探究高層鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)

趙洪全

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市中高層建筑不斷增多，并且大都是采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)形式。鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、施工方便，而且具有美觀的造型，日益受到人們的青睞。但是在實(shí)際應(yīng)用中鋼結(jié)構(gòu)的安裝施工還存在一些不足之處，必須進(jìn)行有效的管理與控制。

關(guān)鍵詞：高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)；施工；技術(shù)

中圖分類號：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

在現(xiàn)代社會(huì)中，安全、舒適的建筑是人們普遍追求的，而鋼結(jié)構(gòu)建筑因具有施工速度快、利用空間大、經(jīng)濟(jì)適用的特點(diǎn)，倍受人們喜歡和關(guān)注，特別是其還具有安全、耐久、節(jié)能的特點(diǎn)，更使得它在建筑業(yè)中站穩(wěn)了腳跟。鋼結(jié)構(gòu)的安裝施工技術(shù)作為鋼結(jié)構(gòu)建筑的重要部分，對整個(gè)工程的進(jìn)度和質(zhì)量有著直接影響，所以，加強(qiáng)高層鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)的控制與管理意義重大。

1 工程概況

某大樓東西長57m，南北寬26.8m，九層高。該工程采用的是鋼框架結(jié)構(gòu)和筏板式基礎(chǔ)。鋼柱基礎(chǔ)與底部采用的是外包式柱腳連接。水平結(jié)構(gòu)中的樓板屬于鋼筋混凝土壓型鋼板組合結(jié)構(gòu)，壓型鋼板與鋼梁間用栓釘連接，鋼結(jié)構(gòu)采用防銹漆防腐。鋼柱外包加氣混凝土砌塊，內(nèi)墻采用加氣混凝土砌塊，,外墻采用橫板圍護(hù)，主體鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)中鋼梁涂刷防火涂料。

該工程涉及的專業(yè)性知識和技術(shù)比較多，時(shí)間緊，工程量大，而且工序交叉嚴(yán)重；另外，鋼構(gòu)件數(shù)量大，有些構(gòu)件的體積也很大，而工程對于鋼結(jié)構(gòu)安裝的精確度要求也比較高，安裝構(gòu)件也無法提前放置在現(xiàn)場，導(dǎo)致鋼柱在安裝過程中，容易出現(xiàn)強(qiáng)夯后的區(qū)域回填不到位現(xiàn)象，

2 施工原理及關(guān)鍵技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)圖要進(jìn)行細(xì)化和擴(kuò)大節(jié)點(diǎn)，使其能達(dá)到整天裝的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；（2）運(yùn)用科學(xué)、先進(jìn)的機(jī)器設(shè)備，進(jìn)一步提高鋼結(jié)構(gòu)框架的安裝精確度，以防其構(gòu)件出現(xiàn)焊接變形現(xiàn)象；（3）對工序進(jìn)行細(xì)微的修改，待全部安裝完鋼框架主體結(jié)構(gòu)之后再安裝其他樓板；（4）要采用科學(xué)合理的連接方式對高層鋼結(jié)構(gòu)工程內(nèi)外裝飾進(jìn)行裝修設(shè)計(jì)。

鋼結(jié)構(gòu)施工圖參數(shù)表

3 鋼結(jié)構(gòu)安裝前的準(zhǔn)備工作

3.1施工組織設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)在安裝之前，首先應(yīng)該編制施工組織設(shè)計(jì)，主要包括制訂進(jìn)度計(jì)劃；制定安裝程序；確定施工組織；確定鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接件數(shù)量；選擇安裝設(shè)備；確定構(gòu)件吊裝方法；規(guī)劃鋼構(gòu)件堆場；確定安全措施和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及特殊施工技術(shù)等。

3.2 基礎(chǔ)準(zhǔn)備

基礎(chǔ)準(zhǔn)備主要包括：基礎(chǔ)軸線、標(biāo)高檢查、基礎(chǔ)支承面準(zhǔn)備。由于鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量的前提保障是柱子基礎(chǔ)軸線和標(biāo)高的準(zhǔn)確性，因此，首先應(yīng)該根據(jù)基礎(chǔ)驗(yàn)收資料核對每一項(xiàng)數(shù)據(jù)，并將其標(biāo)注在基礎(chǔ)便面上，一般情況下，基礎(chǔ)上柱的柱底標(biāo)高偏差應(yīng)小于2mm，而其基礎(chǔ)上柱的定位軸線偏差不得超過1. 0 mm，支撐面的標(biāo)高偏差可以為士3. 0 mm，支撐面水平度允許偏差為1/1 000 mm.

