论高层建筑钢结构施工技术

摘要 随着社会经济的发展，城市化进程的加快，高层、超高层建筑越来越多，建筑主体结构大量采用钢结构。本文结合多年工作经验，介绍了高层建筑钢结构工程的施工技术。

关键字 高层；钢结构；施工；技术

【中图分类号】TU393.2文献标识码：B文章编号：1673-8500（2013）01-0008-01

1前言

结合高层钢结构的工艺流程与特点（构件验收吊装高强螺栓焊接及其检测压型钢板与栓钉），现对高层钢结构施工技术进行简要总结。高层钢结构施工技术主要包含如下几方面内容：①塔吊的选择、布置及装拆；②构件进场、验收与堆放；③吊装；④测量控制；⑤焊接；⑥工期及质量控制；⑦安全施工

2塔吊的选择、布置及装拆

2.1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，比如某工程设计高度为200m，采用附着式塔吊的塔身高度约230m（其中考虑钢结构3 层柱12m，吊索4m～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250m，而采用内爬式塔吊的塔身约为40m～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

2.2吊装吊装是钢结构施工的重要工序，吊装的速度与质量对整个工程起着举足轻重的作用。钢结构吊装前应根据结构平面和立面形状、结构形式、塔吊的个数和位置、现场施工条件等因素确定吊装分区与吊装顺序。某工程划分为东、西两个作业区，由两个作业组分别完成各自范围内的构件吊装

2.2.1吊装的总原则为：平面内均从中心核心筒向四周扩展，即从中间的一个单元开始，先组装成一个稳定的刚度柱网单元，先吊柱后吊梁，一个柱网单元吊装并临时固定后，再在其左右或前后装两个单元，待第3个单元构件全部吊装完成后，进行全面的精确校正。

2.2.2竖向吊装顺序（以一柱三层为例）：先安4根钢柱下层框架梁测量校正螺栓初拧中层框架粱上层框架粱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下、中层压型钢板散铺与栓钉焊接下、中、上层钢梯、平台吊装楼盖钢筋混凝土楼施工。

3钢构件验收

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。

钢构件住进入安装现场后，由专业质量检测人员对构件的质量进行检杏。弹出钢柱的安装轴线，若发现在运输过程中钢构件发生变形缺陷后，马上进行矫正和处理。同时还需要对构件纵横两个方向的安装中心线进行验收，对中心线不清晰的要重新弹上安装线。

4测量与校正

4.1高层钢结构校正、验收的基本顺序高层钢结构建筑的校正是按流水段进行的， 而流水段又是按柱子的分段划分的。一般一个流水段（或称一节柱）为3层，高l2m 左右。校正是在一个流水段安装完成后进行的。而下一个流水段的开吊， 又必须以前一个流水段校正结束为前提。这里指的校正结束，必须包括资料完整，现场监理复测认可。待几个流水段施工完成（具体几个应在开工前由设计、监理、施工单位讨论决定），可安排阶段性验收，最后进行施工总验收。

4.2.1底层钢柱的标高调整第一节钢柱是安装在混凝土基础上的， 钢柱安装前先在每根地脚螺栓上拧上螺母， 螺母的面标高应为钢柱底板的底标高，然后将钢柱或钢柱底板安装就位，再复测底板或钢柱的平整度与垂直度，如有误差，可用扳手微调底板下的螺母，直到符合要求为止。然后拧上底板面上的螺母，钢柱临时固定完成。另一种方法是设置标高垫块调整的方法。

4.2.2柱顶的标高调整。（1）柱顶的标高误差主要产生原因有以下几方面：①钢柱制作误差，长度方向每节柱规范允许±3mm；② 吊装后垂直度偏差造成；③钢柱电焊对接造成焊接收缩；④钢柱与混凝土结构的压缩变形；⑤ 基础的沉降；每安装一节钢柱后，应对柱顶做一次标高实测，根据实测标高的偏差值来确定调整与否。标高偏差值小于等于5mm，只记录不调整，超过5mm 需进行调整。（2）调整的方法：如果标高高了，必须在后节柱上截去相应的误差长度；如果标高低了，须采用填塞相应厚度的钢板，钢板必须与原钢柱同种材质。 （3）垂直度校正采用以下两种方法：用激光经纬仪校正；用高精度的经纬仪校正。

5焊接

钢结构使焊前，对焊条的合格证进行检查，按说明书要求使用，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤，一、二焊缝不得有气孔、夹渣、弧坑裂纹，一级焊缝不得有咬边、未满焊等缺陷，一、二级焊缝按要求进行无损检测，在规定的焊缝及部位要检查焊工的钢印。原则是采用结构对称、节点对称、全方位对称焊接。多层焊接宜连续施焊，每一层焊道焊完后应及时清理检查，清除缺陷后再焊。焊接接头要求熔透焊的对接和角接焊缝 多层梁柱焊接时，应根据安装情况先焊顶层柱与梁节点，其次焊底部柱与梁节点，最后焊中间部分的柱与梁节点。在焊接顶层梓与梁节点时，应先焊梓顶垂直偏差较大的部位，以利用焊接后收缩变形应力达到减少柱顶垂直偏差。焊接顺序宜从中间轴线柱向四周扩散施焊

6安全施工

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。

7对高层钢结构施工的几点建议

7.1充分理解节点深化图，合理制定施工工艺。

7.2根据工程特点合理选用机械设备，特别是塔式起重机的选用，并要考虑其装拆的可行性。

7.3根据不同的结构特点、焊接形式及气候条件选用合理的焊接工艺及参数，不能一概而论，盲目照搬。

7.4结构构件的加工顺序及进场数量要充分考虑现场堆放条件及吊装设备的吊运能力。

7.5严格工厂制作工艺，减少现场处理数量。

7.6测量控制要做到分区段、分层次、分阶段进行闭合、校正，防止累计误差的生产

7.7安全防护要及时跟进，措施要严密，检查要到位。

8结束语

随着经济的腾飞，大型建筑越来越多，其中钢结构中的作用越来越明显，尤其是在高层建筑中发挥的作用显现得淋漓精致。钢结构工程需要我们平时在工作做多总结和思考，需要我们向同行业成功人士学习，对成功案例进行分析和思考。

参考文献

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