周天文
广东洲际钢构有限公司 528000
摘要：随着城市化进程的加快，各项建设都广泛的开展起来，大量的人口涌入城市，对于建筑的需求不断的增长。在建筑业快速发展的形势下，土地资源日益稀缺，高层建筑应运而生，在竖向空间上延长居住的面积。本文针对高层钢结构建筑的施工技术作了简要的分析与阐述。
关键词:高层钢；建筑施工技术
随着我国科学技术和社会经济的发展,城市中的大型高层建筑数量的不断增加,钢结构以其特有的性能及结构特征,在建筑领域中的重视程度越来越高，高层钢结构建筑施工技术,在我国出现时间不长,但是已经被广泛应用于各大建筑之中。我国目前建筑事业处于高速发展阶段,虽然高层钢结构建筑施工技术已经被广泛运用,但是其技术还是存在一些缺陷，我们只有不断地完善这些缺陷,并且在发现问题后,找到问题产生的源头并且制定一定的措施方案进行改善,就能带动整个建筑产业走向更好的阶梯。
一、高层建筑钢结构的施工优势
1、钢结构具有绿色、节能的环保功能。
其施工材料可以实现钢材的再生利用，使用其他建筑结构会产生大量的建筑垃圾，钢结构产生的建筑垃圾相对较少。而且随着经济的发展，人们对生活环境、办公环境的要求会越来越高，绿色节能建筑将成为我国建筑未来的发展趋势，采用钢结构恰好适应了这个趋势，而且可以满足人们对高品质建筑的居住需求。
2、利用钢结构进行高层建筑的施工会大大缩短施工周期
钢结构构件多在工厂中进行预制，通过车辆运输至施工现场即可使用，加之机械化施工方法的普遍应用，钢结构建筑的建造速度都非常快。相比于传统的钢筋混凝土结构，无需考虑混凝土达到设计强度才能进行下一道工序的停留时间，钢结构建筑的建造速度是传统建筑建造速度的4倍以上。
3、钢结构自重轻
钢结构建筑总重轻。钢结构住宅体系自重轻，约为混凝土结构的一半，可以大大减少基础造价。钢材的塑性和韧性好。钢结构的延性好、塑性变形能力强，使钢结构一般不会因为偶然超载或局部超载而突然断裂破坏。韧性好，则使钢结构对动力荷载的适应性较强。将钢结构体系用于住宅建筑可充分发挥具有优良的抗震抗风性能，大大提高了住宅的安全可靠性。环保效果好。在建筑物拆除时，大部分材料可以再用或降解，不会造成垃圾。
二、高层钢结构建筑工程实例及工程特点介绍
工程南北长125m，东西宽度56.5m，一共有18层高。本工程钢柱底部与基础采用外包式柱脚连接。钢柱为650×650H截面，腹板厚度为20mm，翼缘厚度为28mm。梁柱节点采用10.4级M32高强螺栓连接。地脚螺栓M32，螺母和垫圈为Q235钢。水平结构中楼板为钢筋混凝土压型钢板组合结构，压型钢板与钢梁间采用栓钉连接，钢柱外包加气混凝土砌块，内墙采用加气混凝土砌块。民用建筑中采用钢结构建筑做法与传统结构形式区别较大，在整个建筑中，不同的建筑中钢结构一般不相同，因此其安装不可能有一个统一的或相对固定的安装模式与工艺。
三、高层钢结构建筑工程钢结构安装工艺
3.1钢结构安装工艺
把地脚螺栓全部用上、下螺帽固定在钢套板上,用Ф12的钢筋将地脚螺栓焊接固定在基础主筋上,加固完成后进行混凝土浇筑。待上部结构安装调整完成后对所有钢柱底板下的间隙用T35防护。护坡道外设置了加大断面的石砌边沟,以降低地下水位。构件验收、矫正钢构件在进入安装现场后,由专业质量检测人员对构件的质量进行检查，天桥类的安装工艺在超高层建筑间常设置钢天桥类结构。
此类结构重量重，大型吊机也无法靠近吊装，采用“地面拼装，整体提升”的施工工艺。提升设备常选用钢索式液压提升装置，对长距离、大吨位结构的提升，具有安全性、可操作性以及精度高的特点。
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3.2安装与校正
按结构平面形式分区段绘制吊装图,吊装分区先后次序为:先安装整体框架梁柱结构后楼板结构,平面从中央向四周扩展,先柱后梁、先主梁后次梁吊装,使每日完成的工作量可形成一个空间构架,以保证其刚度,提高抗风稳定性和安全性。
