高層鋼結構建筑施工順序探討

施登善

摘要：隨著國民經濟的快速發展，越來越多的高層建筑矗立在都市里，而鋼結構憑借重量輕、強度大、抗震性強、施工快速、環保節能等眾多的優勢在高層建筑材料中占據著重要地位。在高層鋼結構建筑施工的工程中，因為不合理的施工順序會使整個鋼結構的外形產生變形和內力的殘余，所以在高層鋼結構建筑施工過程中，施工的順序尤為必要。

關鍵詞：高層建筑鋼結構 施工順序

中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（c）-0057-01

隨著國民經濟的快速發展，大小城市高層建筑林立，高層建筑美化了城市的形象，也成為了一個城市經濟發展水平的標志。如深圳的地王大廈，高度達到了325m，上海浦東的金茂大廈高達到421m，這些建筑都成為該城市標志性的建筑。在高層建筑所需的材料中，鋼結構憑借著重量輕、強度大、抗震性強、施工快速、環保節能等眾多優勢在高層建筑材料中越來越深受建筑商的青睞。17世紀70年代開始鑄煉生鐵，到19世紀才開始把熟鐵正式運用與橋梁和房屋的建造上，鋼結構的歷史發展歷程遠遠要比鋼筋混凝土結構久遠，它受人重視的程度也越來越強。在全世界所完成的100余座超高層建筑里，鋼結構的高層建筑就有59座，幾乎占到了60%。1996年，我國已成為世界上的鋼鐵大國，鋼產量超過了1億噸，隨著我過冶金技術的進步，我國的煉鋼技術水平大大提高，相應的裝配條件也有了很大改善。這些有利的條件，為我國的鋼結構建筑的需求奠定了堅實的基礎。

當前，在高層鋼結構建筑施工中，經常用大型的機械設備來吊裝，這些機械設備對已經建成的結構部分的影響會因為安裝方式及順序的不同而不同，在施工前要認真分析探討；在鋼結構安裝時，也有可能會出現構件的長寬超出預定長度，更有可能出現桁架層的復雜化，這也需要在施工前進行模擬施工，進而選擇最優的方案；因為高層鋼結構建筑通常使用框筒的結構，使用材料的不同及施工順序的不同，就會使外圍的鋼結構和里面混凝土的核心筒發生豎向的變形差異，這種變形的差異對鋼結構的影響巨大，在施工過程中需要精確分析，要采用正確的施工順序。在高層鋼結構建筑施工的工程中，正因為不合理的施工順序會使整個鋼結構的外形產生變形和殘余內力，所以在高層鋼結構建筑施工過程中，施工的順序才顯得尤為必要。

高層鋼結構建筑施工構件數量太多，施工技術非常復雜，施工程序冗繁，我們必須要抓住建筑施工中關鍵幾個要件安裝程序和順序，才能有效的防止鋼結構產生變形，才能體現出鋼結構的優越性。

1塔吊的選擇及吊裝

塔吊是高層鋼結構建筑工程施工過程中的主要設備，要根據建筑物的布局，現場的條件等綜合因素來考慮塔吊的選擇，塔吊應把內爬式塔吊作為首選，因為鋼結構建筑選擇內爬式的塔吊不用對樓層進行額外的加固，另外，使用內爬式塔吊對高層鋼結構建筑進行吊裝，對塔吊的起重能效和幅度的要求比較寬松。吊裝是高層鋼結構建筑施工的重要環節，吊裝質量的高低和吊裝速度的大小直接決定著整個建筑工程的成敗。高層鋼結構在進行吊裝前要充分考慮到立面形狀、結構方式、塔吊的具體位置、施工現場的環境等因素。

2預埋地腳螺栓

高層鋼結構建筑工程的安裝質量取決于預埋地腳螺栓的位置的精確度，為了使地腳螺栓預埋的定位更為精確，在進行地腳螺栓固定時，可使用6～10mm的厚鋼板加工為定位鋼板，對地腳螺栓進行定位固定，所制作的定位鋼板大小與鋼柱底部墊板大小要一致，并且在鋼板下部的螺栓上加上止退螺母，在鋼板上面螺栓上把調節螺母固定好，在鋼板上要設置澆搗孔，大小為直徑15cm，把地腳螺栓固定在鋼板下面所綁扎的梁鋼筋上，把握好地腳螺栓固定的位置，和梁鋼筋結合在一體，要認真多次地進行校對，確保萬無一失后用混凝土進行澆灌，露出地表的地腳螺栓的部分要用進行包裹，以防止生銹和碳化。