3.3 構(gòu)件的檢查與彈線

3.3.1 構(gòu)件的檢查

施工期間，應(yīng)對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的產(chǎn)品合格證與質(zhì)量檢查記錄進(jìn)行檢查驗(yàn)收，在鋼構(gòu)件安裝之前要對梁、柱以及支撐等構(gòu)建進(jìn)行反復(fù)檢查，特別是其接件位置及角度、外形尺寸、栓釘焊、焊縫、高強(qiáng)度螺栓接頭、構(gòu)件表面油漆、摩擦面的加工質(zhì)量等內(nèi)容仔細(xì)檢查，待確定每一項(xiàng)構(gòu)建符合標(biāo)準(zhǔn)之后才能進(jìn)行安裝。

3.3.2 構(gòu)件的彈線

應(yīng)該在鋼柱的上部和底部朝兩個(gè)方向標(biāo)出軸線，在鋼柱底部找適當(dāng)?shù)母叨忍帢?biāo)出標(biāo)高準(zhǔn)線，方便鋼柱平面位置和垂直度、吊車梁、橋架、屋架的標(biāo)高校正；同時(shí)還應(yīng)該給吊點(diǎn)做好標(biāo)記，方便在進(jìn)行吊裝時(shí)按照規(guī)定吊點(diǎn)綁扎。

3.4 構(gòu)件的運(yùn)輸與堆放

鋼構(gòu)件在運(yùn)輸過程中應(yīng)該按照施工組織設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行，并分單元成套供應(yīng)。應(yīng)保證鋼構(gòu)件不發(fā)生變形和損傷。其堆放場地要保持平整堅(jiān)實(shí)，沒有積水和雜物。堆放時(shí)候還應(yīng)該按其類型進(jìn)行劃分。構(gòu)件在疊放時(shí)應(yīng)保持各層的指點(diǎn)呈一條垂直線，防止鋼構(gòu)件被壓壞或者產(chǎn)生變形。

4 高層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝工藝

4.1鋼柱的安裝

高層建筑鋼結(jié)構(gòu)在起吊點(diǎn)位置都含有吊耳。鋼柱應(yīng)該根據(jù)其重量和起重機(jī)的性能來完成吊裝，可以采用單機(jī)吊裝，也可以采用雙機(jī)抬吊，具體情況具體對待；安裝過程中，為了控制誤差，一般都會(huì)選擇平面轉(zhuǎn)角柱作為標(biāo)準(zhǔn)柱，再確定高層鋼結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)柱。待鋼柱就為以后，應(yīng)該依次校正標(biāo)高、位移、垂直度，然后再采用焊接或栓接固定。

4.2鋼梁的安裝

鋼梁在吊裝前，應(yīng)在柱子牛腿處檢查其標(biāo)高和柱子間距，同時(shí)還要保證施工人員的人身安全。一般情況下，鋼梁上的吊點(diǎn)都設(shè)在梁端上翼緣500 mm處，采用兩點(diǎn)平吊。其安裝順序?yàn)椋和豢玟摿?，從上往下依次安裝；同一列柱，從中間向兩端進(jìn)行擴(kuò)展安裝

鋼梁吊裝

5構(gòu)件間的連接及焊接控制要點(diǎn)

5.1在鋼結(jié)構(gòu)工程安裝施工中，鋼柱之間通常是采用坡口電焊的方式進(jìn)行連接。主梁與鋼柱之間的連接，一般在上、下翼緣使用坡口電焊進(jìn)行連接，腹板則使用高強(qiáng)螺栓；次梁與主梁之間的連接以腹板處使用高強(qiáng)螺栓為主，少數(shù)工程在上、下翼緣處使用坡口電焊進(jìn)行連接。在鋼結(jié)構(gòu)工程的構(gòu)件連接中，柱與梁之間的焊接順序?yàn)椋合群附禹敳康闹c梁節(jié)點(diǎn)，再焊接底部的柱與梁節(jié)點(diǎn)，最后焊接中間部分的柱與梁節(jié)點(diǎn)。使用高強(qiáng)螺栓進(jìn)行兩個(gè)連接構(gòu)件緊固連接的一般順序?yàn)椋合冗B接主要構(gòu)件，后連接次要構(gòu)件。工字形構(gòu)件緊固順序?yàn)椋荷弦砭墶乱砭墶拱?。同一?jié)柱上各梁柱節(jié)點(diǎn)緊固順序?yàn)椋褐由喜苛褐?jié)點(diǎn)——柱子下部梁柱節(jié)點(diǎn)——柱子中部梁柱節(jié)點(diǎn)。每一節(jié)點(diǎn)安設(shè)緊固高強(qiáng)螺栓的順序?yàn)椋耗Σ撩嫣幚怼獧z查安裝連接板——臨時(shí)螺栓連接——高強(qiáng)螺栓緊固——初擰——終擰。

