高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)之我見(jiàn)

摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，出現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)建筑熱潮，強(qiáng)勁的市場(chǎng)需求，推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)建筑迅猛發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)建筑具備抗震好、強(qiáng)度高、自身重量輕、安裝速度快及環(huán)保等等優(yōu)點(diǎn)，屬于我國(guó)現(xiàn)在主要推廣的一個(gè)關(guān)鍵項(xiàng)目。本文針對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)建筑在施工過(guò)程中的施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了相關(guān)的分析探討，以供參考。

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

引言

我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)顯著增長(zhǎng)，國(guó)力明顯增強(qiáng)，鋼產(chǎn)量成為世界大國(guó)，在建筑中提出了要“積極、合理地用鋼”，鋼結(jié)構(gòu)建筑得到普及和持續(xù)發(fā)展，我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展十分迅速，而建筑鋼結(jié)構(gòu)是建筑行業(yè)當(dāng)中發(fā)展最快的。建筑鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)部構(gòu)造也各不相同，所以選擇正確的安裝方式是降低成本以及確保質(zhì)量的重要保證。我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)施工還屬于起步階段，隨著經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展和加快城市化步伐，鋼結(jié)構(gòu)建筑質(zhì)料的性能優(yōu)勢(shì)會(huì)逐步顯現(xiàn)，并會(huì)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用在高層建筑中。

一、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工優(yōu)點(diǎn)

1、材質(zhì)均勻

從鋼材方面的機(jī)械性能進(jìn)行分析，鋼材的質(zhì)感與材料相對(duì)符合于計(jì)算力學(xué)的假定條件；因?yàn)殇摬牡膬?nèi)部構(gòu)造近似各向同性的均質(zhì)體，其物質(zhì)條件波動(dòng)相對(duì)較小，只要在應(yīng)力的幅度范圍內(nèi)，都可以具有很好的彈性；它的應(yīng)力狀態(tài)和工程力學(xué)計(jì)算中的設(shè)計(jì)結(jié)果都比較接近，所以從材質(zhì)方面來(lái)看，鋼材相對(duì)更好。

2、具有較好的塑性及韌性

在正常的壓力作用情況下，即使超載也不會(huì)導(dǎo)致鋼材出現(xiàn)各種損害和斷裂。鋼材能分配建筑物內(nèi)部的各個(gè)局部作用在物體上的力，這樣可以使建筑結(jié)構(gòu)的整體應(yīng)力變得更為平衡，但是其結(jié)果也僅僅是在應(yīng)變值上增加了。

3、強(qiáng)度高，自身重量輕

眾所周知，鋼材具有很高的強(qiáng)度性。用其和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作對(duì)比，鋼結(jié)構(gòu)建筑縱向截面的面積明顯小于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，這使其使用面積在建筑上得到有效增加。并且從自身重量來(lái)看，鋼結(jié)構(gòu)建筑也相對(duì)較輕，一般情況下僅為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自身重量的 1/2。所以，在碰上地震這類(lèi)外力作用的時(shí)候，由于建筑內(nèi)部設(shè)計(jì)的內(nèi)力得到減小，保障建筑的穩(wěn)固性，與此同時(shí)還使施工造價(jià)得到有效降低。

二、鋼結(jié)構(gòu)安裝過(guò)程中的施工技術(shù)

在工程開(kāi)始之前，需要先進(jìn)行制定相關(guān)的流程文件。需要對(duì)前期建筑鋼結(jié)構(gòu)文件的編制包括：確定鋼構(gòu)件數(shù)量和相關(guān)的其他要求、根據(jù)其工程的需要合理選擇吊裝機(jī)械、根據(jù)選擇的吊裝機(jī)械選擇并制定出吊裝的方法、確定工程流水計(jì)劃、制定工程進(jìn)度表、合理安排物資的堆放情況、制定出安全制度和確保其安全施工。然后在進(jìn)行選擇鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的時(shí)候，要以滿(mǎn)足工程質(zhì)量為首要條件，而且在選擇吊裝機(jī)械的時(shí)候也要重點(diǎn)注意其是否滿(mǎn)足其工程的需要。

1、一般單層鋼結(jié)構(gòu)安裝

1.1 構(gòu)件吊裝順序

（1）最優(yōu)施工方案。首先吊裝豎向型的構(gòu)件，然后吊裝平面型的構(gòu)件，其目的是為了降低建筑物安裝累計(jì)誤差的縱向長(zhǎng)度結(jié)構(gòu)，保障工程的質(zhì)量。

