高层钢结构施工中相关要点分析

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　　摘要：钢结构工程由于其造价低、结构性能好、施工速度快，在高层建筑领域被广泛应用。施工质量的好坏就直接影响工程结构的安全，因此，对层钢结构施工质量控制成为头等问题之一。文章主要结合工程实例，阐述了该高层钢结构建筑施工工艺要点，并提出了质量保证措施及安全措施，旨在加强钢结构施工技术水平及保证工程的质量与安全。

　　关键词：高层建筑,钢结构,施工,要点

　　1工程概况

　　本高层建筑长60m，宽28m，一共有九层。该工程结构形式采用钢框架结构，筏板式基础。钢柱底部与基础采用外包式柱脚连接。钢柱为500×500H截面，腹板厚度为16mm，翼缘厚度为 25mm，采用场外加工。钢梁采用H型钢。梁柱节点采用10.9级M30高强螺栓连接。地脚螺栓M30，螺母和垫圈为Q235钢。水平结构中楼板为钢筋混凝土压型钢板组合结构，压型钢板与钢梁间采用栓钉连接，钢结构采用防锈漆防腐。

　　2 施工工艺相关要点分析

　　2.1 做好施工前的准备工作

　　首先是强化施工图纸的会审工作，图纸是工程施工的依据，工程开工前项目监理机构要组织监理人员熟悉工程图纸与项目有关的规范标准、工艺技术条件，充分领会设计意图。同时，要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审，力争把问题解决在施工之前，减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。其次是认真审查钢结构安装施工组织设计，施工组织设计是施工单位全面指导工程实施的技术性文件，施工组织设计的完善程度直接影响工程的质量、进度。

　　2.2 钢结构节点细化设计

　　(1)应用绘图软件对钢结构框架节点结构按平、立、剖面进行1：1绘图放样。施工图纸细化设计，达到构件制作与整体安装的质量标准。

　　(2)利用钢结构计算软件进行各类构件的受力计算，利用 CAD图形设计平台对复杂连接节点和复杂构件放大样，建立钢结构符号节点库，实现图形信息微机化。

　　2.3 加工制作钢结构构件

　　钢结构构件全部采用场外加工，其中钢柱每节按三层分段。

　　2.4 钢结构安装

　　(1) 构件验收、矫正钢构件在进入安装现场后，由专业质量检测人员对构件的质量进行检查。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。

　　(2)地脚螺栓安装工艺将地脚螺栓全部用上、下螺帽固定在钢套板上，用Ф8的钢筋

　　将地脚螺栓焊接固定在基础主筋上，加固完成后进行混凝土浇筑。待上部结构安装调整完成后对所有钢柱底板下的间隙用 C40细石混凝土进行二次灌注。

　　(3)安装与校正

　　①安装顺序。按结构平面形式分区段绘制吊装图，吊装分区先后次序为：先安装整体框架梁柱结构后楼板结构，平面从中央向四周扩展，先柱后梁、先主梁后次梁吊装，使每日完成的工作量可形成一个空间构架,以保证其刚度,提高抗风稳定性和安全性。

　　②钢柱的安装。为了便于调整柱的垂直度，在预埋螺栓上先拧上数个螺母(至少4个) 全部拧到接触基础面，并用水平仪找平后，开始吊装钢柱。吊装钢柱时，为了防止意外事故出现(如雷雨天气，必须停工)，在柱的上端活系两根缆风绳，可以四个方向临时固定，也可用来调整垂直度。测量校正。钢柱吊装就位后，用两台经纬仪和水平仪对钢柱进行测控，微调通过调整柱底脚板下的螺母来实现。

　　③主次横梁的安装。在第一个空间受力单元的4根钢柱安装完后，便可安装柱之间的主横梁和次横梁。

　　在吊装过程中对吊点进行计算和试验。安装过程中先用撬棍插入钢梁两端的螺孔内，再将临时螺栓拧入，待结构安装精度调整达到标准规定后，将高强度螺栓自由穿入栓孔内。高强度螺栓的安装顺序原则上是以接头处刚度较大的部位向约束较小的方向进行，拧紧顺序是由螺栓群中心向四周进行，高强度螺栓紧固分为初拧和终拧，初拧扭矩一般控制在终拧扭矩的50%左右。

　　④焊接。梁、柱安装采用手工电弧焊。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。在焊接顶层柱与梁节点时，应先焊柱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。

　　⑤钢柱加长连接。钢柱安装顺序同首层，用高强螺栓将腹板两侧夹板紧固连接。在连接时，为避免造成轴线的积累误差，则必须注意每节柱的定位轴线均应从地面控制轴线直接引出 ,以保证整根柱在允许偏差范围内。调整好后进行高强度螺栓初拧，待本层第一个空间结构受力单元安装完毕并检测合格后，对钢柱连接螺栓进行终拧。

　　2.5 钢结构与装饰材料连接方法

　　(1)全隐框铝合金玻璃幕墙：幕墙龙骨与 H型钢柱的连接件采用180mm×100mm×10mm角钢( L=100mm)。型钢表面热镀锌防腐处理，龙骨为180系列隐框铝合金型材，玻璃为中空钢化镀膜玻璃。本工程幕墙龙骨采用型钢连接件直接焊于H型钢梁上，焊接形式为满焊，焊缝高度不小于8mm，焊接完按要求对焊点进行防腐处理。

　　(2)型钢骨架金属幕墙：本工程中外墙采用金属夹芯横墙板。幕墙龙骨采用方管，方管与H型钢柱的连接件采用110mm×70mm×10mm角钢(L=200mm)，与主体 H型钢柱竖向间隔900mm 焊接一个固定点，焊接形式为满焊，焊缝高度不小于7mm;龙骨为 180mm×70mm×20mm×3mmC型檩条。主体结构跨度为7.2 m，C型檩条水平放置时，跨中挠度较大，影响受力要求，因此在跨中采用50角钢竖向作支撑。

　　(3)楼地面工程：楼板混凝土底模采用压型钢板，规格为YX27623442688 ,厚度为1 mm ,压型钢板与钢梁之间连接用栓钉规格为<16×110mm，间距400mm。混凝土浇筑前要验算压型钢板的强度和刚度。

　　3 质量控制措施

　　(1)专职质检员对大型焊接、轧制 H型钢等主要材料认真进行质量验收。

　　(2)构件上连接孔的孔径、孔距进行全部跟踪生产检查,对样板、模具、胎具每天至少检查一次。

　　(3)钢结构工程所采用的钢材应附有钢材的质量证明书,各项指标应符合设计文件的要求。

　　4 安全措施

　　(1)垂直登高措施临时性人货两用电梯、永久(临时)性扶梯满足施工人员正常登高;对于钢柱安装到柱顶拆除吊索等施工方面，常采取安装前在地面采用捆扎固定方法将工具式爬梯临时固定在钢柱侧面，使用完毕再行拆除的方法。

　　(2)水平通道设施常采用工具式脚手通道、钢管脚手通道、装配式通道板、扶手绳等形式。扶手绳是在无安全通道的情况下，采用在距钢梁一定高度的钢柱表面焊接连接件，使用钢丝绳或尼纶绳穿过，形成扶手绳。施工人员在钢梁上行走时可用于安全带固定与扶绳缓行，确保安全。

　　(3)接柱操作平台钢柱之间连接基本采用焊接紧固的方法。必须设置操作平台供焊工使用。一般采用工具式平台或用钢管脚手搭设平台。在吊装前固定柱上，随柱一起吊装。

　　5 对高层钢结构施工的几点建议

　　(1)充分理解节点深化图，合理制定施工工艺。

　　(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。