關于高層房屋建筑鋼結構施工要點的探析

【摘要】高層房屋建筑鋼結構在施工中必須做到高標準、嚴要求，才能使工程質量得到保障。本文對高層房屋建筑鋼結構施工前的要點以及高層房屋建筑鋼結構制作與安裝施工要點進行了探討分析，并闡述了高層房屋建筑鋼結構的安全施工措施以及高層房屋建筑鋼結構施工管理的必要性。

【關鍵詞】高層房屋建筑；鋼結構施工要點；安全措施；施工管理

城鎮化建設的快速推進，高層房屋建筑也相應的增多，同時對高層房屋建筑的技術和質量的要求也日趨嚴格，特別是高層房屋建筑鋼結構施工的要點和管理，更是關鍵點、難點。基于此，以下就高層鋼結構的施工要點進行探討分析。

1、高層房屋建筑鋼結構施工前的要點

1.1材料的選用。鋼結構有很多優點，但其缺點是導熱系數大，耐火性差。隨著冶金技術的提高，耐火鋼的研究成功并投入生產，為鋼結構的進一步發展創造了條件。在選擇中，首先鋼筋的質量證明文件應齊全有效，且進場檢驗應符合規范和設計要求。連接套筒應有出廠合格證，材料一般為低合金鋼、優質碳素結構鋼，其設計抗拉承載力標準值應不小于被連接鋼筋的受拉承載力標準值的1.2倍，套筒長為鋼筋直徑的二倍。

1.2統一測量儀器和鋼尺量具。建造一幢高層大樓，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。高層房屋建筑施工周期較長，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。一般以土建部門的測量儀器和鋼尺量具為準。

1.3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。

2、高層房屋建筑鋼結構制作與安裝施工要點

2.1 鋼柱的制作與安裝。鋼柱是高層房屋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。矩形或方形鋼柱內的加勁板的焊接應按現行規范要求采用熔嘴電渣焊，不允許采用其他如在箱板上開孔、槽塞焊等形式。鋼柱標高的控制一般有二種方式：（1）按相對標高制作安裝。鋼柱的長度誤差不得超過3mm，不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形，建筑物的總高度只要達到各節柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格，這種制作安裝一般在12層以下，層高控制不十分嚴格的建筑物。（2）按設計標高制作安裝。一般在12層以上，精度要求較高的層高，應按土建的標高安裝第一節鋼柱底面標高，每節鋼柱的累加尺寸總和應符合設計要求的總尺寸。每一節柱子的接頭產生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應加到每節鋼柱加工長度中去。無論采用何種安裝方式，都應在翻樣下料制作過程中充分表達出來，并應符合設計要求的總高度。

2.2 框架梁的制作與安裝。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。框架梁應按設計編號正確就位。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（短牛腿），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（短牛腿）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。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。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。

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。腹板則采用高強度螺栓連接，要充分理解設計時采用摩擦型還是承壓型高強螺栓。采用摩擦型高強螺栓的摩擦系數應選用合理。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。高強螺栓群應同一方向插入螺栓孔內，高強螺栓群的擰緊順序應由中心按幅射方向逐層向外擴展，初擰和終擰都得按預先設定的鮮明色彩在螺帽頭上加以表示。

3、高層房屋建筑鋼結構的安全施工措施

（1）鋼梁上需鋪設適當數量的走道板；

（2）吊裝期間需布設安全網，分平網和豎網。

（3）在接柱處要設操作平臺，固定在下節柱的頂部；

（4）在剛安裝的鋼梁上需設置存放施工設備用的平臺；

（5）吊裝前要先將登高鋼梯固定在鋼柱上，在柱梁節點下方安裝掛籃腳手；

（6）施工用的電動機械和設備均須接地，電纜須集中，每層樓面須分別設置配電箱；

（7）高空施工當風速達10m/s時，有時吊裝工作要停止，達15m/s時，一般應停止所有施工工作；

（8）注意防火，配備必要的滅火設備和消防人員。

4、高層房屋建筑鋼結構施工管理的必要性

當前鋼結構也廣泛應用在高層房屋建筑中。由于其造價成本低、結構性能好、施工速度快、質地強度高等眾多優點，逐漸被人們所認同。高層房屋建筑鋼結構施工有其特點，需要對其進行深入研究。對于高層房屋建筑鋼結構施工來說， 由于施工全部為高空作業，其特殊性決定必須對施工進行嚴格管理，對施工中可能存在的較大偏差進行校正，消除事故隱患，確保施工質量、安全。這是保證高層房屋建筑鋼結構質量的關鍵所在。我國近幾年多發較強地震，地震的災害給人民生命財產造成了較大的損失。而對于高層房屋建筑，一旦地震發生，避難花費的時候要比普通建筑要長，難度更大，高層房屋建筑的堅固與否是震時的關鍵所在，只有在高層房屋建筑鋼結構施工中嚴格進行管理，確保其質量，才能在震時發揮作用，最大限度地保護人民生命財產安全。

5、結束語

在高層房屋建筑鋼結構施工整個過程之中，無論是施工單位還是設計單位，都在以質量尋求企業的生存和發展，切實作好了整個高層房屋建筑鋼結構的施工管理，才能有效地確保高層房屋建筑工程的施工進度和質量，才能較好地控制項目施工成本。

參考文獻

[1] 楊鵬宇.鋼結構高強螺栓連接施工[J].山西建筑，2006

[2] 王景文.實用鋼結構工程安裝技術手冊[J].中國電力出版社，2012

[3] 熊建國.淺談鋼結構建筑施工技術和管理.中國新技術新產品，2010