1、1高层钢结构建筑施工技术研究摘要：经济的发展加快了我国的城市化进程，与此同时，我国城市的高层建筑建设也开始蓬勃发展。高层建筑多采用钢筋混凝土结构和钢结构，在长期的实践中，钢结构以其强度高、造型美观、施工速度快等优势，开始引起人们的广泛关注，并越来越多地被人们应用于高层建筑结构的施工中。我国是传统的产钢大国，这也为钢结构建筑在我国的发展提供了得天独厚的条件。但是目前我国高层钢结构建筑施工中仍存在这样那样的问题，如果不严格控制钢结构的施工技术，很有可能引发工程事故，造成重大的经济损失和人员伤亡。本文从我国高层钢结构建筑的特点入手，着重分析钢结构施工中需要主要的一些技术要点，旨在为我国高层建筑的健康
2、安全发展献计献策。 关键词：高层建筑, 钢结构 ,施工 中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号： 工艺原理及关键技术 对原钢结构设计图进行了细化扩大节点设计, 并达到了构件制作与整体安装的质量标准要求。 采用先进、合理的加工机械设备( 模具) , 防止构件出现焊接变形, 提高钢结构框架安装精度。 2工序上进行了改进, 在保证空间框架刚度的前提下, 先安装完全部钢框架主体结构后, 再安装各楼层板。 对高层钢结构工程内外装饰装修设计, 采用科学合理的连接方式进行装饰施工。 工艺流程及操作要点 1.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
3、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.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。在加工过程中要做好质量控制, 并按照设计施工图和 GB 50205-2001 钢结构工程施工及验收规范的规定进行验收。 3.钢结构安装 3. 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
4、处理。 3. 2 地脚螺栓安装工艺 3将地脚螺栓全部用上、下螺帽固定在钢套板上, 用8 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. 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
5、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
6、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。 44) 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
7、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。 高层建筑钢结构施工存在的缺陷 利用钢结构施工有很多优势，但是，我们也不能忽视钢结构本身存在的缺陷。一是钢结构材料导热快，这使得它的耐火性较差。如果遇到火灾，钢结构建筑的危险系数会高于其他建筑结构。这是由于钢材本身导热快，在遇到高温时，钢结构本身的强度会急剧下降，在超高温的影响下，钢结构的强度甚至会完全
8、丧失。而一旦钢结构的强度丧失，其承载能力就显得不堪一击，最终会导致钢结构高层建筑的坍塌。二是钢结构的抗氧化能力差，容易被腐蚀。这是由于钢材表面的铁遇到空气会被氧化，产生铁锈，而钢结构长期受腐蚀，会影响钢结构的稳定性，最终会危害钢结构的使用寿命。因此我们的高层建筑在采用钢结构时要特别5注意对其进行防腐保护。 高层建筑钢结构施工还需要注意以下几个问题 一是我们必须根据钢结构建筑的施工特点进行施工器械的选择， 如对内爬式塔吊的选择， 必须尽可能地考虑其安全性和可靠性。二是要特别注意钢结构的施工安全。要成立专门的安全小组，定期派专人到现场进行安全监督和指导工作， 及时发现钢结构施工中的安全隐患，并积极
9、采取措施保证钢结构建筑的施工安全。三是要建立钢结构工程的防火规范。钢结构建筑的优点很多，但是其存在天然的耐火性能差的缺陷， 这就要求我们在钢结构建筑的施工中特别注意防火系统的建立。应设立自动的喷水灭火系统全保护，防止高温条件下钢结构的坍塌。 安全措施 设立管理组织体系, 委派专人负责工程项目及有关安全防火工作, 专人了解各工种的安全操作规程, 设立各级安全生产岗位责任和定期安全检查制度、安全教育制度等。 施工前对管理人员、施工人员进行现场教育, 介绍有关安全生产管理制度及规定和要求。 施工人员进入施工现场, 必须佩戴安全帽, 高空作业要有安全带。冬季构件表面结霜, 在构件上行走应系好安全带,
10、穿防滑鞋。拆除的临时螺栓、手头工具应拿稳当或装入工具袋, 严禁随意乱扔。穿着防护用品, 如电焊手套、护目面罩、绝缘胶鞋。 吊装前检查起重设备、吊具是否符合安全要求, 否则不得使用。 吊装现场地面平整坚实, 松软的土层要夯实或加垫木以保证吊装机6器稳定作业。 质量要求及技术措施 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。 结束语： 高层建筑的钢结构施工是一项极为复杂的工程， 我们在施工过程中必须掌握其施工要点，并严格按照相关规范执行操作，保证钢结构的施工安全。 参考文献： 1 熊建国.浅谈钢结构建筑施工技术和管理J.中国新技术新产品,2010,(2). 2 郝燕春，大型钢网架安装技术J.山西建筑，2007，33(10)：195-196
