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對超高層鋼結構建筑施工技術(shù)和管理進(jìn)行探討

　　1超高層鋼結構施工技術(shù)

　　超高層鋼結構的工藝流程與特點(diǎn)：構件驗收→吊裝→高強螺栓→焊接及其檢測→壓型鋼板與栓釘。結合本流程和特點(diǎn)，現對超高層鋼結構施工技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要總結。

　　超高層鋼結構施工技術(shù)主要包含如下幾方面內容：塔吊的選擇、布置及裝拆;構件進(jìn)場(chǎng)、驗收與堆放;吊裝;測量控制;焊接;工期及質(zhì)量控制;安全施工。

　　2塔吊的選擇、布置及裝拆

　　2.1塔吊的選擇、布置及裝拆，塔吊是超高層鋼結構工程施工的核心設備，其選擇與布置要根據建筑物的布置、現場(chǎng)條件及鋼結構的重量等因素綜合考慮，并保證裝拆的安全、方便、可靠。在塔吊的選擇上應優(yōu)先考慮內爬式塔吊，因為鋼結構建筑采用內爬式塔吊不需要對樓層進(jìn)行加固，并且在起重機布設位置上有較大的自由度。另一方面，采用內爬式塔吊進(jìn)行鋼結構超高層建筑吊裝施工，對塔吊起重能力和幅度要求不像采用附著(zhù)式塔吊那樣苛刻。另外，采用附著(zhù)式塔吊的造價(jià)要遠高于同類(lèi)型起重能力稍小的內爬式塔吊，比如某工程設計高度為200m，采用附著(zhù)式塔吊的塔身高度約230m(其中考慮鋼結構3層柱12m，吊索4m～6m，吊鉤滑輪及小車(chē)全高4m，安全操作距離2m等)，加上地下部分高度共250m，而采用內爬式塔吊的塔身約為40m～50m。附著(zhù)式塔吊的租賃成本要大于內爬式塔吊。因此，從經(jīng)濟上考慮，為節約成本，優(yōu)先選用內爬式塔吊進(jìn)行鋼結構超高層建筑的施工。

　　2.2吊裝

　　吊裝是鋼結構施工的重要工序，吊裝的速度與質(zhì)量對整個(gè)工程起著(zhù)舉足輕重的作用。鋼結構吊裝前應根據結構平面和立面形狀、結構形式、塔吊的數量和位置、現場(chǎng)施工條件等因素確定吊裝分區與吊裝順序。某工程劃分為東、西兩個(gè)作業(yè)區，由兩個(gè)作業(yè)組分別完成各自范圍內的構件吊裝。

　　吊裝的總原則為：

　　(1)平面內均從中心核心筒向四周擴展，即從中間的一個(gè)單元開(kāi)始，先組裝成一個(gè)穩定的剛度柱網(wǎng)單元，先吊柱后吊梁，一個(gè)柱網(wǎng)單元吊裝并臨時(shí)固定后，再在其左右或前后吊裝兩個(gè)單元，待3個(gè)單元構件全部吊裝完成后，進(jìn)行全面的精確校正。

　　(2)豎向吊裝順序(以一柱三層為例)：先安4根鋼柱→下層框架梁→測量校正→螺栓初擰→中層框架粱→上層框架粱→測量校正→螺栓初擰→測量校正→終擰高強螺栓→焊接→焊縫檢測→散鋪上層壓型鋼板與栓釘焊接→下、中層壓型鋼板散鋪與栓釘焊接→下、中、上層鋼梯、平臺吊裝→樓蓋鋼筋混凝土樓板施工。

　　在某工程主體鋼結構施工中，通過(guò)采取“區域吊裝”及“一機多吊”技術(shù)，這樣解決了工期緊與工程量大的矛盾，從鋼結構施工流程明顯看出，各工序既相互聯(lián)系又相互制約，測量控制方法的選擇直接影響到工程的測量精度與進(jìn)度。在某工程測量施工中，我們采取“預先控制”與“跟蹤校正”相結合，即在吊裝前對樓層柱標高及定位進(jìn)行初步測量，并對構件進(jìn)行標線(xiàn)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)行最后校正，這樣大大減輕了校正難度，并實(shí)現了區域施工各工序間良性循環(huán)的目標。在結構整體測量控制方面，根據結構無(wú)一標準層及空間雙曲面的特點(diǎn)，摸索出一整套采用激光鉛直儀與全站儀進(jìn)行“空間坐標點(diǎn)定位”與“雙系統復核控制”的測量方法，很好地解決了雙曲面結構定位難題，保證了項目質(zhì)量控制目標的實(shí)現。

