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高層建筑主體鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)探析
[論文關(guān)鍵詞]主體鋼結(jié)構(gòu) 施工 質(zhì)量控制 工程結(jié)構(gòu)
[論文摘要]主體鋼結(jié)構(gòu)工程由于其造價低、結(jié)構(gòu)性能好、施工速度快，在高層建筑領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，施工質(zhì)量的好壞就直接影響工程結(jié)構(gòu)的安全，如何控制工程施工質(zhì)量已引起業(yè)內(nèi)人士的重視。
隨著中國國民經(jīng)濟發(fā)展和人口城市化進(jìn)程加快，我國高層建筑建設(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、強度高、施工快等優(yōu)點，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，更具有在“高、大、輕”三個方面發(fā)展的獨特優(yōu)勢。中國已成為第一產(chǎn)鋼大國，鋼結(jié)構(gòu)住宅適宜工廠大批量生產(chǎn)，工業(yè)化、商品化程度高，可以將設(shè)計、生產(chǎn)、施工、安裝一體化，提高建筑產(chǎn)業(yè)化水平。鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用于高層建筑已有數(shù)十年的歷史。首先采用鋼結(jié)構(gòu)建造高層建筑的是美國，戰(zhàn)后經(jīng)過經(jīng)濟恢復(fù)，高層鋼結(jié)構(gòu)工程建設(shè)再度興起，隨著煉鋼技術(shù)和成型制造工藝的發(fā)展，給鋼結(jié)構(gòu)工程的應(yīng)用帶來新的活力：工程建設(shè)日益增加，相應(yīng)又推動了鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工技術(shù)的不斷進(jìn)步積完善。現(xiàn)對超高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行簡要總結(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）做好施工前的準(zhǔn)備工作；（2）塔吊的選擇與布置；（3）嚴(yán)格原材料；（4）鋼構(gòu)件驗收；（5）螺栓安裝；（6）鋼柱安裝；（7）焊接；（8）門窗工程安裝。
一、做好施工前的準(zhǔn)備工作
首先是強化施工圖紙的會審工作，圖紙是工程施工的依據(jù)，工程開工前項目監(jiān)理機構(gòu)要組織監(jiān)理人員熟悉工程圖紙與項目有關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、工藝技術(shù)條件，充分領(lǐng)會設(shè)計意圖。同時，要組織施工單位專業(yè)技術(shù)人員對圖紙進(jìn)行會審，檢查施工圖紙中的“錯、漏、碰、缺”，力爭把問題解決在施工之前，減少因圖紙問題對工程質(zhì)量、進(jìn)度的影響。其次是認(rèn)真審查鋼結(jié)構(gòu)安裝施工組織設(shè)計，施工組織設(shè)計是施工單位全面指導(dǎo)工程實施的技術(shù)性文件，施工組織設(shè)計的完善程度直接影響工程的質(zhì)量、進(jìn)度。因此，鋼結(jié)構(gòu)安裝工程施工組織設(shè)計審查要針對性和重點，主要內(nèi)容有：①質(zhì)量保證體系和技術(shù)管理體系的建立；②特殊工種的培訓(xùn)合格證和上崗證；③新工藝的應(yīng)用；④對工程項目的針對性；⑤質(zhì)量、進(jìn)度控制的措施和方法；⑥施工計劃(工期)的安排。
二、塔吊的選擇與布置
塔吊是超高層鋼結(jié)構(gòu)工程施工的核心設(shè)備，其選擇與布置要根據(jù)建筑物的布置、現(xiàn)場條件及鋼結(jié)構(gòu)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(yīng)優(yōu)先考慮內(nèi)爬式塔吊，因為鋼結(jié)構(gòu)建筑采用內(nèi)爬式塔吊不需要對樓層進(jìn)行加固，并且在起重機布設(shè)位置上有較大的自由度。另一方面，采用內(nèi)爬式塔吊進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)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式塔吊那樣苛刻。從經(jīng)濟上考慮，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。
三、嚴(yán)格原材料
