鋼結(jié)構(gòu)加工和安裝技術(shù)在超高層建筑中的應(yīng)用

劉勛達(dá)

沈陽中鼎建筑設(shè)計有限公司

1 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的基本特征

現(xiàn)階段高層建筑鋼結(jié)構(gòu)是一個剛興起的建筑結(jié)構(gòu)形式，其自身有很多特點(diǎn)。首先建筑鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)是鋼，所以其價格相對來說比較低廉。其低價優(yōu)勢與建筑施工單位減少成本的目標(biāo)相切合，就成了施工單位選擇建筑結(jié)構(gòu)形式的最佳選擇。其次高層建筑鋼結(jié)構(gòu)與以往的磚混結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)有所不同，鋼結(jié)構(gòu)主要由鋼制成，鋼的材質(zhì)均勻，韌性強(qiáng)，塑性較好，重量較輕。這些質(zhì)量上的優(yōu)勢就更有利于建筑工程的實施，并且可以保障建筑工程的施工質(zhì)量以及有效提升其施工效率。

2 鋼結(jié)構(gòu)制作工藝流程

2.1 加工制作前的準(zhǔn)備事項

相關(guān)生產(chǎn)材料的準(zhǔn)備。包括鋼結(jié)構(gòu)使用的鋼材、焊接工具和材料、后期噴涂工具材料、生產(chǎn)輔助材料、結(jié)構(gòu)附件(螺栓等緊固件)。按照材料既定的分類存儲辦法，考慮施工方便等因素對材料整理，分類存儲堆放，做好相關(guān)記錄存檔，并注意覆蓋保護(hù)，防止生銹風(fēng)化等。

技術(shù)和工藝資料準(zhǔn)備。施工前，技術(shù)部門完善和確定詳細(xì)設(shè)計圖紙，校核審查圖紙，并對施工圖進(jìn)行放樣設(shè)計。具體的工藝規(guī)范及要求，如號料、切割、加工、焊接、組裝等環(huán)節(jié)。

施工場地準(zhǔn)備。施工前，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的大小及特殊情況，對場地進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整準(zhǔn)備，如施工平臺、焊機(jī)布置、電源供應(yīng)、起重機(jī)械的調(diào)配等，確保施工的效率、質(zhì)量和安全。

2.2 具體制作工藝

放樣。熟悉和核驗圖紙，確定已經(jīng)理解制作要求；準(zhǔn)備制作樣板和樣桿的工具材料(易于處理的薄鐵皮或扁鋼)；使用的量具儀器需要相關(guān)技術(shù)人員的校驗核準(zhǔn)；樣桿、樣板要標(biāo)注用于區(qū)分和識別的圖號、零件號、數(shù)量及加工、彎折位置方向等詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息；制作完成的樣板、樣桿要妥善保存，后續(xù)可查。

號料。號料前必須了解圖紙材料要求的材質(zhì)、規(guī)格，檢驗來料質(zhì)量規(guī)格，清除材料表面的污漬；為提高效率和充分利用材料，要綜合考慮，靈活合理使用號料方式；不同材質(zhì)必須分別號料，遵循先大后小的號料原則。預(yù)留余量，包括焊接收縮量、切割、銑刨等加工余量。

切割。鋼材的切割包括熱切割及機(jī)械切割，前者有氣割、等離子切割，后者有剪切、鋸切等傳統(tǒng)機(jī)械方法。

氣割前必須仔細(xì)檢查氣割系統(tǒng)設(shè)備的安全及密封性，確保施工安全；氣割時，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境及材料，調(diào)整好火焰形狀，保持穩(wěn)定，形成長風(fēng)線高射力的氣割火焰；氣割開始前，注意將材料墊起一定高度，利于氣割熔渣吹除脫離；清除材料表面的污漬、水垢、鐵銹等雜物，確保切割視野干凈明了；氣割時，保持專注，適時調(diào)整火焰，防止割具回火；為防止氣割造成的材料變形，氣割作業(yè)中，應(yīng)該先出短邊薄邊小件，先復(fù)雜件后簡單件。

邊緣加工處理。切割處理后的結(jié)構(gòu)件，需要進(jìn)行相應(yīng)的加工處理。通過鏟邊、銑刨、坡口等；氣割件往往不是很齊整的切割斷面，一般加工余量約2mm；機(jī)加工的邊緣倒邊，要確保把表面缺陷去除，但不能加工過大，加工后，表面不能有嚴(yán)重的加工損傷，砂輪削磨時，痕跡應(yīng)當(dāng)順著邊緣方向；碳鋼在切割后的表面處理粗糙度要求較高；對于在結(jié)構(gòu)中用于結(jié)構(gòu)件支撐頂緊的構(gòu)件，以及有特殊邊緣處理要求的構(gòu)件，不論切割方法和材料性質(zhì)，必須進(jìn)行銑邊或刨邊工序；圓柱件端面銑刨后，與頂緊接觸面的接觸面積要達(dá)到75%以上，用塞尺檢驗，0.3mm塞尺塞入面積不得大于25%；構(gòu)件端面的加工是在矯正完成后進(jìn)行的；加工處理過程中，要保證端面與軸線的正交垂直。

3 建筑鋼結(jié)構(gòu)關(guān)鍵的安裝技術(shù)

3.1 選擇安裝設(shè)備

高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)在安裝時，需要根據(jù)具體的施工情況，合理的使用吊裝設(shè)備。使用最多的就是塔吊，而一些標(biāo)高低的裙樓部位的鋼構(gòu)吊裝施工過程中，也可以結(jié)合實際情況用汽車吊來完成。

3.2 安裝鋼柱技術(shù)

高層建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝中，在控制鋼柱的垂直度與位置時，第一節(jié)鋼柱的安裝與第二節(jié)以后的各節(jié)鋼柱安裝時在控制的重點(diǎn)、方法上都有所不同。在制第一節(jié)鋼柱時的關(guān)鍵部分就是高層的建筑縱向水平標(biāo)高和建筑軸線與平面位置之間的偏差，主要使用楔形鋼墊塊或者千斤頂來調(diào)整并安裝完成的。而第二節(jié)之后的各節(jié)鋼柱的控制關(guān)鍵在于為各個鋼柱垂直的狀態(tài)和建筑縱向標(biāo)高以及建筑的平面位置與軸線。

3.3 安裝鋼梁的技術(shù)

要對鋼梁進(jìn)行矯正。在剛開始的吊裝過程中，鋼梁需要進(jìn)行不斷的調(diào)整與矯正，確保鋼梁的框架符合施工計劃的要求。臨時固定鋼梁，鋼梁在吊裝中可利用鋼梁腹板、鋼柱牛腿與連接板借助高強(qiáng)度的螺栓進(jìn)行連接或者使用小鋼板進(jìn)行臨時固定。在對鋼梁吊點(diǎn)的耳板進(jìn)行設(shè)計時，可以選擇在梁跨的1/4處設(shè)置，保障鋼結(jié)構(gòu)安裝的質(zhì)量與安全。

[1]寧桂霞.某項目復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)分析[D].青島理工大學(xué)，2016.

[2]杜文.大型臨時鋼平臺結(jié)構(gòu)分析與施工技術(shù)研究[D].重慶大學(xué)，2016.

[3]范榮如，余志剛，王永康，柳賢琪，盧燕.江蘇大劇院鋼結(jié)構(gòu)加工制作及安裝施工技術(shù)[A]..鋼結(jié)構(gòu)建筑工業(yè)化與新技術(shù)應(yīng)用[C].2016：10.