　　2.3焊接

　　2.3.1確定焊接順序

　　①平面內：應從建筑平面中心向四周擴展，采取結構對稱(chēng)、節點(diǎn)對稱(chēng)和全方位對稱(chēng)的順序焊接。

　　②豎向上：上層框架梁→壓型鋼板支托→下層框架梁→壓型鋼板支托→中層框架梁→壓型鋼板支托→焊接檢驗(柱與柱焊接可在梁焊接前進(jìn)行，也可于之后進(jìn)行)。

　　③柱與柱焊接應由兩名焊工相對，兩面等溫、等速對稱(chēng)施焊。

　　④柱與梁節頭的焊接，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)端頭應先焊一個(gè)端頭，待其冷卻至常溫后，再焊另一端。

　　2.3.2確定焊接工藝

　　某工程鋼結構焊接施工難度較大，不僅鋼板厚，而且由于結構為雙曲面，設計中采用了大量的斜撐及斜柱，造成立焊、斜立焊較多，此類(lèi)結構不僅處于結構的重要部位，而且大多處于外向、斜向，安全操作與施工防護都比較困難。對于緊迫的工期與較大的焊接工程量之間的矛盾，建議采用CO2氣體保護半自動(dòng)焊應用于立焊、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(wèn)題，滿(mǎn)足了焊接施工的需要。

　　2.3.3確定焊接參數

　　選定工藝后，焊接QC(QC是“Quality―Control”的縮寫(xiě)，意為質(zhì)量控制)小組在項目組的帶動(dòng)下通過(guò)工藝評定，編制出一整套切實(shí)可行的適用本工程特點(diǎn)的CO2氣體保護半自動(dòng)焊接方法及參數。首先確定攻關(guān)目標，用ABC法找出影響質(zhì)量的原因，并進(jìn)行系列分析，針對這些問(wèn)題找出相應的對策措施;建立了有效的質(zhì)量保證體系，制定完善的工藝指導書(shū)。經(jīng)過(guò)反復試驗，確定了運用于橫焊、平焊、立焊、斜立焊的工藝參數;通過(guò)對焊絲的伸出長(cháng)度、焊縫層間清理，焊槍施焊角度反復摸索，形成了一整套的操作要領(lǐng);為使焊接環(huán)境處于相對穩定狀態(tài)，加強了施工防護措施和輔助措施。經(jīng)過(guò)項目組和焊接QC小組全體人員的不懈努力，很好地解決了CO2氣體保護焊應用在超厚件立向、斜立向接頭上的焊接工藝問(wèn)題。

　　2.4安全施工

　　安全施工是鋼結構施工中的十分重要環(huán)節，超高層鋼結構施工的特點(diǎn)是高空、懸空作業(yè)點(diǎn)多。在施工過(guò)程中，僅高強螺栓就有幾十萬(wàn)顆，這些零件雖小，但如果從100m以上的高空掉下去，后果可想而知。針對超高層鋼結構施工的特點(diǎn)，采取事前與過(guò)程控制相結合的方法，即事先采取防護措施(如防墜板、防墜器、安全梯、纜風(fēng)繩等等)，并加強對施工人員的安全教育培訓，堅持日安全巡視制度。某工程在吊柱子時(shí)外墻設安全網(wǎng)，吊框架梁時(shí)架設臨時(shí)活動(dòng)式走道，并隨框架吊裝逐層升高;擰高強螺栓時(shí)在梁端掛設吊籃，焊接時(shí)搭設操作平臺，另外做到及時(shí)鋪設樓層壓型板以確保施工安全。

　　3對超高層鋼結構施工的幾點(diǎn)建議

　　3.1充分理解節點(diǎn)深化圖，合理制定施工工藝。

　　3.2根據工程特點(diǎn)合理選用機械設備，特別是塔式起重機的選用，并要考慮其裝拆的可行性。

　　3.3根據不同的結構特點(diǎn)、焊接形式及氣候條件選用合理的焊接工藝及參數，不能一概而論，盲目照搬。

　　3.4結構構件的加工順序及進(jìn)場(chǎng)數量要充分考慮現場(chǎng)堆放條件及吊裝設備的吊運能力。

　　3.5嚴格工廠(chǎng)制作工藝，減少現場(chǎng)處理數量。

　　3.6測量控制要做到分區段、分層次、分階段進(jìn)行閉合、校正，防止累計誤差的產(chǎn)生。

　　3.7安全防護要及時(shí)跟進(jìn)，措施要嚴密，檢查要到位。

上一條：鋼結構的除銹方法及等級劃分
下一條：建筑結構設計問(wèn)題與策略

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