鋼結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點，但其缺點是導(dǎo)熱系數(shù)大，耐火性差。隨著冶金技術(shù)的提高，耐火鋼的研究成功并投入生產(chǎn)，為鋼結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了條件。在選擇中，首先鋼筋的質(zhì)量證明文件應(yīng)齊全有效，且進(jìn)場檢驗應(yīng)符合規(guī)范和設(shè)計要求。連接套筒應(yīng)有出廠合格證，材料一般為低合金鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其設(shè)計抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)不小于被連接鋼筋的受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值的1.2倍，套筒長為鋼筋直徑的二倍。
四、鋼構(gòu)件驗收
鋼構(gòu)件住進(jìn)入安裝現(xiàn)場后，由專業(yè)質(zhì)量檢測人員對構(gòu)件的質(zhì)量進(jìn)行檢杏。彈出鋼柱的安裝軸線，若發(fā)現(xiàn)在運輸過程中鋼構(gòu)件發(fā)生變形缺陷后，馬上進(jìn)行矯正和處理。同時還需要對構(gòu)件縱橫兩個方向的安裝中心線進(jìn)行驗收，對中心線不清晰的要重新彈上安裝線。
五、螺栓安裝
鋼結(jié)構(gòu)工程中螺栓連接一般用高強螺栓和普通螺栓，普通螺栓連接，每個螺栓一端不得墊2個以上墊片，螺栓孔不得用氣割擴孔，螺栓擰緊后外露螺紋不得少于2個螺距；高強螺栓使用前我們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，接觸面必須大干75%，邊緣縫隙不得大干0.8mm，高強螺栓應(yīng)自由穿入，不得敲打和擴孔；高強螺栓不得作為臨時安裝螺栓，螺栓擰緊應(yīng)按一個方向施擰，當(dāng)天安裝的應(yīng)終擰完畢，終擰完畢應(yīng)逐個檢查，對欠擰、超擰的應(yīng)進(jìn)行補擰或更換。
六、鋼柱安裝
按結(jié)構(gòu)平面形式分區(qū)段繪制吊裝圖，吊裝分區(qū)先后次序為：先安裝整體框架梁柱結(jié)構(gòu)后樓板結(jié)構(gòu)，平面從中央向四周擴展，先柱后梁、先主梁后次梁吊裝，使每日完成的工作量可形成一個空問構(gòu)架，以保證其剛度，提高抗風(fēng)穩(wěn)定性和安全性。為了便于調(diào)整柱的垂商度，在預(yù)埋螺栓上先擰上數(shù)個螺母全部擰到接觸基礎(chǔ)面，并用水平儀找平后，開始吊裝鋼柱。吊裝鋼柱時，為了防止意外事故出現(xiàn)，在柱的上端活系兩根纜風(fēng)繩，可以從多個方向臨時固定，也可用來調(diào)整垂直度。測量校正，鋼柱吊裝就位后，用兩臺經(jīng)緯儀和水平儀對鋼柱進(jìn)行測控，微調(diào)通過調(diào)整柱底腳板下的螺母來實現(xiàn)。
七、焊接
鋼結(jié)構(gòu)使焊前，對焊條的合格證進(jìn)行檢查，按說明書要求使用，焊縫表面不得有裂紋、焊瘤，一、二焊縫不得有氣孔、夾渣、弧坑裂紋，一級焊縫不得有咬邊、未滿焊等缺陷，一、二級焊縫按要求進(jìn)行無損檢測，在規(guī)定的焊縫及部位要檢查焊工的鋼印。原則是采用結(jié)構(gòu)對稱、節(jié)點對稱、全方位對稱焊接。多層焊接宜連續(xù)施焊，每一層焊道焊完后應(yīng)及時清理檢查，清除缺陷后再焊。焊接接頭要求熔透焊的對接和角接焊縫 多層梁柱焊接時，應(yīng)根據(jù)安裝情況先焊頂層柱與梁節(jié)點，其次焊底部柱與梁節(jié)點，最后焊中間部分的柱與梁節(jié)點。在焊接頂層梓與梁節(jié)點時，應(yīng)先焊梓頂垂直偏差較大的部位，以利用焊接后收縮變形應(yīng)力達(dá)到減少柱頂垂直偏差。焊接順序宜從中間軸線柱向四周擴散施焊。
八、門窗工程安裝
鋼窗安裝質(zhì)量的控制重點有兩點，一是，鋼窗進(jìn)場合格證、產(chǎn)品試驗報告及外觀的檢查。二是，鋼窗和固定鋼窗的立柱之間的間隙控制。先施工固定鋼窗的立柱，有可能出現(xiàn)鋼窗與立柱之間縫隙過大或鋼窗安不上。我們在控制過程中，要求施工單位先固定鋼窗一邊的立柱，待鋼窗完全固定就位后，再焊接另一邊的立柱，這樣保證鋼窗與立柱之間無縫隙。
總之，我國正在大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)高層民用建筑，我們應(yīng)及時組織考察總結(jié)已建成的鋼結(jié)構(gòu)住宅工程的經(jīng)驗，滿足住宅在適用性能、環(huán)境性能、經(jīng)濟性能、安全性能、耐久性能方面的綜合要求，形成完善的建筑體系。但愿我國的鋼結(jié)構(gòu)高層民用建筑能夠經(jīng)得住歷史的考驗。
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