建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)及質(zhì)量控制

摘 要:我國高層建筑早期多為單一用途，近年來高層建筑發(fā)展迅速，建筑逐漸向功能多樣的綜合性方向發(fā)展。為適應(yīng)建筑功能需要，向多用途、多功能發(fā)展，高層建筑平面布置和立面體型日趨復(fù)雜。本文主要結(jié)合某高層建筑工程的施工案例，對該工程的鋼結(jié)構(gòu)部分的施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施作了探討和闡述。

關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu) 施工技術(shù) 質(zhì)量控制

中圖分類號:U2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)03(c)-0035-01

1 工程概況

某大廈工程是一個集辦公、酒店、商業(yè)為一體的大型多功能綜合性建筑，總建筑面積為267345m2，地下3層，地上22層，檐口高度為75m。建設(shè)單位一方面為追求建筑設(shè)計上的標(biāo)新立異，以便將該工程建成繁華商業(yè)中心的地標(biāo)性建筑，另一方面為在有限的規(guī)劃區(qū)域內(nèi)獲得更多的使用空間，在設(shè)計上選擇了跨度較大的懸挑結(jié)構(gòu)，形成了三層以上同一、二層不同的結(jié)構(gòu)布局，需要通過轉(zhuǎn)換層完成其從上層到下層不同柱網(wǎng)軸線布置的變化。由于結(jié)構(gòu)本身的特殊性，轉(zhuǎn)換構(gòu)造僅在懸挑部位設(shè)置。轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)采用墻梁式，墻梁本身既起到承擔(dān)柱網(wǎng)尺寸變化而增加的荷載的作用，本身也充當(dāng)隔斷墻，充分利用了空間，具有很強(qiáng)的獨(dú)創(chuàng)性。

2 鋼結(jié)構(gòu)工程主要施工技術(shù)

2.1 施工流程設(shè)計

鋼結(jié)構(gòu)施工是本工程的重點(diǎn)之一。鋼結(jié)構(gòu)主要有兩大部分，一是交叉的兩根斜撐鋼梁和上下兩根水平的H型鋼梁，二是軸交點(diǎn)處的豎向方鋼柱子。確定合理的鋼結(jié)構(gòu)安裝順序，制定完善的過程控制措施，才能既保證工程質(zhì)量和施工安全，又要確保施工進(jìn)度。

設(shè)計安裝流程如下:

安裝14軸十字型鋼柱→安裝下部H型鋼梁→安裝15軸方鋼柱→安裝上部H型鋼梁→安裝通長的600×300×30的方鋼斜梁→安裝另一根方鋼斜梁下肢→安裝另一根方鋼斜梁上肢→澆筑方鋼梁柱內(nèi)的自密性混凝土→綁扎墻梁鋼筋。上述流程使各構(gòu)件較快地組合成比較穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，施工過程易于控制，能夠最大限度地保證施工過程安全和整體安裝質(zhì)量。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

(1)鋼結(jié)構(gòu)安裝

多層與高層鋼結(jié)構(gòu)工程施工中，鋼構(gòu)件在加工廠制作，現(xiàn)場安裝，工期較短，機(jī)械化程度高，采用的機(jī)具設(shè)備較多。

在多層與高層鋼結(jié)構(gòu)安裝旌工中，由于建筑較高、大，吊裝機(jī)械多以塔式起重機(jī)、履帶式起重機(jī)、汽車式起重機(jī)為主。

多層與高層鋼結(jié)構(gòu)吊裝，在分片分區(qū)的基礎(chǔ)上，多采用綜合吊裝法，其吊裝程序一般是:平面從中間或某一對稱節(jié)間開始，以一個節(jié)間的柱網(wǎng)為一個吊裝單元，按鋼柱→鋼梁→支撐順序吊裝，并向四周擴(kuò)展，垂直方向由下至上組成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)后，分層安裝次要結(jié)構(gòu)，一節(jié)間一節(jié)間鋼構(gòu)件、一層樓一層樓安裝完，采取對稱安裝、對稱固定的工藝，有利于消除安裝誤差積累和節(jié)點(diǎn)焊接變形，使誤差降低到最小限度。

(2)鋼結(jié)構(gòu)的連接

1)焊接連接

焊接連接的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單，加工方便，不削弱焊件截面，節(jié)約鋼材，易于采用自動化操作。除少數(shù)直接承受動力荷載結(jié)構(gòu)的某些連接，焊接可廣泛應(yīng)用于建筑鋼結(jié)構(gòu)的連接。

鋼結(jié)構(gòu)的焊接方法有電弧焊、電阻焊等。電弧焊的質(zhì)量比較可靠，是最常用的一種焊接方法。電弧焊可分為手工電弧、自動或半自動埋弧、氣體保護(hù)焊等。電阻焊常用于冷彎薄壁型鋼的焊接。焊接時根據(jù)焊縫的截面形狀，分為對接焊縫和角焊縫兩種形式。

