程材料部分的關(guān)鍵。

（2）構(gòu)件焊接。① 在正式施焊之前，必須進(jìn)行工序交接工作，質(zhì)量檢查員應(yīng)對鋼構(gòu)件的組裝質(zhì)量進(jìn)行檢查，確認(rèn)組裝質(zhì)量合格，在質(zhì)量檢查員、鋼構(gòu)件組裝技術(shù)員、焊接技術(shù)員共同簽署工序交接單之后，方可進(jìn)行鋼構(gòu)件施焊。T形接頭、角接接頭和對接接頭主焊縫兩端必須配置引弧板和引出板，其材質(zhì)應(yīng)和被焊母材相同，坡口形式應(yīng)與被焊焊縫相同，禁止使用其它材質(zhì)的材料充當(dāng)引弧板和引出板，焊接結(jié)束后用火焰切除。在無特殊要求時(shí)，要求焊透的焊口，焊口背面應(yīng)設(shè)置墊板，墊板材質(zhì)應(yīng)與母材一致，厚度為6～12mm。

（3）構(gòu)件的加工制作。胎架要求必須牢固，不得有明顯的恍動狀；胎架模板要求水平，其水平度不得超過1mm；胎架定位靠山要求組裝后水平，其水平度不得超過1mm；由于鋼柱的面板及腹板的板厚不一樣，定位模板的尺寸應(yīng)相應(yīng)的變化。將檢驗(yàn)合格的H型鋼吊上胎架，在其腹板上劃出T型鋼的定位位置線，做為安裝檢驗(yàn)的基準(zhǔn)。并在地上劃出鋼柱的輪廓線、中心線以便于安裝檢驗(yàn)。

（4）吊上T型鋼，安裝在預(yù)定位置，定位時(shí)先從端部開始定位，面板采用千斤頂頂緊到位。腹板由于操作空間較小，不宜采用千斤頂進(jìn)行操作，因此采用定位卡馬。定位時(shí)采用Φ3.2/J507的焊條進(jìn)行，定位點(diǎn)焊，必須由持焊工合格證的工人施焊。對于板厚超過30mm的要求預(yù)熱，預(yù)熱溫度為100-150℃。點(diǎn)焊高度不宜超過設(shè)計(jì)焊縫厚度的2/3，點(diǎn)焊長度為50-60mm，間距為300—400mm。安裝時(shí)必須保證T型鋼的垂直度及直線度。

2.2鋼結(jié)構(gòu)安裝

本工程鋼結(jié)構(gòu)大部分梁柱相連的部位采用高強(qiáng)螺栓連接，高強(qiáng)螺栓將選用10.9級扭剪型高強(qiáng)螺栓，其鋼號、螺母、墊圈應(yīng)符合現(xiàn)行國家、《鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副》（GB/T3632～3633）的規(guī)定。Q345鋼材的摩擦面抗滑移系數(shù)為0.45。

（1）鋼柱吊裝。吊裝前首先把鋼柱安裝軸線和標(biāo)高控制線投測到前一節(jié)柱頂，并進(jìn)行檢測復(fù)核。鋼柱吊裝前綁好爬梯，準(zhǔn)備好安裝工具。鋼柱吊裝采用專用扁擔(dān)實(shí)施一點(diǎn)吊裝，上端連接板上的吊裝孔作為吊耳。起吊時(shí)鋼柱的根部必須墊實(shí)，在根部不離地的情況下，通過吊鉤的起升、變幅及吊臂的回轉(zhuǎn)，逐步將鋼柱扶直，停止晃動后繼續(xù)提升。

（3）鋼梁吊裝。本工程鋼梁的安裝順序?yàn)橄戎髁汉蟠瘟?，先下層后上層。即平面上先安裝鋼柱與鋼柱相連鋼梁，再安裝柱與核心筒之間的鋼梁，最后安裝次梁。鋼梁吊裝工藝：本工程的鋼梁采用塔吊進(jìn)行吊裝。為了加快施工進(jìn)度，提高工效，對于重量較輕的鋼梁可采用串吊的方法實(shí)現(xiàn)一鉤多吊。為確保安全，防止鋼梁銳邊割斷鋼絲繩，要對鋼絲繩在翼板處綁扎處進(jìn)行防護(hù)。鋼梁就位后，先用沖釘將螺栓孔眼卡緊，穿入安裝螺栓，安裝螺栓數(shù)量不得少于螺栓總數(shù)的三分之一，且不得少于2顆。安裝連接螺栓時(shí)，嚴(yán)禁在情況不明的情況下任意擴(kuò)孔。臨時(shí)螺栓安裝時(shí)，連接板必須平整。主次梁牛腿與主梁的高低差用精密水平儀測量，并使用自制簡易校梁器進(jìn)行校正。