（2）吊裝豎向型的構(gòu)件順序。應(yīng)保證平面外穩(wěn)定性，避免倒塌。從柱開(kāi)始，往后依次是連系梁、柱間鋼支撐、吊車(chē)梁、制動(dòng)桁架，最后是托架等等，使用流水線(xiàn)作業(yè)進(jìn)行單一種類(lèi)的構(gòu)件吊裝，即保障了體系內(nèi)縱列的形成排架，不僅穩(wěn)固，而且還能使生產(chǎn)效率得到提高。

（3）吊裝平面型的構(gòu)件順序。進(jìn)行吊裝的原則為形成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)體系。

1.2 安裝標(biāo)準(zhǔn)的樣板間

選擇的鋼柱必須要有柱間支撐，使柱間形成排架，安裝完屋蓋系統(tǒng)后要形成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)，各個(gè)項(xiàng)目的安裝誤差必須控制在允許的范圍之內(nèi)或者更小，依照程序進(jìn)行安裝，把握住相關(guān)的間隔距離，然后檢查其屋架是否在垂直度允許的偏差內(nèi)就可以了。如果前期制作的孔位符合標(biāo)準(zhǔn)，那么安裝速度將非常具有效率。

2、安裝多高層結(jié)構(gòu)

2.1 總平面規(guī)劃

總平面規(guī)劃需要考慮的要素有：排水系統(tǒng)、起重機(jī)架設(shè)的位置、機(jī)械行駛的路線(xiàn)、縱橫線(xiàn)尺寸和構(gòu)件位置等，若是場(chǎng)地不夠成堆放置現(xiàn)有的構(gòu)件，就需要選擇一個(gè)中轉(zhuǎn)場(chǎng)地[1]。

2.2 吊裝鋼框架順序

豎向構(gòu)件的鋼柱一般都是最重的構(gòu)件，其鋼柱一般制作為 2 -4 層一節(jié)，吊裝豎向構(gòu)件會(huì)受起重機(jī)能力限制?？蚣芷矫嫘枰紤]自己的剛度、塔吊在爬升過(guò)程中的穩(wěn)固性和吊裝的進(jìn)度，使用流水段來(lái)區(qū)分。首先應(yīng)該組成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)固的框架提，然后科學(xué)性的進(jìn)行區(qū)分出流水作業(yè)段，最后向四周分散發(fā)展。

2.3 多層與高層鋼結(jié)構(gòu)安裝工藝

在能力范圍內(nèi)，減少高空作業(yè)、保障安裝質(zhì)量、減少吊裝次數(shù)以及提高生產(chǎn)效率，盡可能在地面進(jìn)行組拼，最好一次吊裝即可就位；流水段確認(rèn)，根據(jù)具體情況規(guī)劃安裝流水段；構(gòu)件豎向的安裝順序位由下向上，平面的安裝順序從中間向四周對(duì)稱(chēng)發(fā)展，這是構(gòu)件安裝的基本順序；流水段確定。構(gòu)件在安裝、校對(duì)、固定后，還需接頭順序，平面順序依舊，豎向要以方便施工為前提。制定順序，才能保障質(zhì)量[2]。

三、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝過(guò)程中的技術(shù)控制要點(diǎn)

1、對(duì)鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)工程的技術(shù)控制

基礎(chǔ)工程的質(zhì)量控制一般是指控制預(yù)埋螺栓的質(zhì)量?；A(chǔ)強(qiáng)度達(dá)到后方可安裝，預(yù)埋螺栓是施工的第一步驟也是最關(guān)鍵一步。構(gòu)件組裝，對(duì)H型鋼組裝時(shí)的胎架沒(méi)有矯正。具體表現(xiàn)為H型鋼高度尺寸沒(méi)有嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)制作，腹板偏中心位置；翼腹板對(duì)接后，焊縫沒(méi)有磨平，凹凸明顯。出現(xiàn)這種情況時(shí)，要在H型鋼的組裝時(shí)裝上胎架；焊接H型鋼的結(jié)構(gòu)件時(shí)，按長(zhǎng)度的方向把翼緣板和腹板拼接起來(lái)，形成一個(gè)接縫的“T”字形。

2、對(duì)鋼結(jié)構(gòu)制作工程的技術(shù)控制

鋼結(jié)構(gòu)工程基本階段是指工廠制造及現(xiàn)場(chǎng)安裝，在工廠內(nèi)部進(jìn)行的作業(yè)時(shí)間占工程的大部分。構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收時(shí)，確認(rèn)其質(zhì)量，鋼構(gòu)件質(zhì)量好壞關(guān)系現(xiàn)場(chǎng)安裝和整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固，是非常重要的因素，所以需要控制工廠內(nèi)對(duì)鋼構(gòu)件加工和制造的程序。在選擇鋼構(gòu)件的制作廠家時(shí)，需其具備相應(yīng)資質(zhì)，機(jī)械設(shè)備和工藝水平。

