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摘要：高层钢框架结构以其自身的优点，在高层建筑施工中得到了广泛的应用。随着建筑行业的不断发展，高层钢结构施工技术不断提出新的要求，本文将对高层钢结构施工工艺及焊接技术展开全面的探讨。
关键词：高层建筑；钢结构；施工工艺；焊接技术
1工程概况
某高层建筑，内框筒15×15 m，外框筒39．5×39．5 m。A塔楼所用钢结构的总重量大约需要二万吨，构件的总数量约为21300件；建筑平面内的钢柱为64根，其中，有箱型柱的有15根，工字型柱的有49根。工程中梁柱节点采用的是刚性节点，次梁和主梁之间的节点采用的是交接节点，钢柱与钢柱之间的连接采用的是全熔透坡口焊接来进行处理。在高强螺栓使用方面，地下室使用了少量的大六角型，主体结构则全部采用了扭剪型。钢材材质主要为Q345B、C、D级，耐火等级为一级。
2施工难点及对策
2．1塔吊的选择
为了加快施工速度和降低劳动消耗，垂直运输设备必须选择合理。塔吊的选择关系到整个塔吊运行安全，不仅要考虑到满足钢结构的安装使用，还要考虑到相关单位的吊装任务从而有效共同完成施工任务。塔吊的选择如果不合理很可能影响到工程的正常施工，带来安全隐患。该工程选择了两台M440D的塔吊。
2．2施工现场平面布置
施工现场的平面布置要科学合理，要保证有足够的使用面积堆放物料和数量众多的构件。该工程现场位置狭小，所以在市郊选择了一块中转场地。堆场采用架空钢平台，构件运输通道在北塔楼的南边设置了一条通长的5．5 m宽的通道。堆场的布置要尽量靠近塔吊以有效发挥塔吊起重性能。当天需用到的钢结构构件要提前放在现场的堆放场，发现有变形的不合格要及时处理，以免影响安装进度。
2．3大型构件的安装
大型构件重，钢柱须分批运至现场进行对接。结合工程现场条件、结构特点及运输设备，上部灯笼架的大箱梁构件长度达到了40 m，重为31 t，因此必须采用分段加工的办法，分段运输运至现场后进行拼装，然后整体进行吊装。
2．4结构测量控制
高层建筑的施工必须依靠测量技术来控制好钢结构的精度，本工程中，结构由内框筒和外框筒两部分组成，外框筒四根角柱的精度控制尤为重要。为了保证稳定性，对钢结构要进行多次的校正和调整，该工程采取提前预计偏移趋势进行跟踪测量校正等方法进行稳定性控制。
2．5厚钢板焊接
高层钢结构厚板焊接质量影响着建筑结构安全，在焊接过程中，要及时调整好焊接顺序和速度。厚钢板焊接的质量与操作者的水平和执行焊接工艺的能力有直接关系。应由具有高层钢结构施工经验的焊工施焊完成。现场焊接的作业环境相对较差，焊接难度较大，焊接填充量较大。因此，本工程采用了CO2气体半自动保护焊，其工艺性能好、施工效率高。
3钢结构安装新技术、新工艺、新设备的应用
3．1 CO2气体半自动保护焊用于立焊、斜立焊CO2气体半自动保护焊用于立焊、斜立焊，是一项新的工艺，并获得过国家专利。目前，该工艺在大型钢结构工程中逐渐得到了应用，还需要加大推广力度。
3．2跟踪测量整体校正
每个构件在安装过程中，需要对水平度、垂直度进行实地的跟踪测量，出现偏差，立刻调整构件位置，当构架安装成为一个结构体系后，还要进行复测；每一水平结构按成完工后，要对整个结构进行复测。总之，一定要让构架处于一个可控的、准确的位置。
4冬季施工措施
4．1做好冬季施工的准备工作
（1）冬季施工时，项目成立了冬季施工领导小组，具体落实责任细致，让每个人都明白自己做担负的责任。此外，还要从材料、设备、技术等等方面做好相应的冬季施工保障工作，确保冬季施工的顺利开展。
（2）冬季施工时，需要制定有针对性的分部分项工程的具体施工方案，根据现场实际情况制定可行的施工管理、技术措施，有效保证工程保质保量的完成。
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（3）冬季施工，项目部主要组织工作人员学习钢结构相关的技术，特别是方案和措施确定后，要组织大家一起来学习，并做好技术交底工作。
（4）冬季施工，必须做好工地现场的温度变化记录，还要与当地的气象台建立良好关系，随时接受天气预报信息，以免恶劣天气对工程造成不利的影响。