3安裝鋼柱

鋼柱的安裝在高層鋼結構建筑施工中也不容忽視，鋼柱安裝的關鍵在于嚴格把握每節鋼柱的垂直度和定位軸線的誤差。第一節鋼柱的定位軸線要借助調節螺母的設置和定位鋼板來實現；第二根及以上的鋼柱關鍵是垂直度，它們要靠調節絲杠的調節達到預期的垂直度。第一根鋼柱吊起后，等鋼柱底部離地腳螺栓大約有3～4cm時盡快扶正，讓鋼柱底部的安裝孔和螺栓對齊，塔吊慢慢落鉤，在垂直度小于2cm時，固定好螺栓，固定好后塔吊就可以脫鉤，可以依靠地腳螺栓上面的調節螺母來精密控制第一節鋼柱的標高。第二節鋼柱及以上鋼柱實施安裝的方法相同，相鄰的兩根鋼柱需要用調節絲杠來連接，調節絲杠要嚴格選擇，絲杠的規格要達到受力的標準。

4安裝框架鋼梁

嚴格控制框架鋼梁與鋼柱連成整體以后軸線的位置和它的垂直度是鋼梁安裝關鍵所在，只有經過固定限位鋼板，反復進行修正才能逐漸完成框架鋼梁的安裝。

5安裝墻板及鋼扶梯

在鋼柱跟樓層鋼梁之間，是墻板的安裝位置，墻板大致有鋼制的墻板及用鋼筋混凝土做的墻板。在安裝時，剪力支撐的位置要與墻板相吻合，要做到組合后再進行合理安裝。

6焊接連接和螺栓連接

高層鋼結構的連接形式有焊接連接和螺栓連接兩種，確立適宜的焊接順序，縮減焊接變形機率，減低焊接應力。

縮減焊接變形機率，減低焊接應力是高層鋼結構建筑施工焊接順序所遵循的準則，對于平面上的焊接，應該從中心向四周拓展焊接，對收縮量比較大的焊縫，要先行焊接，收縮量較小的焊縫后焊接。在對框架鋼梁焊接的時候，鋼梁的兩端不要同步焊接，應該先焊接其中一段，等焊接好的一端冷卻以后再去焊接另外一端。鋼柱與鋼柱之間大多用坡口焊來連接，主架梁與鋼柱之間通常采用剛接，而不采用鉸接，此處的腹板采用高強度的螺栓來連接，次梁和主架梁之間多為鉸接，此處的腹板也同樣采用高強度的螺栓來連接。它的焊接順序應該是：上節鋼柱和主架梁在進行校正及固定之后才可以焊接鋼柱的接頭，鋼柱與主架梁焊接的時侯，應先焊接上部梁柱的節點，然后焊接下面的梁柱的節點，最后焊接中間的梁柱節點。

螺栓的連接主要是臨時螺栓的安裝和高強度螺栓的安裝。臨時螺栓在安裝時，應該在鋼梁安裝結束后先用臨時螺栓進行固定，螺栓的數量是接頭螺栓的1/3，每個接頭螺栓至少要2個，安裝時先把沖釘照準合適的孔位，然后在適當位置擰緊臨時螺栓。高強度螺栓連接就是摩擦連接，在安裝時，可以自由穿進孔中，穿入的高強度螺栓擰緊后，再把臨時螺栓卸下。

綜上所述，高層鋼結構建筑施工程序繁多，也就決定了施工順序必須要合理，合理的施工順序才能使鋼結構在高層建筑中發揮出應用的優勢。

參考文獻

[1] 陳曉明，鄭俊，吳欣之.特殊高聳鋼結構施工預變形研究[J].建筑施工，2007（10）.

[2] 管克儉，彭少民.我國高層建筑鋼結構的應用和存在的問題[J].鋼結構，2001（6）.

[3] 徐剛.高層建筑鋼結構安裝施工技術探討[J].四川建材，2008：207～209.