论文部分内容阅读
摘 要：近年来随着我国经济高速发展和人口城市化进程不断加快,我国高层建筑建设得到空前的发展。钢结构工艺具有强度高、自重轻、平面布置灵活、造型美观、适用于软地基、施工速度快、工期短、环保和使用过程中易于改造等优点,在高层建筑中得到广泛的应用。本文主要阐述高层建筑钢结构施工的技术要点,并结合实际工作提出了施工建议。
关键词：高层建筑；钢结构；施工技术
Abstract: In recent years, as China's rapid economic development and the urbanization process to speed up, our country high-rise building construction get unprecedented development. Steel structure technology has high strength, light dead weight, flexible layout, beautiful shape, used in soft foundation; construction speed is quick, short construction period, environmental protection and utilization of easy to reform and other advantages, in high-rise building widely applied. This paper mainly expounds the high-rise steel structure the technical key points of construction, and puts forward the construction of actual work some suggestions.
Key Words: high building; steel structure; construction technology
中图分类号：TU74 文献标识码：A文章编号：
随着我国经济建设的飞速发展,我国住宅建设持续空前发展,人们的居住条件逐步提高,高强度钢结构的建筑也随之应运而生。钢结构以其施工周期短、自重轻、抗震性能好、环境污染少等综合优势,在建筑工程中得到广泛应用。
一、高层建筑钢结构施工的特点
1、高层建筑中采用钢结构做法与传统结构形式区别较大,施工中可借鉴的经验不多,须做好前期细部设计,尤其是装饰装修与主体结构的结合;
2、加工精度要求高,要加强构件加工工序质量控制及安装顺序的合理安排;
3、焊接工作量较大,焊接质量要求严,对特殊工种人员的劳力组织及专业技能要求高;
4、由于钢结构高空作业防护难度大,施工中安全管理要引起高度重视,严格安全操作规程,强化全员安全意识。
二、高层建筑钢结构施技术要点
1、施工准备
(1)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工艺技术条件、规范标准,充分领会设计意图,了解施工方案中的重点和难点,从而有针对性地制定质量控制措施。
(2)组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审,认真检查施工图纸中的“漏、缺、错”等问题,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。同时做好设计图的交底工作。对吊装设备、剪力撑设置等施工方案应绘制施工详图,交由专家进行论证,审核合格后方可予以施工。
(3)检查施工人员的技术资质与条件是否符合要求,并制定相关的管理制度和办法,明确各级职员的质量管理职责,且严格执行有关的规程,以规范施工人员的行为。
(4)确保原材料(如:钢柱、钢梁、地脚螺栓、高强螺栓、抗剪栓钉、焊条等)的厂家、品种、标号、规格、等级符合施工规范。
(5)对钢结构制作和安装单位的企业资质、生产规模、机械设备情况、技术人员数量、资格证、职称及履历,和业绩情况等级,都需要做详细的考察与选择,严格审核钢结构配件制作阶段各工序、各分项的质量标准、技术要求、工艺流程、工艺措施、关键零件的加工方法等各项制作工艺内容,确保钢结构建筑的工程质量。
2、关键工序施工
