隨著中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口城市化進(jìn)程加快，我國(guó)高層建筑建設(shè)持續(xù)空前發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)體系因其本身所具有的自重輕、強(qiáng)度高、施工快等優(yōu)點(diǎn)，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，更具有在“高、大、輕”三個(gè)方面發(fā)展的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。文章通過對(duì)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的施工，分析了高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)特點(diǎn)并提出了一些問題供大家參考。
　　
　　1. 工程簡(jiǎn)介
　　某工程由塔樓、配樓、連廊3部分組成。其中塔樓地下4層、地上35層，總建筑面積79 012m2，總檐高150m，為全鋼結(jié)構(gòu)。建筑外立面工程吊裝任務(wù)重，鋼構(gòu)件總量達(dá)15 000t；外輪廓由折線柱組成雙曲面，給安裝測(cè)量造成了極大難度；材料采用Q345GJC，最大板厚達(dá)100mm，焊接難度大。
　　2. 超高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)
　　結(jié)合高層鋼結(jié)構(gòu)的工藝流程與特點(diǎn)(構(gòu)件驗(yàn)收一吊裝一高強(qiáng)螺栓一焊接及其檢測(cè)一壓型鋼板與栓釘)，現(xiàn)對(duì)超高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要總結(jié)。超高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)主要包含如下幾方面內(nèi)容：1)塔吊的選擇、布置及裝拆；2)構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)、驗(yàn)收與堆放；3)吊裝；4)測(cè)量控制；5)焊接；6)工期及質(zhì)量控制；7)安全施工。
　　3. 塔吊的選擇、布置及裝拆
　　塔吊是超高層鋼結(jié)構(gòu)工程施工的核心設(shè)備，其的時(shí)間完成了約
　　15 000 t鋼結(jié)構(gòu)安裝施工任務(wù)，月施工最快完成9層；采用CO2氣體保護(hù)半自動(dòng)焊完成了超厚鋼板焊接的施工(最厚達(dá)100mm)，整個(gè)工程的焊縫100 超聲波探傷，100 合格，一次探傷合格率達(dá)98％ ；在鋼結(jié)構(gòu)吊裝方面，經(jīng)過項(xiàng)目技術(shù)人員不斷探索與總結(jié)，解決了超高層鋼結(jié)構(gòu)空間定位及折線形鋼結(jié)構(gòu)箱型柱吊裝技術(shù)問題，且整體垂直度最大偏差9mm。
　　4. 超高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)
　　4.1 塔吊的選擇、布置及裝拆
　　塔吊是超高層鋼結(jié)構(gòu)工程施工的核心設(shè)備，其施工，對(duì)塔吊起重能力和幅度要求不像采用附著式塔吊那樣苛刻。另外，采用附著塔吊的造價(jià)要遠(yuǎn)高于同類型起重能力稍小的內(nèi)爬式塔吊，比如本工程設(shè)計(jì)高度為150m，采用附著式塔吊的塔身高度約180m(其中考慮鋼結(jié)構(gòu)3層柱12m，吊索4～6m，吊鉤滑輪及小車全高4m，安全操作距離2m等)，加上地下部分高度共200m，而采用內(nèi)爬式塔吊的塔身約為40～50m。
　　附著塔吊的租賃成本要大于內(nèi)爬式塔吊。因此，從經(jīng)濟(jì)上考慮，為節(jié)約成本，優(yōu)先選用內(nèi)爬式塔吊進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)超高層建筑的施工。
　　4.2 吊裝
　　吊裝是鋼結(jié)構(gòu)施工的龍頭工序，吊裝的速度與質(zhì)量對(duì)整個(gè)工程起著舉足輕重的作用。鋼結(jié)構(gòu)吊裝前應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)平面和立面形狀、結(jié)構(gòu)形式、塔吊的數(shù)量和位置、現(xiàn)場(chǎng)施工條件等因素確定吊裝分區(qū)與吊裝順序。本工程劃分為東、西兩個(gè)作業(yè)區(qū)，由兩個(gè)作業(yè)組分別完成各自范圍內(nèi)的構(gòu)件吊裝。
　　在本工程主體鋼結(jié)構(gòu)施工中，通過采取“區(qū)域吊裝”及“一機(jī)多吊”技術(shù)解決了工期緊與工程量大的矛盾，從鋼結(jié)構(gòu)施工流程可以看出，各工序問既相互聯(lián)系又相互制約，選擇何種測(cè)量控制方法直接影響到工程的測(cè)量精度與進(jìn)度。在本工程測(cè)量施1-中，我們采取“預(yù)先控制”與“跟蹤校正”相結(jié)合，即在吊裝前對(duì)樓層柱標(biāo)高及定位進(jìn)行測(cè)定，并對(duì)構(gòu)件進(jìn)行標(biāo)線控制，吊裝后在柱梁框架形成前將柱子初步校正并及時(shí)糾偏，形成單元體后進(jìn)行最終校正，這樣大大減輕了校正難度，并實(shí)現(xiàn)了區(qū)域施工各工序問良性循環(huán)的目標(biāo)。
