淺析高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

顧燁燁

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，我國(guó)建筑技術(shù)得到持續(xù)空前發(fā)展，高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)的建筑也隨之應(yīng)運(yùn)而生，加之鋼結(jié)構(gòu)建筑具有強(qiáng)度高、自重輕、施工速度快、抗震性能好、節(jié)能環(huán)保及工業(yè)化程度高等特點(diǎn)，在建筑工程中得到廣泛應(yīng)用。本文將對(duì)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞：高層建筑;鋼結(jié)構(gòu);施工

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程不斷加快以及我國(guó)鋼產(chǎn)量躍居世界前列，建筑鋼結(jié)構(gòu)在綜合經(jīng)濟(jì)效益和抗震性能上的優(yōu)點(diǎn)，正逐漸的得到普遍的認(rèn)可，發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑已成為工程建設(shè)的一項(xiàng)基本政策。由于鋼結(jié)構(gòu)具有抗風(fēng)、抗震，減小結(jié)構(gòu)占用面積，施工速度快，基礎(chǔ)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)正逐步成為工程機(jī)構(gòu)中優(yōu)先考慮使用的結(jié)構(gòu)類(lèi)型。

一、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的基本要求

在高層鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)，首先要明白節(jié)點(diǎn)固化圖的布置，制定合理的高層施工工藝。根據(jù)工程機(jī)械設(shè)備本身的特點(diǎn)去嚴(yán)格機(jī)械的使用工序，做到每個(gè)工序相互銜接合理，加快工程進(jìn)度。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同特點(diǎn)，選擇合適的天氣去完成焊接等工作，一定要保證施工質(zhì)量，為了縮短工期，要嚴(yán)格執(zhí)行制作工藝，減少處理現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間，要做到對(duì)分區(qū)、分層、分階段去控制質(zhì)量，防止誤差的累計(jì)太多，牢固樹(shù)立安全第一的原則，防范措施要嚴(yán)謹(jǐn)，施工質(zhì)量檢查到位。

二、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析

1.螺栓預(yù)埋技術(shù)

預(yù)埋柱腳螺栓的位置要求比較嚴(yán)格，必須非常準(zhǔn)確，否則不僅會(huì)增加鋼柱安裝的難度，也會(huì)對(duì)安裝質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。因此應(yīng)該嚴(yán)格控制預(yù)埋螺栓位置，在施工的過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)基礎(chǔ)軸線(xiàn)和標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，埋設(shè)后進(jìn)行兩次復(fù)測(cè)，第一次要在埋設(shè)定位后進(jìn)行測(cè)量，第二次要在基礎(chǔ)混凝土澆筑并等其變得堅(jiān)固后進(jìn)行相關(guān)的復(fù)測(cè)。如果在復(fù)測(cè)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)位移超出范圍的問(wèn)題，則必須進(jìn)行重新埋設(shè)。其標(biāo)高偏差應(yīng)該盡量控制在±5mm 以?xún)?nèi)，定位軸線(xiàn)的偏差盡量控制在±2mm以?xún)?nèi)。

2.吊裝技術(shù)

（1）鋼柱吊裝技術(shù)

鋼柱是高層建筑層高和總高度的主要豎向構(gòu)件的重要的決定因素，因此，在加工制造中，必須按照現(xiàn)行規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行。鋼柱在放樣下料制作的過(guò)程中，應(yīng)該充分考慮到焊縫的收縮變形以及豎向荷載作用下引起的壓縮變形等各種因素，所以鋼柱的放樣下料長(zhǎng)度要與設(shè)計(jì)長(zhǎng)度區(qū)別開(kāi)來(lái)，不能因?yàn)樾〔畹纳倬筒恢匾暬蛘吆雎圆挥?jì)。

（2）鋼梁吊裝技術(shù)