5.2鋼結(jié)構(gòu)工程安裝施工中，焊接質(zhì)量控制的要點(diǎn)為：在火焰切割前，必須徹底清除鋼材表面與切割邊緣50mm 內(nèi)銹斑、油污等，切割以精密切割為主，氧氣的純度必須達(dá)到99.5%以上，丙烷的純度也要符合國家標(biāo)準(zhǔn)；在焊接操作前，對于焊條、焊劑、粉芯焊絲等必須按照產(chǎn)品說明書與相關(guān)工藝文件的規(guī)定進(jìn)行烘干處理，低氫型焊條在烘干后要存放于保溫箱內(nèi)，隨用隨??；為了有效補(bǔ)償焊接中燒損的合金， 提高焊縫的物理、化學(xué)、力學(xué)性能，焊條藥皮中應(yīng)適量加入錳鐵合金進(jìn)行脫硫、脫氧與脫磷等，進(jìn)而增強(qiáng)焊縫的整體強(qiáng)度。

6安裝階段的質(zhì)量控制要點(diǎn)

6.1嚴(yán)格按照施工圖施工安裝。作為施工單位，取得施工圖以后．一定要組織有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員進(jìn)行圖紙會(huì)審?？纯磻?yīng)用規(guī)范有沒有問題；節(jié)點(diǎn)圖有沒有表述清楚：強(qiáng)制性條文所要求的內(nèi)容在設(shè)計(jì)總說明中有沒有顯示，各種材料的規(guī)格、型號、性能、等級、施工的質(zhì)量要求和工程的安全等級有沒有明確：節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是否合理；施工中有沒有不可逾越的難度等，都要向設(shè)計(jì)單位預(yù)先提出。

6.2鋼構(gòu)件安裝質(zhì)量控制。當(dāng)柱、梁安裝時(shí)，主要檢查柱底板下的墊鐵是否墊實(shí)、墊平，柱是否垂直和位移，梁的垂直、平直、側(cè)向彎曲，螺栓的擰緊程度以及摩擦面清理，驗(yàn)收合格后，方可起吊。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)安裝形成空間固定單元，并進(jìn)行驗(yàn)收合格后，要求施工單位將柱底板和基礎(chǔ)頂面的空間用膨脹混凝土二次澆筑密實(shí)。

6.3螺栓安裝質(zhì)量的控制。鋼結(jié)構(gòu)工程中螺栓連接一般用高強(qiáng)螺栓和普通螺栓，普通螺栓連接，每個(gè)螺栓一端不得墊2個(gè)以上墊片，螺栓孔不得用氣割擴(kuò)孔，螺栓擰緊后外露螺紋不得少于2個(gè)螺距。高強(qiáng)螺栓使用前要檢查螺栓的合格證和復(fù)試單，安裝過程中板疊接觸面應(yīng)平整。接觸面必須大于75％，邊緣縫隙不得大于0．8mm；高強(qiáng)螺栓應(yīng)自由穿入，不得敲打和擴(kuò)孔；高強(qiáng)螺栓不得作為臨時(shí)安裝螺栓。螺栓擰緊應(yīng)按一個(gè)方向施擰；當(dāng)天安裝的應(yīng)終擰完畢，終擰完畢應(yīng)逐個(gè)檢查，對欠擰、超擰的應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)擰或更換。

7 結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)工程的特點(diǎn)有復(fù)雜性、嚴(yán)重性、可變性、頻發(fā)性。因此在鋼結(jié)構(gòu)安裝施工過程中，必須從構(gòu)件制作、鋼材本身質(zhì)量、構(gòu)件裝配、焊接處理、涂裝處理等多個(gè)方面入手，確保質(zhì)量于每一環(huán)節(jié)，才能切實(shí)提高整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)的安裝施工質(zhì)量。

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