對接焊縫分為完全焊透焊縫和不焊透對接焊縫。對接焊縫的主要特點(diǎn)是用料經(jīng)濟(jì)，傳力簡潔、均勻，受力性能好和疲勞強(qiáng)度高等，但焊件邊緣需要開坡口，且尺寸要求精確，故制造較費(fèi)工。

角焊縫分為直角角焊縫和斜角角焊縫。直角角焊縫又分為正面角焊縫和側(cè)面角焊縫。角焊縫構(gòu)造簡單，旌工方便，但承受動載性能差。

2)螺栓連接

普通螺栓采用的鋼材通常為Q235鋼，實際工程中常用的鋼筋直徑為16、20、22和24，其優(yōu)點(diǎn)是施工簡單，拆裝方便。普通螺栓根據(jù)螺栓的加工精度分為A、B、C三級，C級螺栓加工粗糙，精度要求不高，可用于承受靜力荷載和間接承受動力荷載結(jié)構(gòu)的次要連接、可拆裝的連接、承受拉力的安裝連接、不重要的連接和作為安裝時的臨時固定。A、B級螺栓由于制造和安裝比較復(fù)雜，成本高，目前極少采用。

高強(qiáng)度螺栓采用經(jīng)熱處理的高強(qiáng)度鋼材制造，目前國內(nèi)常用高強(qiáng)度螺栓的性能等級有10.9級和8.8級，常用螺栓直徑為M16-M30，根據(jù)高強(qiáng)度螺栓的受力特征可分為摩擦型高強(qiáng)螺栓和承壓型高強(qiáng)螺栓。

3 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量控制

鋼梁安裝前必須搭設(shè)鋼梁下部鋼管支撐和滿堂紅腳手架、鋪梁底模板放出鋼梁位置線后進(jìn)行鋼梁吊裝。

鋼結(jié)構(gòu)的測量、放線和校正。測量工作是鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量控制最重要的工作之一，在每一個構(gòu)件進(jìn)行吊裝就位前必須對標(biāo)高、軸線進(jìn)行測量和校正，結(jié)構(gòu)無誤后方可進(jìn)行吊裝，吊裝后再進(jìn)行復(fù)測。

當(dāng)鋼梁(柱)吊到就位上方200mm時，應(yīng)停機(jī)穩(wěn)定，對軸線或和十字線后，緩下落，下落中應(yīng)避免磕碰牛腿地腳螺栓絲扣，如有不符應(yīng)立即調(diào)整，調(diào)整后的偏差應(yīng)在3mm以內(nèi)。

鋼梁就位后，必須用高墻螺栓將其暫時和十字型鋼柱牛腿鎖定，鎖定后測量無變位方可吊裝懸挑端頭的方鋼柱。

懸挑端頭的方鋼柱吊裝就位后，將其柱根部牛腿臨時和鋼梁鎖定，并在柱中軸線4個方向上用攬風(fēng)繩拉緊穩(wěn)定。

當(dāng)上部位鋼梁就位后調(diào)整好位置應(yīng)立即與十字柱和方鋼柱進(jìn)行施焊，以便使上下鋼梁和鋼柱形成整體鋼框架，加強(qiáng)整體穩(wěn)定性。

在吊裝斜鋼梁之前必須測量鋼柱對角線之間的鋼梁實際尺寸，然后在施工現(xiàn)場對斜梁構(gòu)件進(jìn)行放樣和裁減(因有安裝偏差)，利用塔吊吊至整體鋼框架外側(cè)再有人工推到位，在上鋼梁架子上掛倒鏈進(jìn)行定位調(diào)整。

高強(qiáng)度螺栓緊固。在每段鋼梁安裝后，經(jīng)復(fù)測，確認(rèn)符合設(shè)計要求后，每個節(jié)點(diǎn)的高強(qiáng)螺栓由中間向兩側(cè)依次對稱緊固。使其高強(qiáng)螺栓達(dá)到初擰值，然后依照初擰緊固順序進(jìn)行高強(qiáng)螺栓的終擰。最后進(jìn)行上下翼緣的焊接，焊接完畢進(jìn)行超聲波探傷檢測。

4 結(jié)語

該高層建筑工程中的鋼結(jié)構(gòu)工程按照所設(shè)計的安裝順序，成功地解決了方鋼柱懸空不生根，穩(wěn)定性難以控制的技術(shù)難題。同時，安裝過程所采取的各項控制措施，既保證了鋼結(jié)構(gòu)的在各個方向的位置以及鋼結(jié)構(gòu)錨固、連接的質(zhì)量，也保證安裝過程的安全。

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