鋼梁在進(jìn)行吊裝前，應(yīng)在柱子牛腿處檢查標(biāo)高和柱子之間的距離，主梁吊裝前，應(yīng)在梁上裝好扶手桿和扶手繩，待主梁吊裝就位完成后，將扶手繩與鋼柱系牢，以保證施工人員的安全。一般在鋼梁上翼緣處開(kāi)孔，作為吊點(diǎn)。吊點(diǎn)位置取決于鋼梁的跨度。為了提高吊裝的速度，對(duì)重量較小的次梁或者其他的小梁，盡量多利用多頭吊索一次吊裝數(shù)根

3.鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺栓連接技術(shù)

（1）節(jié)點(diǎn)處理技術(shù)

高強(qiáng)度螺栓連接應(yīng)該在其結(jié)構(gòu)架設(shè)調(diào)整完成后，再對(duì)接合件進(jìn)行相應(yīng)的矯正處理，從根本上對(duì)接合件的變形、錯(cuò)位和錯(cuò)孔等問(wèn)題進(jìn)行消除，板束接合摩擦面要貼緊后進(jìn)行安裝高強(qiáng)度螺栓。為了使得接合部板束間摩擦面貼緊的效果更好，先用臨時(shí)變通螺栓和手動(dòng)扳手緊固、達(dá)到貼緊為止。在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上穿入臨時(shí)螺栓的數(shù)量應(yīng)該提前進(jìn)行科學(xué)合理的計(jì)算，一般要超過(guò)高強(qiáng)度螺栓總數(shù)的1/3。最少不得少于二個(gè)臨時(shí)螺栓。沖打穿入螺全的數(shù)量應(yīng)該少于臨時(shí)螺栓總數(shù)的百分之三。不允許用高強(qiáng)度螺栓兼臨時(shí)螺栓，以防止對(duì)螺紋的損傷，引起扭矩系數(shù)發(fā)生變化。

（2）螺栓安裝技術(shù)

在節(jié)點(diǎn)全部處理好后要進(jìn)行高強(qiáng)度螺栓的安裝，螺栓穿入方向要保持一致。在施工過(guò)程中要考慮到施工的便利性，對(duì)于箱形截面部件的接合部分，全部從內(nèi)向外插入螺栓，在外側(cè)要進(jìn)行相應(yīng)的緊固。如果操作不方便，可從反方向?qū)⒙菟ú迦?。在進(jìn)行大六角高強(qiáng)度螺栓連接副的安裝時(shí)，根部的墊圈有倒角的一側(cè)應(yīng)該面向螺栓頭，安裝尾部的螺母墊圈，則應(yīng)與扭剪型高強(qiáng)度螺栓的螺母和墊圈安裝相同。如果不能穿入時(shí)，嚴(yán)禁強(qiáng)行穿入螺栓，正確的方法應(yīng)該是，應(yīng)用絞刀對(duì)螺孔進(jìn)行相關(guān)的修整，用絞孔修整前應(yīng)該對(duì)其周?chē)穆菟ㄈ繑Q緊，使板疊密貼后再進(jìn)行。修整時(shí)還要防止鐵屑落入疊縫中。絞孔完成后用砂輪除去螺栓孔周?chē)拿?，同時(shí)把鐵屑清掃干凈。

（3）螺栓緊固技術(shù)

在對(duì)高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行緊固時(shí)，應(yīng)該對(duì)初擰、終擰有一個(gè)詳細(xì)的劃分。初擰、復(fù)擰和終擰一般適用于大型節(jié)點(diǎn)的劃分。在緊固過(guò)程中，初擰是為了盡量減少螺栓由于鋼板變形等帶來(lái)的影響，比較適合采用減少互相影響的相關(guān)的措施。復(fù)擰是在初擰的基礎(chǔ)上，對(duì)于大型節(jié)點(diǎn)高強(qiáng)度螺栓初擰完成之后，重復(fù)進(jìn)行的緊固。復(fù)擰扭矩值和初擰扭矩值是相等的。終擰是對(duì)高強(qiáng)度螺栓作所做的緊固。終擰的軸力值應(yīng)該以標(biāo)準(zhǔn)軸力為目標(biāo)，并要按照要求進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。

4.焊接施工技術(shù)