(1)地脚螺栓预埋。钢柱是通过地脚螺栓与基础承台相连接。地脚螺栓预埋质量的关键指标有两条:一是地脚螺栓组中心相对轴线的偏移;二是单根柱地脚螺栓之间的距离。为保证单根柱地脚螺的垂直度及其相互间的距离,用两块地脚螺栓套模,上下固定地脚螺栓。套模按钢柱的柱脚底板螺栓孔位图进行套钻而成。套模安装时,其相对于轴线的误差不得大于1.0mm。为保证地脚螺栓组在混凝土浇筑过程中不被移动,用∠100×8的角钢和膨胀螺栓直接从大底板下表面搭设钢架支撑地脚螺栓套模,使地脚螺栓套模与底板钢筋隔开,使地脚螺栓套模在绑扎钢筋时不受影响,保证定位准确。钢筋绑扎以后,应该用电焊将上套模与钢筋笼焊接固定。对地脚螺栓丝扣部分套上塑料管,进行妥善的保护,防止撞弯损伤螺纹丝扣。
(2)吊装。在建筑施工中,吊装一直以来都是第一工序,也是控制整个工程的一个工序,起着重要的作用。钢结构吊装要采用结构平面、立面形状整体吊装的很多,所以一定要注意安全问题。在吊装的形式,数量,以及钢结构的摆放位置上要根据现场的实际情况去考虑,要根据施工的需要,把现场划成几个区,各个工序的设备及材料要按照规划区摆放。一般来说吊装的总原则是如下：①在一个平面内,要从中心位置,核心筒逐步向四周展开吊装,从中间位置的单元,要先构件成一个稳定的单元刚度柱,要先吊装柱,再吊装梁,在一个柱网单元固定后,在依次在周围吊装两个单位,三个单元,直到最后全部吊装完成,一定要进行钢结构的全面校正工作,保证工程质量。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→楼盖钢筋混凝土楼板施工。
(3)高强螺栓安装。1.安装方法。(1)钢梁吊装就位,用临时螺栓固定;(2)高强度螺栓替换临时螺栓,并初拧;(3)按对称顺序施拧,由中央向四周终拧高强度。2.施工工艺控制。(1)穿孔前应核对其规格、型号,以防错用;(2)穿孔时应能自由通过,严禁锤击穿孔;(3)螺栓同连接板的接触面之间应保持平整;(4)同一节点的螺栓安装方向应一致;(5)高强度螺栓一经穿孔应立即进行初拧,初拧扭矩值应为终拧值的60～70%;(6)高强度螺栓初拧30分钟后,应进行终拧,不得拖延到12小时以上;终拧采用专用电动力。
(4)安装焊接工艺。1.焊接方法。(1)钢管柱现场对接焊缝选用CO2气体保护焊和手工电弧焊进行焊接;(2)H型钢主梁与钢管柱连接节点对接焊缝采用CO2气体保护焊进行焊接;(3)主、次钢梁连接节点采用手工电弧焊进行焊接。2.焊接工艺控制。(1)不允许在焊件表面引弧和熄弧或随意焊接临时支撑物;(2)起弧时电流应当调大,待形成熔池后,再将电流调节到正常电流,可避免因起弧时熔池温度较低,液体凝固较快,气體难以析出现象;(3)施焊时应特别注意接头和收弧的质量,收弧时应将熔池填满;(4)多层多道焊接时应将每道的熔渣、飞溅物清理干净,自检合格后再进行下道焊接;层间接头应错开30mm以上;(5)相邻管节对接时,环缝的焊缝接头应与纵缝错开100mm以上。
3、安全措施
安全措施是钢结构施工中的重要环节,超高层钢结构施工的特点是高空、悬空作业点多。针对超高层钢结构施工的特点,因此,需要做好如下安全措施:
(1)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。施工前加强对施工人员的安全教育,坚持日安全巡视制度。
(2)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,穿防滑鞋。拆除的临时螺栓、手头工具应拿稳当或装人工具袋,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,松软的土层要务实或加垫木以保证吊装机器稳定作业。
(3)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。
三、对高层建筑钢结构施工的几点建议
高层钢结构建筑施工技术难度大,施工工艺比较复杂，为保证施工质量,达到预期控制目标，在实际工作中我们必须做到以下几点：
1、充分正确理解节点深化图,合理的制定施工工艺。
2、根据施工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。
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。
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。
5、严格工厂制作工艺,减少现场处理数量。
6、测量控制要做到分区段、分层次、分阶段进行闭合、校正,防止累计误差的产生。
7、安全防护要及时跟进,措施要严密,检查要到位。
参考文献：
[1] 焦民顺.浅谈高层建筑钢结构的应用[J].中国建设信息,2009,(12).