（5）冬季施工，还要做好材料、设备进行的管理工作，做好设备的保养工作，为工程的顺利开展打下物资基础。
工程进入冬季施工阶段后，为了有效保证工程的顺利进行，必须采取一系列的措施。
材料：工地当中松散的材料要求进行绑扎并且统一放置在安全的地方；如果是堆放在梁上的材料，需要将其绑扎在钢架上面；对于成堆放置的构件，需要经常检查，防止出现坠落事件，必要的时候需要进行固定。
设备：工地上面所有的电弧设备必须进行锚固，电缆都要相互分开，特殊情况下需要将其放置到安全的地方；起重设备，缆绳和临时结构都要牢固地系好；工程中所用吊车的吊臂需要安装生产厂家的要求停放在理想的位置，使其能够自由的随意转动；工程中所用的吊具和钢丝都必须从吊钩上取下；放下夹轨器，并拉上地锚。
电器：工地上对电气设备都要做好防水处理，并做好电源开关的管理。
检查：项目部安全监督员做好工程的检查工作，确保各项安全措施的完成。在进行构件吊装的时候，必须清理掉构件和索具上面的积雪，同时在构件和索具接触地方，用橡皮垫包好，以免出现滑脱现象。钢结构构件在工地的堆放，必须要求清除积雪，垫上垫木板，采取防滑措施，确保构件的安全。工程施工过程中，要考虑温度对于构件尺寸的影响，特别情况下要采取保温措施，防止安装误差的产生。在负温情况下，必须对专用机量具进行适当的检验，以获取温差变化数据。对于结构构件必须进行校正后方可进行吊装，并马上做好固定，对于当天安装的构件，应对其形式空间定位体系，不得隔天再进行。高空作业的时候，必须清理掉构件上残留的积雪，穿上防滑鞋，系好安全带，方可进行作业。
4．2冬季钢结构焊接施工
4．2．1焊接材料的选择、使用
为了不焊缝产生冷脆现象，并能保证在负温度下进行焊接，在满足设计、规范相关要求的情况下，我们选用了屈服程度比较低且冲击韧性非常好的焊条，即低氢型焊条。
4．2．2做好焊接材料贮存工作
焊剂和碱性焊条的焊药比较容易受潮，负温度的环境下尤为明显，因此，在使用这些材料的时候，需要实现将其烘焙，烘焙好后放在保温箱，需要时就去取。焊剂和碱性焊条的焊药暴露于外界环境两小时后也要进行烘焙。工程中使用的焊条、焊丝都放置在通风干燥的阴凉地方，确保焊条的质量。
4．2．3做好焊接设备的检查工作
焊接当中，如果使用的是瓶装气体，工作人员要检查负温条件下瓶嘴是否产生了冰缩堵塞现象，如果发生，要立即进行疏通工作。
4．2．4焊接过程控制
焊接保证措施：在寒冷的冬季进行焊接施工，光有严密的焊接防护还不够，还必须采用焊前大范围加热的方法来消除不经焊前加热即进行缝焊接时母材与焊缝区的强烈差。消除明显温界，最大限度地减缓钢材在板厚方向由胀时压应力到缩时拉应力的转换过程，最大可能地促使接头在同轴线上均匀胀缩是超厚钢板焊接尤其是在寒冷地区焊接的重要质量保证环节。这一环节包括了焊前严格加热，施焊过程中，保证持续、稳定并且较高的层间温度，全过程地执行窄道焊、有规律地采用左、右向交替焊道。
焊后加热：在填充缝或面层焊接之后，先检测外观是否满足要求，然后再进行焊接后的后热处理工序。后热处理是焊接工艺中一个非常重要的步骤，在冬季进行焊接，后热的温度要比在夏天的时候提高70℃左右，可以采用温度感热仪器或者水溶性温度笔进行测试。
焊后保温：在寒冷的冬天，一切焊前加热、中间再加热、后热等都围绕着消除骤冷骤热、消除胀缩不均、延缓冷凝收缩这个质保目的，但是仅上述措施还达不到目的。还需加盖厚石棉布保温，密封空气流通部位。
参考文献：
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[2］鲍广鑑．钢结构施工技术与实例［M］．北京：中国建筑工业出版社，2008．
［3］曾乐．现代焊接技术手册，［M］．上海：上海科技出版社，2006．
［4］蔡学彬．阐述高层钢结构焊接现场施工工艺［J］．四川建材，2010，02：202－204．
论文作者:刘晓丽1,许忠月2,董云云3,赵佳鹏4
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/1
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