　　在結(jié)構(gòu)整體測(cè)量控制方面，根據(jù)結(jié)構(gòu)無 標(biāo)準(zhǔn)層及空問雙曲面的特點(diǎn)，摸索出一整套采用激光鉛直儀與全站儀進(jìn)行“空間坐標(biāo)點(diǎn)定位”與“雙系統(tǒng)復(fù)核控制”的測(cè)量方法，很好地解決了雙曲面結(jié)構(gòu)定位難題，保證了項(xiàng)目質(zhì)量控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
　　4.3 焊接
　　焊接高層鋼結(jié)構(gòu)具有工期緊、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工程量大、質(zhì)量要求高的特點(diǎn)，而焊接作為鋼結(jié)構(gòu)施工的重要工序，其焊接順序與工藝參數(shù)的選擇與施焊水平對(duì)工程的“安全、優(yōu)質(zhì)、高速”的完成影響重大。
　　4.3.1 確定焊接順序 1)平面內(nèi)：應(yīng)從建筑平面中心向四周擴(kuò)展，采取結(jié)構(gòu)對(duì)稱、節(jié)點(diǎn)對(duì)稱和全方位對(duì)稱的順序焊接；2)豎向上：L層框架梁一壓型鋼板支托一下層框架梁一玉型鋼板支托一中層框架梁一壓型鋼板支托一焊接檢驗(yàn)(柱 柱焊接可在梁焊接前進(jìn)行，也可于之后進(jìn)行)；3)柱一柱焊接應(yīng)由兩名焊工相對(duì)，兩面等溫、等速對(duì)稱施焊；4)柱梁節(jié)頭的焊接，一般先焊H 型鋼的下翼緣板，再焊上翼緣板。一根梁的兩個(gè)端頭應(yīng)先焊一個(gè)端頭，待其冷卻至常溫后，再焊另一端。
　　4.3.2 確定焊接工藝 中關(guān)村金融中心工程鋼結(jié)構(gòu)焊接施工難度較大，不僅鋼板厚，而且由于結(jié)構(gòu)為雙曲面，設(shè)計(jì)中采用了大量的斜撐及斜柱，造成立焊、斜立焊較多，此類結(jié)構(gòu)不僅處于結(jié)構(gòu)的重要部位，而且大多處于外向、斜向，安全操作與施工防護(hù)都比較困難。尤其是緊迫的工期與較大的焊接工程量之間的矛盾，我們采用CO2氣體保護(hù)半自動(dòng)焊應(yīng)用于立焊、斜立焊和俯角焊的工藝，從根本上解決手工電弧焊速度慢影響進(jìn)度的問題，滿足了焊接施工的需要。
　　4.3.3 確定焊接參數(shù) 選定工藝后，焊接QC小組在項(xiàng)目組的帶動(dòng)下通過工藝評(píng)定，編制出一整套切實(shí)可行的適用本工程特點(diǎn)的CO2氣體保護(hù)半自動(dòng)焊接方法及參數(shù)。
　　首先確定攻關(guān)目標(biāo)，用ABC法找出影響質(zhì)量的原因.并進(jìn)行系列分析，針對(duì)這些問題找出相應(yīng)的對(duì)策措施；建立了有效的質(zhì)量保證體系，制定完善的工藝指導(dǎo)書。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，確定了運(yùn)用于橫焊、平焊、立焊、斜立焊的丁藝參數(shù)；通過對(duì)焊絲的伸出長(zhǎng)度、焊縫層問清理，焊槍施焊角度反復(fù)摸索，形成了一整套的操作要領(lǐng)；為使焊接環(huán)境處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，加強(qiáng)了施丁防護(hù)措施和輔助措施。經(jīng)過項(xiàng)目組和焊接QC小組全體人員的不懈努力，很好地解決了C0氣體保護(hù)焊應(yīng)用在超厚件立向、斜立向接頭上的焊接工藝問題。
　　5. 對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)施工的幾點(diǎn)建議
　　1)充分理解節(jié)點(diǎn)深化圖，合理制定施工工藝。
　　2)根據(jù)工程特點(diǎn)合理選用機(jī)械設(shè)備，特別是塔式起重機(jī)的選用，并要考慮其裝拆的可行性。
　　3)根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、焊接形式及氣候條件選用合理的焊接工藝及參數(shù)，不能一概而論，盲目照搬。
　　4)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加工順序及進(jìn)場(chǎng)數(shù)量要充分考慮現(xiàn)場(chǎng)堆放條件及吊裝設(shè)備的吊運(yùn)能力。
　　5)嚴(yán)格工廠制作工藝，減少現(xiàn)場(chǎng)處理數(shù)量。
　　6)測(cè)量控制要做到分區(qū)段、分層次、分階段進(jìn)行閉合、校正，防止累計(jì)誤差的產(chǎn)生。
　　7)安全防護(hù)要及時(shí)跟進(jìn)，措施要嚴(yán)密，檢查要到位。
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