超高层建筑物的钢结构安装技术.doc

1、1超高层建筑物的钢结构安装技术摘要：对于工程师来讲，超高层建筑意味着一场艰巨的挑战，有着普通高层无法比拟的刺激，所以也是工程师难得的机会。100 米高度的建筑现在比较习以为常，标准统一，技术成熟，经验丰富。但面对 250 米以上的超高层，麻烦是非常多的。所涉及问题的复杂性、综合性以及难度系数的增加，不只是高度的增加那么简单。 关键词：超高层 钢结构 混凝土 结构体系 中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号： 一、超高层建筑一般的几种结构体系 1、型钢混凝土组合结构体系。 型钢混凝土组合结构是把型钢埋入钢筋混凝土中的一种独立结构形式。钢混凝土组合结构是钢材和混凝土两种材料的组合，它充分发

2、挥两种材料的优点，而克服了彼此的缺点，备受各国工程界的重视。我国是发展中国家，在钢混凝土组合结构领域内，无论是理论研究或是工程应用，都已取得丰硕成果。特别是在高层建筑和大跨桥梁方面的应用，发展十分迅速，已分别建成世界采用钢混凝土组合结构最高的超高层建筑和跨度最大的大跨桥梁。 2、钢管混凝土结构体系。 钢管混凝土构件是指在钢管中充填素混凝土而形成的组合构件。其基本原理是借助圆形钢管对核心混凝土的套箍约束作用，使核心混凝土2处于三向受压状态，从而使核心混凝土具有更高的抗压强度和压缩变形能力。钢管混凝土除具有强度高、重量轻、延性好、耐疲劳、耐冲击等优越的力学性能外，还具有省工省料、施工速度快等优越的

3、施工性能。高层建筑地下和地上结构并行施工，节省施工时间。钢管混凝土柱具有优越的抗震性能，且造价并不比混凝土高。 3、带巨型筒体、巨型框架、巨型柱的超高层建筑结构体系。 巨型结构体系是一种超常规的具有巨大抗推刚度及整体工作性能的大型结构体系，主次结构受力明确，布置灵活，可满足特殊建筑形式和建筑功能的要求，特别适合于在大型复杂的高层与超高层建筑中应用。近年来发展的巨型框架形式在超高层建筑结构中发挥了很大优势，受到广大结构工程师和建筑师的欢迎。其中外露的巨型框架+支撑体系，因丰富了建筑立面而成为目前建筑上一种时髦的处理手法。 4、智能化、信息化超高层建筑结构体系。 本着循序渐进的战略思想，为了逐步实

4、现中国的社会信息化，国内正在开始建设智能建筑(包括大厦和小区)，进而逐步提高信息化集成层次和先进程度，最终达到全国的数字化、信息化。随着城市化浪潮的兴起，城市信息化正在深度和广度两方面同时发展。智能建筑作为信息化的基础已成大势所趋。超高层智能建筑常常作为地标，属于特级保护对象。 5、高强轻质材料的超高层建筑结构体系。 钢砼结构的构件截面大，自重大，施工周期又长。因此采用新技术、新型结构、先进施工工艺、高强轻质材料等对技术、经济和建设速度都3具有重大意义。钢、钢砼组合结构在减轻自重、方便施工上具有其优点，但在钢砼剪力墙或钢砼核心筒中尚须采用高强轻质砼来减轻自重。楼板面大量广，宜采用轻质砼，外墙墙

5、体重量必须设法减轻。 二、高层建筑的钢结构安装 （一）流水段划分 由于高层钢结构制作和吊装的需要，对整个建筑从高度方向须划分若干个节，一般以钢柱的分段作为节的划分依据。 它既具有总体设计的各项结构上的要求，又有其固有的单体特征。在吊装时，除须保证单节框架本身的刚度外，还须保证自升式塔式起重机(特别是内爬式塔式起重机)在爬升过程中的框架稳定，因此立面施工流水划分必须注意下列条件： 1、塔式起重机的起重性能(起重量、起重半径、起吊高度)应满足流水段内的最重物件的吊装要求。 2、塔式起重机爬升高度能满足下一节流水段的构件起吊高度。 3、每一节流水段内柱的长度应能满足构件制造厂的制作条件和运输堆放条件

