高層鋼結構住宅施工應用技術

【摘要】鋼結構應用于高層建筑已有數十年的歷史。首先采用鋼結構建造高層建筑的是美國，戰后經過經濟恢復，高層鋼結構工程建設再度興起，隨著煉鋼技術和成型制造工藝的發展，給鋼結構工程的應用帶來新的活力，工程建設日益增加，相應又推動了鋼結構設計與施工技術的不斷進步積完善，特別是1960年以來，高層鋼結構工程迅速發展，鋼結構已成為高層建筑設計選型的主要對象。

【關鍵詞】鋼結構；施工；技術

隨著中國國民經濟發展和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。中國已成為第一產鋼大國鋼結構住宅適宜工廠大批量生產，工業化、商品化程度高，可以將設計、生產、施工、安裝一體化，提高住宅產業化水平。通過百花小區1#樓高層住宅鋼結構體系的應用研究，更好地提高鋼結構體系在住宅產業當中的應用技術，推動國內鋼結構在房地產業中的采用，為鋼結構體系的發展做出貢獻

1、工程概況

百花小區1#商住樓位于濟南市高新技術產業開發建設總公司建設的百花小區內，建筑面積為3.3萬平方米，地下一層，地上26層（其中地下為立體式車庫，1～3層為公建，4層以上為住宅樓）。承重框架為箱形截面柱及H型梁，柱采用馬鋼生產的Q345B型鋼車間加工制作。內、外墻板采用南京產ALC（蒸壓輕質加氣混凝土板），外墻直接在ALC板刷涂料。公建部分外窗采用無框窗；住宅外窗采用60系列PVC塑鋼窗，中空玻璃。樓面為現澆混凝土現場澆筑，屋面采用PVC卷材防水聚乙脂發泡保溫屋面。

2、主要施工方法

2.1鋼結構加工制作箱型柱采用鋼板，在鋼構件加工車間加工、鋼結構構件的除銹、焊接完成

2.1.1箱型柱制作工藝

1）鋼板拼接

由于每段柱高在12米以下，為保證下料后鋼板的直線度，首先將兩塊鋼板拼接。鋼板兩端開坡口。

2）劃線下料

按排料圖劃線，劃線寬度方向留余量3mm，長度方向留余量50mm.中間隔板劃線不留余量。

長度方向沿劃線每隔5m鉆Φ8mm孔。

用兩臺半自動切割機（或雙頭）沿劃線中心同時切割，每隔5米留100mm不切割，待冷卻后再切割。

3）組裝焊接

用H型鋼作臨時組裝平臺，組裝前用水準儀將平臺找平并將H型墊實固定。在兩腹板上劃組裝線，組裝焊接襯板。

2.1.2梁及連接板加工及組焊

1）下料

型鋼采用型鋼切割機下料，鋼板采用半自動切割機下料，下料后應進行清渣修磨，編號歸類放置；

2）鉆孔

先在構件上用劃針和鋼尺劃出孔的中心和直徑，在孔的四周（90°位置）打四只沖孔，鉆孔后檢查；

3）高強度螺栓摩擦面處理

噴砂處理高強度螺栓摩擦面的表面粗糙度：噴砂壓力約6Kg/c㎡，石英砂的粒度1.5∽4mm，加工后的鋼材表面呈現灰白色；

2.2鋼結構安裝

（1）箱型柱安裝：箱型柱在實際施工過程中按照材料采購、加工、運輸、吊裝、連接（加固）工藝完成。所有鋼結構制品，在刷防銹油漆前，必須將構件表面的毛刺、鐵銹、油污及附著物清除干凈。

（2）鋼梁安裝鋼梁的安裝分主梁、次梁和外挑梁的安裝；主梁材質為Q345B軋制H型鋼。主梁在立柱形成單元后采用捆綁串吊施工，根據該工程的設計特點吊裝數量2～4根；次梁和剪力墻框架梁由于空間和接點的實際情況，一般采用單根吊裝。

（3）高強螺栓安裝高強螺栓是目前建筑鋼結構最先進的連接方法之一。它的特點是施工方便，可拆可換，傳力均勻。根據本工程的設計方案高強螺栓采用摩擦型連接。緊固辦法采用專用棘輪扳手和扭矩扳手經初擰和終擰完成。

（4）栓釘焊接栓釘焊接是高層鋼結構施工中不可缺少的一個環節，常見的栓釘焊接分為直接焊接在鋼梁上和穿過壓型鋼板后焊接在鋼梁上兩種方式。本工程采用直接焊接在鋼梁上。

2.3混凝土施工

本工程中混凝土部分主要是核心筒筒壁和現澆混凝土樓面兩個部分。混凝土的運輸。混凝土豎向運輸主要通過砼泵泵送。樓面模板支撐方案，根據本工程的結構特點，利用H型梁下翼緣支撐小規格H型鋼，在H型鋼上鋪設竹膠板、鋼筋。

2.4外墻板安裝

外墻板采用南京旭建產175MM厚度ALC板。該板材全部采用工廠化加工，運輸到現場吊裝，吊裝設備為塔吊。外墻墻板共計約9780塊，其中TU平板4600多塊，TU藝術板5180塊。

3、主要的技術成果

3.1箱型砼柱

箱型柱-砼柱是在箱型柱內灌注高強度（C50）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。

3.2 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。

3.3抗側力支撐砼筒結構

電梯、樓梯位置形成鋼筋混凝土核心筒，作為剪力墻抗側力支撐，提高了結構穩定性，對于優化抗側剛度，改善抗震性能起到了積極的作用。

3.4現澆鋼筋混凝土樓蓋

利用鋼框架梁下翼緣作為支模板材撐，上鋪竹膠板，再按設計鋪設鋼筋，澆筑C30混凝土。節省模板材，縮短施工工期。

3.5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。

1）輕質：比重為 0.5，為混凝土的 1/5，空心磚的 1/3.減輕建筑的自重，減少了經濟投入，提高了施工質量。

2）隔熱性：導熱系數為：0.11W/m·k。

3）耐火性：耐火極限達到4小時。

4）隔音性：有隔音與吸音雙重性能。

5）承載能力和抗震性能優越。

6）綠色環保，無放射性。

ALC 板的施工安裝便捷，板材完全機械化生產，精度高，可按現場需要切割成任何形狀，施工工藝簡單，勞動強度低，解決了傳統的砌塊施工中的一系列施工質量問題，施工工期可縮短三分之一，大大提高了施工效率。

3.6高層住宅鋼結構體系節能采暖方式的研究

節能住宅在大的方面上能夠節約能源，保護環境；在小的方面上可以為業主節省生活成 本。

3.7鋼結構主體升降車庫的應用研究

根據城市對停車位數量的發展需求和本工程地下室層高較高的特點，地下室部分安裝立體升降車庫。立體多層停車設備具有節省空間，布局靈活，存取自動化、投資少的優點，是適合城市中心土地少而生的一種新型設備。

作者簡介：

于輝，萊陽市綜合行政執法大隊。