3、對(duì)焊接工程的技術(shù)控制

施工中不可或缺的是焊接環(huán)節(jié)，在焊接配件的過(guò)程中需要注意的有 4點(diǎn)：首先，必須保證所有進(jìn)行焊接的焊工都有相關(guān)的從業(yè)證，并要求他們只能在需要焊接的地方工作。其次，在正式的焊接前，要徹底的檢查組裝而成的構(gòu)件是否符合要求，如果有達(dá)不到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的就要進(jìn)行改裝，此外需要事先清除焊接口表面上的油污、鐵銹等各種雜質(zhì)。再者，在進(jìn)行焊接工作時(shí)，必須保證焊接的連續(xù)，同時(shí)在焊接完每層后需要檢查是否存在焊接缺陷，如果存在一定要及時(shí)處理，之后再進(jìn)行下一層的焊接。最后，在焊接后對(duì)構(gòu)件進(jìn)行矯正。在焊接的過(guò)程中，由于焊接產(chǎn)生的高溫導(dǎo)致構(gòu)件存在一定程度的變形，這就需要我們對(duì)其進(jìn)行矯正。一般來(lái)說(shuō)，矯正的方法有機(jī)械校正與火焰校正兩種方法。機(jī)械校正時(shí)，在錘擊處的下方應(yīng)加放墊板，以免在校正的過(guò)程中產(chǎn)生另外的凹痕；火焰校正時(shí)要保證同一地方只能加熱一次，且加熱的溫度要在 900 ℃以?xún)?nèi)其質(zhì)量好壞對(duì)工程的影響最直接。構(gòu)件的缺陷以及變形必需在安裝之前處理好。

4、對(duì)鋼結(jié)構(gòu)緊固件連接的技術(shù)控制

控制緊固件連接質(zhì)量其主要目的是強(qiáng)調(diào)控制高強(qiáng)度螺栓連接質(zhì)量。安裝之前對(duì)高強(qiáng)度螺栓摩擦面進(jìn)行抗滑系數(shù)測(cè)試、高強(qiáng)度螺栓的出廠證明批號(hào)及進(jìn)行小同批號(hào)的軸力測(cè)試、加工高強(qiáng)度螺栓摩擦面的質(zhì)量，和其安裝之前的保護(hù)措施是其主要的工作內(nèi)容，其他工序按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行，鋼構(gòu)件在搬運(yùn)時(shí)或者放置時(shí)會(huì)出現(xiàn)變形，如死彎、緩彎，碰傷與污染現(xiàn)象問(wèn)題存在。在運(yùn)輸或者放置時(shí)要做好保護(hù)措施如：采用木枕下墊，吊運(yùn)時(shí)陽(yáng)角用木板或保護(hù)套進(jìn)行保護(hù)等，放置要平整，及時(shí)包裝防止污染[3]。

5、焊縫檢測(cè)技術(shù)問(wèn)題

施工中不可或缺的是焊接環(huán)節(jié)，其質(zhì)量好壞對(duì)工程的影響最直接。構(gòu)件的缺陷以及變形必需在安裝之前處理好。在焊接的過(guò)程中，焊接的形變程度、焊接的順序以及焊接所產(chǎn)生的應(yīng)力都會(huì)對(duì)焊接的質(zhì)量產(chǎn)生巨大的影響。一般來(lái)說(shuō)，在鋼結(jié)構(gòu)的安裝過(guò)程中焊接的順序都依照先中心再四周的焊接原則，先焊接那些收縮量較大的縫隙，再焊接那些收縮量小的焊縫的原則。不同的部位進(jìn)行焊接時(shí)，一般來(lái)說(shuō)，鋼柱與鋼柱采用坡口焊接的方法；鋼柱與主梁進(jìn)行焊接時(shí)，采用剛接的焊接方法。同一批次焊接結(jié)束后應(yīng)對(duì)焊縫進(jìn)行探傷檢測(cè)。

結(jié)束語(yǔ)

建筑企業(yè)在發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)作為建筑物的主要建材時(shí)，還要充分考慮到其施工工藝的復(fù)雜性，對(duì)制作與安裝人員進(jìn)行網(wǎng)前培訓(xùn)，對(duì)先進(jìn)的技術(shù)與理念要不斷的創(chuàng)新，只有這樣，才能為我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)建筑業(yè)貢獻(xiàn)自己的力量。

參考文獻(xiàn)：

[1]張闖；王永鑫.高層鋼結(jié)構(gòu)的施工優(yōu)勢(shì)及技術(shù)要點(diǎn)淺析[J].華章.2013（15）167-168.

[2]董建設(shè).小議現(xiàn)代建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與安裝[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊）.2010（03）：29-30.

[3]于維東.廠房鋼結(jié)構(gòu)制作、安裝及保證措施[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).2011（12）：123-124.