姜海龍

沈陽中辰鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司

高層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工技術(shù)分析

姜海龍

沈陽中辰鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司

我國進(jìn)入21世紀(jì)之后，城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，高層建筑逐漸增多，相關(guān)建筑用材需求也就越來越大。鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相較，鋼結(jié)構(gòu)有著強(qiáng)度高、自重輕及施工快等優(yōu)勢，因此在高層建筑中運(yùn)用逐漸普遍。本文就高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行探討，希望為以后的具體施工起到實(shí)際的參考作用。

高層；鋼結(jié)構(gòu)；建筑；技術(shù)分析

1 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工優(yōu)勢

在我國，高層建筑多采用鋼結(jié)構(gòu)的形式，如奧運(yùn)會(huì)、世博會(huì)等大型場館的建設(shè)大都采用鋼結(jié)構(gòu)的形式。這是因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)具有其他建筑結(jié)構(gòu)無法比擬的優(yōu)勢，如其結(jié)構(gòu)性能好、抗震效果佳、工程的整體造價(jià)低，具體地從以下幾個(gè)方面談起：

1.1 鋼結(jié)構(gòu)的有效空間大

這主要是由于鋼結(jié)構(gòu)的抗壓強(qiáng)度大，跟其他結(jié)構(gòu)相比，在同等強(qiáng)度的條件下，采用鋼結(jié)構(gòu)可縮小截面，從而使得可以有效利用的空間加大。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)自重輕

1.3 鋼結(jié)構(gòu)具有綠色、節(jié)能的環(huán)保功能

其施工材料可以實(shí)現(xiàn)鋼材的再生利用，使用其他建筑結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生大量的建筑，鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的建筑垃圾相對(duì)較少。而且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)生活環(huán)境、辦公環(huán)境的要求會(huì)越來越高，綠色節(jié)能建筑將成為我國建筑未來的發(fā)展趨勢，采用鋼結(jié)構(gòu)恰好適應(yīng)了這個(gè)趨勢，而且可以滿足人們對(duì)高品質(zhì)建筑的居住需求。

1.4 利用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行高層建筑的施工會(huì)大大縮短施工周期

鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工和其他建筑結(jié)構(gòu)不同，它無需搭設(shè)太多的腳手架；它一般在廠制作后可以直接用于現(xiàn)場安裝，不需要在現(xiàn)場進(jìn)行再加工；高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的模板可采用壓型鋼板，不需要再另外支設(shè)。這些都為高層建筑的施工節(jié)省了大量的時(shí)間，可以縮短整個(gè)施工周期。

2 鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的分析

2.1 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)塔吊的選擇

塔吊是鋼結(jié)構(gòu)工程施工中的重要設(shè)備，對(duì)其選擇要充分考慮多方面的因素，如高層建筑物的高度、高層建筑施工的現(xiàn)場環(huán)境、高層建筑周圍的布置、鋼結(jié)構(gòu)的重量和承載量以及施工成本等，除了考慮這些客觀因素外，我們?cè)趯?duì)塔吊的選擇上還要充分考慮到它是否安全可靠，是否能正常地完成施工。一般情況下，高層建筑的塔吊多選用內(nèi)爬式。采用這種塔吊進(jìn)行施工，不需要再對(duì)樓層進(jìn)行額外的加固工作，而且這種塔吊對(duì)起重機(jī)的要求相對(duì)較低，它還便于起重機(jī)的布設(shè)，使得起重機(jī)可以自由的選擇布設(shè)位置。值得一提的是，這種塔吊的造價(jià)也要遠(yuǎn)低于其他塔吊。

2.2 螺檢預(yù)埋

必須精確預(yù)埋柱腳螺栓的安裝位置，否則會(huì)增加鋼柱安裝上的困難，而且也會(huì)影響安裝的質(zhì)量，所以要嚴(yán)格控制預(yù)埋螺栓的位置，同時(shí)也要嚴(yán)格控制施工中基準(zhǔn)軸線和標(biāo)高的基準(zhǔn)點(diǎn)，在埋設(shè)后需要兩次復(fù)測，在埋設(shè)定位后進(jìn)行第一次測量，在基礎(chǔ)混凝土進(jìn)行澆筑并等到堅(jiān)固后再進(jìn)行第二次復(fù)測，控制標(biāo)高的偏差，基準(zhǔn)軸線的偏差，假如在復(fù)查中偏差不在控制范圍內(nèi)，就需要進(jìn)行重新埋設(shè)

2.3 鋼柱吊裝

見圖1，在巴基斯坦各省和部落區(qū)中，俾路支省、聯(lián)邦直轄部落區(qū)和開伯爾—普什圖省的恐怖事件發(fā)生的概率和頻率最為集中，旁遮普省、信德省和北部地區(qū)發(fā)生的恐怖事件較少。2009年各地的恐怖事件基本上處于最高。中國投資的地區(qū)主要集中于俾路支省、信德省、旁遮普省和聯(lián)邦地區(qū)，其中俾路支省和聯(lián)邦直轄部落區(qū)的危險(xiǎn)指數(shù)最高，其他省區(qū)相比較低。但是各省區(qū)總體上都呈現(xiàn)下降的態(tài)勢，因此恐怖主義威脅的程度不斷減輕，可以說，這些地區(qū)的投資環(huán)境不斷改善。