钢柱的安装方法：钢柱安装前应对前一节柱的轴线进行复验，发现误差超出规范的，应立即修正。上节钢柱对准下节钢柱柱顶中心线后，即用螺栓与连接板做临时固定。
为了便于调整柱的垂直度,在预埋螺栓上先拧上6个螺母,全部拧到接触基础面,开始吊装钢柱。吊装钢柱时,为了防止意外事故出现,在柱的上端活系两根缆风绳,可以四个方向临时固定,也可用来调整垂直度。测量校正钢柱吊装就位后,用两台经纬仪和水平仪对钢柱进行测控,微调通过调整柱底脚板下的螺母来实现。由于此类结构较重，采用吊装法，设置了2道大型桁架，桁架重约为80T。第1道桁架的安装选用两台M380C动臂式的塔机，将46m的大桁架分为4段，采用分段安装的方法，先将重约20t左右的桁架两端头安装就位，钢柱加长连接安装顺序同首层,用高强螺栓将腹板两侧夹板紧固连接。在连接保证整根柱在允许偏差范围内，多层焊接宜连续施焊,每一层焊道焊完后应及时清理检查,清除缺陷后再焊。焊接接头要求熔透焊的对接和角接焊缝。多层梁柱焊接时,应根据安装情况先焊顶层柱与梁节点,焊底部柱与梁节点,最后焊中间部分的柱与梁节点。 在焊接顶层柱与梁节点时,应先焊柱顶垂直偏差较大的部位,以利用焊接后收缩变形应力达到减少柱顶垂直偏差。焊接顺序宜从中间轴线柱向四周扩散施焊。第一个空间受力单元的6根钢柱安装完后,便可安装柱之间的主横梁和次横梁。测量板或钢柱的平整度与垂直度，误差超差，用扳手微调底板下的螺母，符合要求后拧上底板面上的螺母。
柱顶的标高误差主要产生原因有以下几方面：钢柱制作误差，长度方向每节柱规范允许偏差±4mm，钢柱电焊对接造成焊接收缩；钢柱与混凝土结构的压缩变形，在吊装过程中对吊点进行计算和试验。高强度螺栓的安装顺序原则上是以接头处刚度较大的部位向约束较小的方向进行,拧紧顺序是由螺栓群中心向四周进行,高强度螺栓紧固分为初拧和终拧,初拧扭矩一般控制在终拧扭矩的65%左右。
钢柱安装顺序同首层,用高强螺栓将腹板两侧夹板紧固连接。在连接时,为避免造成轴线的积累误差,则必须注意每节柱的定位轴线均应从地面控制轴线直接引出,以保证整根柱在允许偏差范围内。垂直度校正采用以下两种方法：用激光经纬仪校正；用高精度的经纬仪校正好后进行高强度螺栓初拧,待本层第一个空间结构受力单元安装完毕并检测合格后,对钢柱连接螺栓进行终拧。
3.3质量要求及安全技术措施
工程项目设立各级安全生产岗位责任和定期安全检查制度、安全教育制度等。 施工前对管理人员、施工人员进行现场教育，介绍有关安全生产管理制度及规定和要求。水平通道设施常采用工具式脚手通道、钢管脚手通道、装配式通道板、扶手绳等形式。扶手绳是在无安全通道的情况下，采用在距钢梁一定高度的钢柱表面焊接连接件， 使用钢丝绳或尼纶绳穿过，形成扶手绳。施工人员在钢梁上行走时可用于安全带固定与扶绳缓行，以确保安全。 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。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入工具袋，严禁随意乱扔。吊装现场地面平整坚实，松软的土层要夯实或加垫木以保证吊装机器稳定作业。穿着防护用品如电焊手套、护目面罩等。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。
四、结语
本工程安装精度高，难度大，施工过程中对施工技术进行了摸索并科学开发。取得了良好的成果，经总公司组织的钢结构专家鉴定一致认为；高层钢结构施工技术达到了国内先进水平，获得了良好的经济效益和社会效益。
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论文作者:周天文
论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期
论文发表时间:2018/10/15
标签：钢结构论文; 建筑论文; 螺栓论文; 结构论文; 施工技术论文; 高层建筑论文; 桁架论文; 《防护工程》2018年第11期论文;