（4）高強(qiáng)螺栓安裝具體操作。當(dāng)構(gòu)件吊裝到位后，將臨時(shí)安裝螺栓穿入孔中（注意不要使雜物進(jìn)入連接面），臨時(shí)螺栓的數(shù)量不得少于本節(jié)點(diǎn)螺栓數(shù)量的30%，且不少于2顆，然后用扳手?jǐn)Q緊螺栓，使連接面接合緊密。裝配和緊固接頭時(shí)，從安裝好的一端或剛性端向自由端進(jìn)行。同一個(gè)接頭上的高強(qiáng)螺栓群施工，從螺栓群中部開始安裝，逐個(gè)擰緊。初擰、復(fù)擰、終擰都應(yīng)從螺栓群中部向四周擴(kuò)展逐個(gè)擰緊，每擰一遍均應(yīng)用不同顏色的油漆做上標(biāo)記，防止漏擰。當(dāng)高強(qiáng)螺栓群施工遇到有死角時(shí)候（扭矩扳手無法施擰的地方），將采用套筒扳手進(jìn)行施擰。

2.3鋼結(jié)構(gòu)測量定位

鋼結(jié)構(gòu)施工測量是一種高精度的測量，精心布設(shè)測量基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)網(wǎng)，正確的測校方法和數(shù)值傳遞路線，都是工程測量的基本要素。測量技術(shù)的主要形式包括塔吊的選擇、吊裝、測控和施工安全等。其中，塔吊是整個(gè)施工測量技術(shù)的核心設(shè)備。選擇塔吊時(shí)，相對于附著塔吊，內(nèi)爬式塔吊更能節(jié)約成本，也因此得以在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用。適合的塔吊為吊裝的正常進(jìn)行奠定了良好的基礎(chǔ)，也促進(jìn)了鋼結(jié)構(gòu)施工第一道程序的順利進(jìn)行。在測控技術(shù)中，目前比較先進(jìn)的方法是用 GPS 定位系統(tǒng)進(jìn)行測量基線網(wǎng)的測設(shè)，并以高精度全站儀構(gòu)件空中三維坐標(biāo)定位，提高了測量技術(shù)的精準(zhǔn)度。本工程為一座超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑，塔樓高216m，所以對測量校正工作提出了很高的要求。為了既保證施工進(jìn)度又滿足鋼結(jié)構(gòu)安裝精度，因此測量方法必須進(jìn)行優(yōu)化，且技術(shù)先進(jìn)、測量操作方法簡單可靠。整個(gè)工程的鋼結(jié)構(gòu)測量采用分級布網(wǎng)、逐級控制的原則進(jìn)行，對觀測結(jié)果進(jìn)行平差，并保證工程的質(zhì)量和進(jìn)度。

2.4防腐涂料和防火涂料施工

（1）防腐涂料施工。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件除現(xiàn)場焊接、高強(qiáng)螺栓連接部位不在制作廠涂裝外，其余部位均在制作廠內(nèi)完成底漆、中間漆涂裝。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件因運(yùn)輸過程和現(xiàn)場安裝原因，會造成構(gòu)件涂層破損，所以，在鋼構(gòu)件安裝前和安裝后需對構(gòu)件破損處涂層進(jìn)行現(xiàn)場防腐修補(bǔ)。在鋼構(gòu)件安裝過程中，隨各樓層結(jié)構(gòu)逐步施工完成，以樓層劃分施工區(qū)域，從下至上依次交叉進(jìn)行現(xiàn)場防腐涂裝施工。每個(gè)施工區(qū)域立面從上至下逐層涂裝，平面按順時(shí)針方向進(jìn)行涂裝。

（2）防火涂料施工。根據(jù)《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ16）和《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50045）的規(guī)定，鋼柱耐火極限為3小時(shí)，鋼梁耐火極限為2小時(shí)，鋼樓梯耐火極限為1.5小時(shí)，鋼桁架耐火極限為2小時(shí)，均采用薄型防火涂料。

3.結(jié)語

高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用給建筑領(lǐng)域注入了新活力，并且隨著工程計(jì)算和施工技術(shù)水平的不斷提高，相信高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用會在住宅的適用性、安全性、耐久性等方面發(fā)揮更重要的作用。鋼結(jié)構(gòu)工程在施工管理過程中，要加強(qiáng)施工過程中的技術(shù)監(jiān)督管理和質(zhì)量控制，確保工程項(xiàng)目的順利完成。

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