試述高層建筑鋼結構施工

摘要：隨著人口城市化進程加快，我國住宅建設持續空前發展，人們的居住條件逐步提高，并對居住質量的要求也越來越高。由于鋼結構體系住宅易于實現工業化生產、標準化制作，且與之相配套的墻體材料可以采用節能、環保的新型材料，因此，研究鋼結構體系住宅成套技術，將大大促進住宅產業化的快速發展，鋼結構在住宅市場必將有良好的發展前景。

關鍵詞：高層建筑 鋼結構施工

1 施工準備

1.1 組織有關工程管理和技術人員對設計圖紙進行會審。對圖紙不明確及施工中有困難的地方，要與設計單位作好變更鑒證手續。

1.2 根據施工圖紙結合本單位的設備和技術條件，制定出工程的主體施工方案，并提出材料計劃。

1.3 對鋼結構工程所使用的機械和檢測設備的性能進行檢驗，保證施工過程中各種設備的工作狀態良好，使用功能齊全。

1.4 鋼結構工程所使用的材料除應有質量證明書外，還應根據現行國家標準的規定作出復試檢驗，符合標準后方可使用。

1.5 在鋼結構工程施工前，應對各工序的施工人員進行必要的崗位培訓，并對其進行技術、質量、安全交底，預防發生安全和質量事故。

1.6 鋼結構進入現場需進行構件檢驗并合理堆放，以便于構件進入現場后順利的安裝。

1.7 現場吊裝前，應在柱腳埋件上彈好十字線，同時將標高控制點設置好。現場場地應平整夯實，沒有積水，并且要預留車道。

2 主要的施工技術

2.1 箱型砼柱

箱型柱－砼柱是在箱型柱內灌注高強度等級砼，在箱型柱中間內部加隔板支撐，形成兩種材料相輔相成共同工作的機理，解決了在荷載作用下，強度尚未達到極限時率先發生變形過大的問題。它具有承載力高、抗震性能好、施工簡捷的特點，一般每四層為一個制作安裝單元，整根鋼管柱一次吊裝就位，為主體結構安裝創造了流水作業的條件。箱型柱－砼外包防火板后，鋼管混凝土柱耐火極限大于三小時，滿足高層建筑的防火要求。

2.2 H型梁

H型鋼梁均采用軋制H型鋼，其變形能力強，抗震性能好，承載力高。H型鋼梁外刷防腐漆、外包防火板，解決了鋼結構的防腐、防火問題。施工時鋼梁有較大的承載力，可大大節省模板工作量。所用梁均在工廠加工，后運輸到縣現場吊裝，大大減少了現場的工作量，縮短了工程工期。

2.3 節能型復合外墻板

墻板尤其是外墻板從某種意義上講，它比結構體系更為重要。因為住宅建筑的主要功能是靠外墻板實現的。墻板工廠化預制生產，現場安裝，基本取消了濕作業。加工尺寸精確，施工快速，簡單，大大縮短了施工周期；由于質輕并有相當的強度，可簡化工程基礎；優良的保溫性能可減少墻身厚度。

3 制作與安裝

3.1 統一測量儀器和鋼尺量具

建造一幢超高層大樓，涉及到土建、鋼結構、玻璃幕墻和各類設備的安裝，使用的測量儀器和使用的鋼尺必須由國家法定的同一計量部門由同一標準鑒定。高層、超高層建筑施工周期較長，尚需定期對測量儀器和鋼尺量具進行定期校驗以保證建筑物各項指標符合規定的指標。

3.2 定位軸線、標高和地腳螺栓

鋼柱的定位軸線可根據場地的寬窄，在建筑物外部或內部設置控制軸線。鋼柱的長度以滿足起重量的大小和運輸的可能性，一般為2～3層為一節，對每一節柱子安裝不得使用下一節柱子的定位軸線，應從地面控制軸線引到高空，以保證每節柱子安裝正確無誤，避免產生累積誤差。柱腳與鋼筋混凝土基礎的連接，一般采用埋入式剛性柱腳，地腳螺栓是在安裝就位第一節鋼柱時，控制平面尺寸和標高的臨時固定措施。