[2] 陈绍蕃主编,房屋建筑钢结构设计,中国建筑工业出版社,2007年08月.
[3] 徐培福.复杂高层建筑结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社, 2005.
关键词：高层建筑；钢结构；施工技术
Abstract: In recent years, as China's rapid economic development and the urbanization process to speed up, our country high-rise building construction get unprecedented development. Steel structure technology has high strength, light dead weight, flexible layout, beautiful shape, used in soft foundation; construction speed is quick, short construction period, environmental protection and utilization of easy to reform and other advantages, in high-rise building widely applied. This paper mainly expounds the high-rise steel structure the technical key points of construction, and puts forward the construction of actual work some suggestions.
Key Words: high building; steel structure; construction technology
中图分类号：TU74 文献标识码：A文章编号：
随着我国经济建设的飞速发展,我国住宅建设持续空前发展,人们的居住条件逐步提高,高强度钢结构的建筑也随之应运而生。钢结构以其施工周期短、自重轻、抗震性能好、环境污染少等综合优势,在建筑工程中得到广泛应用。
一、高层建筑钢结构施工的特点
1、高层建筑中采用钢结构做法与传统结构形式区别较大,施工中可借鉴的经验不多,须做好前期细部设计,尤其是装饰装修与主体结构的结合;
2、加工精度要求高,要加强构件加工工序质量控制及安装顺序的合理安排;
3、焊接工作量较大,焊接质量要求严,对特殊工种人员的劳力组织及专业技能要求高;
4、由于钢结构高空作业防护难度大,施工中安全管理要引起高度重视,严格安全操作规程,强化全员安全意识。
二、高层建筑钢结构施技术要点
1、施工准备
(1)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工艺技术条件、规范标准,充分领会设计意图,了解施工方案中的重点和难点,从而有针对性地制定质量控制措施。
(2)组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审,认真检查施工图纸中的“漏、缺、错”等问题,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。同时做好设计图的交底工作。对吊装设备、剪力撑设置等施工方案应绘制施工详图,交由专家进行论证,审核合格后方可予以施工。
(3)检查施工人员的技术资质与条件是否符合要求,并制定相关的管理制度和办法,明确各级职员的质量管理职责,且严格执行有关的规程,以规范施工人员的行为。
(4)确保原材料(如:钢柱、钢梁、地脚螺栓、高强螺栓、抗剪栓钉、焊条等)的厂家、品种、标号、规格、等级符合施工规范。
(5)对钢结构制作和安装单位的企业资质、生产规模、机械设备情况、技术人员数量、资格证、职称及履历,和业绩情况等级,都需要做详细的考察与选择,严格审核钢结构配件制作阶段各工序、各分项的质量标准、技术要求、工艺流程、工艺措施、关键零件的加工方法等各项制作工艺内容,确保钢结构建筑的工程质量。
2、关键工序施工
(1)地脚螺栓预埋。钢柱是通过地脚螺栓与基础承台相连接。地脚螺栓预埋质量的关键指标有两条:一是地脚螺栓组中心相对轴线的偏移;二是单根柱地脚螺栓之间的距离。为保证单根柱地脚螺的垂直度及其相互间的距离,用两块地脚螺栓套模,上下固定地脚螺栓。套模按钢柱的柱脚底板螺栓孔位图进行套钻而成。套模安装时,其相对于轴线的误差不得大于1.0mm。为保证地脚螺栓组在混凝土浇筑过程中不被移动,用∠100×8的角钢和膨胀螺栓直接从大底板下表面搭设钢架支撑地脚螺栓套模,使地脚螺栓套模与底板钢筋隔开,使地脚螺栓套模在绑扎钢筋时不受影响,保证定位准确。钢筋绑扎以后,应该用电焊将上套模与钢筋笼焊接固定。对地脚螺栓丝扣部分套上塑料管,进行妥善的保护,防止撞弯损伤螺纹丝扣。