焊接在鋼結(jié)構(gòu)高層建筑中的應(yīng)用必不可少，一般鋼結(jié)構(gòu)高層建筑我們采用的焊接方法有CO2氣體保護(hù)焊、電渣焊和自動(dòng)埋弧焊等。下面就幾種不同的焊接方法分別敘述其施工工藝的要點(diǎn)。

（1）CO2氣體保護(hù)焊操作工藝

施工操作中要注意的有：焊接參數(shù)的選擇，焊絲的選擇和焊接電弧電壓與電流的選擇，電流要根據(jù)工件的厚度、施焊位置和焊絲直徑和熔滴過(guò)渡形式來(lái)選擇，電弧電壓的選擇要與電流恰好配合;不同位置的選擇不同的焊接方式，平焊多選擇左向焊法，能清楚地看到焊縫和熔池，便于控制焊縫的成型，橫焊大多采用右向焊法，立焊分為向上立焊和向下立焊，中厚板的細(xì)絲焊接使用向上立焊，薄板可使用向下立焊.

（2）電渣焊的操作工藝

電渣焊是一種自動(dòng)焊，用戶(hù)高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼在豎直位置上的對(duì)接焊接。在進(jìn)行操作時(shí)首先要選擇焊接的電流和電壓，根據(jù)計(jì)算公式選擇計(jì)算出的電流，電壓與熔縫的熔寬成正比，起弧階段電壓會(huì)高一點(diǎn)，在焊透的請(qǐng)款下，電壓盡可能底，焊接過(guò)程隨時(shí)注意調(diào)整電壓;其次要適當(dāng)掌握好焊接的速度（1.5～3m/h范圍內(nèi)），送絲速度在200～300m/h的范圍以?xún)?nèi)，造渣過(guò)程中最好選擇200m/h;還有就是要隨時(shí)檢查焊件的熾熱狀態(tài)，適當(dāng)調(diào)整焊接工藝參數(shù)，當(dāng)翼緣板較薄時(shí)，相應(yīng)的焊接部位要安裝水冷卻裝置。

（3）自自動(dòng)埋弧焊操作工藝

在施工操作中要注意的有：首先是焊絲的選擇，可參照《鋼結(jié)構(gòu)高層建筑設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》進(jìn)行選擇;其次是焊絲的數(shù)目，可選擇雙絲焊，可一次得到大量的熔敷金屬，焊接變形小同時(shí)也能提高焊接速度;其次對(duì)于無(wú)法使用襯熱的焊縫，可先用手工焊封底，再用埋弧焊，對(duì)于較厚鋼板可采用多層焊，在塔接接頭和T形接頭中，可以采用斜角焊接和船型焊接的形式。

三、施工安全措施

安全施工是鋼結(jié)構(gòu)施工中的十分重要環(huán)節(jié)，超高層鋼結(jié)構(gòu)施工的特點(diǎn)是高空、懸空作業(yè)點(diǎn)多。在施工過(guò)程中，僅高強(qiáng)螺栓就有40萬(wàn)顆，這些零件雖小，但如果從100m 以上的高空掉下去，后果可想而知。針對(duì)超高層鋼結(jié)構(gòu)施工的特點(diǎn)，采取事前與過(guò)程控制相結(jié)合的方法，即事先采取防護(hù)措施（如防墜板、防墜器、安全梯、纜風(fēng)繩等等），并加強(qiáng)對(duì)施工人員的安全教育培訓(xùn)，堅(jiān)持日安全巡視制度。某工程在吊柱子時(shí)外墻設(shè)安全網(wǎng)，吊框架梁時(shí)架設(shè)臨時(shí)活動(dòng)式走道，并隨框架吊裝逐層升高;擰高強(qiáng)螺栓時(shí)在梁端掛設(shè)吊籃，焊接時(shí)搭設(shè)操作平臺(tái)，另外做到及時(shí)鋪設(shè)樓層壓型板以確保施工安全。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鮑廣鑒.鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)及實(shí)例[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005.

[2] 何戰(zhàn)宇.高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2010，（12）.

（作者身份證號(hào)碼：320923198505212485）