3.3 鋼柱的制作與安裝

鋼柱是高層、超高層建筑決定層高和建筑總高度的主要豎向構件，在加工制造中必須滿足現行規范的驗收標準。100m高的超高層鋼柱一般分為8～12節構件，鋼柱在翻樣下料制作過程中應考慮焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形，所以鋼柱的翻樣下料長度不等于設計長度，即使只有幾毫米也不能忽略不計。而且上下兩節鋼柱截面完全相等時也不允許互換，要求對每節鋼柱應編號予以區別，正確安裝就位。

3.4 框架梁的制作與安裝

高層、超高層框架梁一般采用H型鋼，框架梁與鋼柱宜采用剛性連接，鋼柱為貫通型，在框架梁的上下翼緣處在鋼柱內設置橫向加勁肋。

①為保證框架梁與鋼柱連接處的節點域有較好的延性以及連接可靠性和樓層層高的精確性，在工廠制造時，在框架梁所在位置設置懸臂梁，懸臂梁上下翼緣與鋼柱的連接采用剖口熔透焊縫，腹板采用貼角焊縫。框架梁與鋼柱的懸臂梁連接，上下翼緣的連接采用襯板(兼引弧板)全熔透焊縫，腹板采用高強螺栓連接。

②由于鋼筋混凝土施工允許偏差遠遠大于鋼結構的精度要求，當框架梁與鋼筋混凝土剪力墻或鋼筋混凝土筒壁連接時，腹板的連接板可開橢圓孔，橢圓孔的長向尺寸不得大于2d0（d0為螺栓孔徑），并應保證孔邊距的要求。

③框架梁的翻樣下料長度同樣不等于設計長度，需考慮焊接收縮變形。焊接收縮變形可用經驗公式計算再按實際加工之后校核，確定其翻樣下料的精確長度。

④框架梁上下翼緣的連接可采用高強螺栓連接或焊接連接，目前大部分采用帶襯板的全熔透焊接連接。施工時先焊下翼緣再焊上翼緣，先一端點焊定位，再焊另一端。

⑤采用高強螺栓群連接時，孔位的精度十分重要。目前制孔一般采用模板制孔和多軸數控鉆孔，前者精度低，后者精度高，應優先考慮采用后者。當采用模板制孔時，應保證模板的精度，以確保高強螺栓的組裝孔和工地安裝孔的精度要求。如果孔位局部偏差，只允許使用鉸刀擴孔。嚴禁使用氣割擴孔，若用氣割擴孔，則應按重大質量事故處理。

4 安全施工措施

4.1 施工現場設安全工長進行現場安全措施的落實與管理，對現場施工人員、現場機械設備及現場用電進行統一管理。要求參加施工的特工作業人員必須是經過培訓，持證上崗。施工前對所有施工人員進行安全技術交底。進入施工現場的人員必須戴安全帽、穿防滑鞋，電工、電氣焊工應穿絕緣鞋，高空作業必須系好安全帶。

4.2 作業前應對使用的工具、機具、設備進行檢查，安全裝置齊全有效。

4.3 操作面應有可靠的架臺，護身，經檢查無誤，進行操作。構件綁扎方法正確，吊點處應有防滑措施，高處作業使用的工具，材料應放在安全地方，禁止隨便放置。

4.4 起吊鋼構件時，提升或下降要平穩，避免緊急制動或沖擊。專人指揮，信號清楚、響亮、明確，嚴禁違章操作。構件安裝后必須檢查其質量，確實安全可靠后方可卸扣。每天工作必須達到安全部位，方可收工。

4.5 施工現場的機電設備、閘箱、電焊機，應有可靠的防雨措施。電器操作必須由專業人員進行，嚴禁非專業人員操作。電焊機使用嚴格安全操作規程，一次線不得超過2米，二次線不能破皮裸露。

5 結論

高層鋼結構施工是一個錯綜復雜的系統工程，應充分認識到施工的困難性、復雜性，在施工前做好計劃，擬定質量控制要點，實施時從細節入手，嚴格控制每一個環節，自始至終保持認真、細致、嚴謹的工作作風，與其他成員協同一致，才能把工程質量搞好。