能影響高層建筑的層高和總高度的主要豎向構(gòu)件就是鋼柱，所以在進(jìn)行加工制作時(shí)必須符合規(guī)范要求，進(jìn)行翻樣下料時(shí)避免因?yàn)楹缚p的豎向荷載和收縮變形造成整體的壓縮變形，所以鋼柱的設(shè)計(jì)長度和翻樣下料長度不同，盡管相差幾毫米也要引起重視。不準(zhǔn)互換上下兩節(jié)截面相等的鋼柱，而且需要在每節(jié)鋼柱上進(jìn)行編號(hào)，按照規(guī)定進(jìn)行安裝。高層鋼結(jié)構(gòu)在進(jìn)行吊裝時(shí)要?jiǎng)澐值跹b區(qū)域，而且區(qū)域劃分和平行順序同時(shí)進(jìn)行。第一節(jié)鋼柱進(jìn)行吊裝時(shí)，需要將保護(hù)套加設(shè)在預(yù)埋的地腳螺栓上，避免鋼柱在就位時(shí)與地腳螺栓發(fā)生碰撞使絲牙造成破壞。鋼柱在進(jìn)行吊裝前，需要在施工需要的柱子上固定住操作掛籃和爬梯，吊裝鋼柱是使用單機(jī)還是雙機(jī)吊裝取決于鋼柱的重量的起重機(jī)重量。使用雙機(jī)抬吊時(shí)，鋼柱在吊起后可以在空中回直。單機(jī)吊裝時(shí)需要使用墊木對(duì)柱子根部進(jìn)行鋪墊，使用回轉(zhuǎn)法吊起時(shí)禁止鋼柱拖地。鋼柱在吊起后，需先把標(biāo)高調(diào)整好進(jìn)行水平移動(dòng)，最后進(jìn)行垂直度的調(diào)整。

在上下兩根柱發(fā)生錯(cuò)位扭轉(zhuǎn)時(shí)，可以通過連接上下耳板對(duì)加墊板進(jìn)行調(diào)整。為降低安裝誤差，需要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)柱確定通常是以標(biāo)準(zhǔn)柱的中心線為基準(zhǔn)點(diǎn)，以基準(zhǔn)點(diǎn)為依據(jù)使用激光經(jīng)緯儀來觀測標(biāo)準(zhǔn)柱的垂直度，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生震動(dòng)而產(chǎn)生的誤差和機(jī)械誤差、儀器的安裝誤差進(jìn)行糾正時(shí)，需要激光儀測量4個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)間隔90度，將4個(gè)點(diǎn)的交點(diǎn)為準(zhǔn)量測安裝誤差?？刂其撝臉?biāo)高時(shí)，鋼柱在安裝一節(jié)時(shí)對(duì)其進(jìn)行一次標(biāo)高測量，對(duì)誤差大于6mm時(shí)進(jìn)行調(diào)整，存在誤差太大(超過20mm)時(shí)需要先調(diào)整一部分，不可以一次性調(diào)整，否者會(huì)影響支撐的安裝和鋼梁的表面標(biāo)高。校正鋼柱軸線的位移時(shí)，實(shí)際柱的中心線把下節(jié)鋼柱的頂部為基準(zhǔn)。校正位移避免鋼柱發(fā)生扭轉(zhuǎn)影響鋼架的安裝

2.4 框架梁的搭建和連接

在進(jìn)行高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工之時(shí)，還有一項(xiàng)重要的內(nèi)容就是搭建框架梁。一個(gè)穩(wěn)定性良好的框架梁能夠?yàn)槠滗撝倪B接提供有力的幫助。框架梁在材料的選擇上一般多采用的是B型鋼，而在進(jìn)行鋼柱連接時(shí)常采用的是連接性較好的剛性材料。整個(gè)框架梁可以分為上下兩翼，分別在鋼柱內(nèi)部執(zhí)行橫加肋力，從而來區(qū)分鋼柱與框架梁之間的連接點(diǎn)。在進(jìn)行鋼柱與框架梁的連接之時(shí)，一定要注意框架梁的不同編號(hào)，從而辨別每個(gè)鋼柱的連接部位，避免出現(xiàn)重復(fù)連接。

2.5 螺栓的安裝

高強(qiáng)螺栓的安裝與焊接也是高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的一項(xiàng)重要步驟。螺栓的穿入工作必須要遵循從內(nèi)到外的順序，不能夠強(qiáng)制穿入，如果在穿孔過程中遇到螺栓難以穿入的情況時(shí)，其原因可能是螺孔的大小不符合螺栓的體積，這種時(shí)候施工人員就要利用絞刀對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而擴(kuò)大螺孔使螺栓得以順利穿入。穿孔完畢后，要對(duì)螺孔進(jìn)行固定。鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺栓在安裝過程中需要根據(jù)建筑鋼筋節(jié)點(diǎn)的大小進(jìn)行分步安裝，通常情況下高層建筑鋼材料的節(jié)點(diǎn)會(huì)有一定的區(qū)別，比如說有大型的也有小型的，而在大型節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行高強(qiáng)螺栓的安裝時(shí)，首先要進(jìn)行穿入，然后再在鋼板不變形的基礎(chǔ)上再次進(jìn)行擰固，最終實(shí)現(xiàn)螺栓的完全擰固。

結(jié)束語

總之，高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)施工是一項(xiàng)極為復(fù)雜的工程，我們?cè)谑┕み^程中必須掌握其施工要點(diǎn)，并嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范執(zhí)行操作，保證鋼結(jié)構(gòu)的施工安全。

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