(2)吊装。在建筑施工中,吊装一直以来都是第一工序,也是控制整个工程的一个工序,起着重要的作用。钢结构吊装要采用结构平面、立面形状整体吊装的很多,所以一定要注意安全问题。在吊装的形式,数量,以及钢结构的摆放位置上要根据现场的实际情况去考虑,要根据施工的需要,把现场划成几个区,各个工序的设备及材料要按照规划区摆放。一般来说吊装的总原则是如下：①在一个平面内,要从中心位置,核心筒逐步向四周展开吊装,从中间位置的单元,要先构件成一个稳定的单元刚度柱,要先吊装柱,再吊装梁,在一个柱网单元固定后,在依次在周围吊装两个单位,三个单元,直到最后全部吊装完成,一定要进行钢结构的全面校正工作,保证工程质量。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→楼盖钢筋混凝土楼板施工。
(3)高强螺栓安装。1.安装方法。(1)钢梁吊装就位,用临时螺栓固定;(2)高强度螺栓替换临时螺栓,并初拧;(3)按对称顺序施拧,由中央向四周终拧高强度。2.施工工艺控制。(1)穿孔前应核对其规格、型号,以防错用;(2)穿孔时应能自由通过,严禁锤击穿孔;(3)螺栓同连接板的接触面之间应保持平整;(4)同一节点的螺栓安装方向应一致;(5)高强度螺栓一经穿孔应立即进行初拧,初拧扭矩值应为终拧值的60～70%;(6)高强度螺栓初拧30分钟后,应进行终拧,不得拖延到12小时以上;终拧采用专用电动力。
(4)安装焊接工艺。1.焊接方法。(1)钢管柱现场对接焊缝选用CO2气体保护焊和手工电弧焊进行焊接;(2)H型钢主梁与钢管柱连接节点对接焊缝采用CO2气体保护焊进行焊接;(3)主、次钢梁连接节点采用手工电弧焊进行焊接。2.焊接工艺控制。(1)不允许在焊件表面引弧和熄弧或随意焊接临时支撑物;(2)起弧时电流应当调大,待形成熔池后,再将电流调节到正常电流,可避免因起弧时熔池温度较低,液体凝固较快,气體难以析出现象;(3)施焊时应特别注意接头和收弧的质量,收弧时应将熔池填满;(4)多层多道焊接时应将每道的熔渣、飞溅物清理干净,自检合格后再进行下道焊接;层间接头应错开30mm以上;(5)相邻管节对接时,环缝的焊缝接头应与纵缝错开100mm以上。
3、安全措施
安全措施是钢结构施工中的重要环节,超高层钢结构施工的特点是高空、悬空作业点多。针对超高层钢结构施工的特点,因此,需要做好如下安全措施:
(1)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。施工前加强对施工人员的安全教育,坚持日安全巡视制度。
(2)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,穿防滑鞋。拆除的临时螺栓、手头工具应拿稳当或装人工具袋,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,松软的土层要务实或加垫木以保证吊装机器稳定作业。
(3)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。
三、对高层建筑钢结构施工的几点建议
高层钢结构建筑施工技术难度大,施工工艺比较复杂，为保证施工质量,达到预期控制目标，在实际工作中我们必须做到以下几点：
1、充分正确理解节点深化图,合理的制定施工工艺。
2、根据施工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。
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。
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。
5、严格工厂制作工艺,减少现场处理数量。
6、测量控制要做到分区段、分层次、分阶段进行闭合、校正,防止累计误差的产生。
7、安全防护要及时跟进,措施要严密,检查要到位。
参考文献：
[1] 焦民顺.浅谈高层建筑钢结构的应用[J].中国建设信息,2009,(12).
[2] 陈绍蕃主编,房屋建筑钢结构设计,中国建筑工业出版社,2007年08月.
[3] 徐培福.复杂高层建筑结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社, 2005.