6、。 （二） 每节流水段内标准节框架和特殊节框架的施工 1、标准节框架的施工超高层钢结构框架，在总体上可划分为节框架(一般以 34 层为一节)，在这些节框架中，存在着多数节框架具有结构类型大致相同的情况，把这类节框架归纳为标准节框架。只要抓住标准节框架的施工，也就基本上取得了超高层钢结构框架施工的主动权。 2、 特殊节框架的施工特殊节框架，是指不同于标准节的框架。如4底层大厅(裙房网架)、结构的水平加强桁架层、屋顶花园层等。由于其建筑和结构上的要求特殊，施工有其不同的要求，为此应制定特殊构件吊装的施工技术方案， 方能全面完成超高层钢结构框架的安装。 底层大厅(裙房网架)，此类网架结构跨度较大，同

7、时位于高层建筑的内部或旁边，施工条件较差，一般采用“地面拼装，整体提升” 、 “搭设平台，高空散装”等施工方法。结构的水平加强桁架层，桁架结构重量重，一般情况下塔吊无法整体吊装，常采取“分段吊” 、 “整体提升” 、“散装法”等还有如屋顶花园层等，此类结构较轻，一般就直接采用塔吊进行散装法。 （三） 钢柱的安装方法 1、钢柱安装前应对 F 一节柱的标高与轴线进行复验，发现误差超出规范的，应立即修正。 2、安装前，应在地面把钢爬梯等装在钢柱上，供登高作业用。 3、钢柱工厂加工时应按要求在柱两端设置临时固定用的连接耳板，上节钢柱对准下节钢柱柱顶中心线后，即用螺栓与连接板做临时固定。待钢柱对接(指电

8、焊)完成，且验收合格后，再将耳板割除。 4、钢柱一般采用两点就位，一点起吊。 （四）钢梁与钢桁架的安装方法 1、安装前必须对钢柱上的连接件或混凝土核芯筒壁上的埋件进行预检。预检内容：对连接件检查平整度、磨擦面、螺栓孔；对埋件检查位置、平整度、清洁度。 2、起吊前，在梁面装好扶手杆和扶手绳或扶手管，特别是主梁与主5桁架一定要装，对次梁或小梁可以根据需要安装，扶手高 1m，沿梁长通长设置，供高空作业人员做通道用。 3、钢梁、钢桁架安装一般采用两点吊。 4、钢梁、钢桁架吊装方法一般有捆扎法、工具式吊具法、在梁上设钢吊耳法。 （五）钢结构的安装 1、特殊钢结构的安装 （1）它们往往以组合体的形式出现，

9、体积大、重量重。 （2）组合体的连接形式复杂、多样， 连接要求高。 （3）在整个建筑中，它往往起到关键点和特定性作用。不同的建筑中特殊钢结构一般不会相同或相似， 因此其安装不可能有一个统一的或相对固定的安装模式与工艺。这就体现了它在超高层钢结构安装施工中的难度。在很大程度上，它左右了吊装主机的选择与布局，以及施工的总体流程。它的安装工艺必须根据结构的特点、吊装设备的能力等，因地制宜地加以分析、研究。 2、转换柱、转换桁架类安装方法 此类结构非常重，同时又大多处于建筑的中部，一般多采用散装法、提升法、吊装法等。 3、外伸桁架、天桥类的安装方法 此类结构重量重，大型吊机也无法靠近吊装，一般此类结构

10、常采用“地面拼装，整体提升” 的施工工艺。提升设备常选用钢索式液压提升装置，对长距离、大吨位结构的提升，采用这套设备与工艺是非常理想6的，具有安全性、可操作性以及精度高的特点。 三、结语 钢筋混凝土结构在超高层建筑中由于自重大，柱子所占的建筑面积比率越来越大，在超高层建筑中采用钢筋混凝土结构受到质疑；同时高强度钢材应运而生，在超高层建筑中采用部分钢结构或全钢结构的理论研究与设计建造可说是同步前进。 参考文献 1陈国鹏，浅谈高层建筑钢结构吊装施工技术J，科学之友，2010 2吴晓斌，高层建筑钢结构施工及建议J，中国新技术新产品，2010 3衣晓鹏，高层建筑钢结构施工问题研究J，科技致富向导，2011