高層建筑中鋼結構施工技術探討

張建文

（美建建筑系統（中國）有限公司，廣州 510000）

高層建筑中鋼結構施工技術探討

張建文

（美建建筑系統（中國）有限公司，廣州 510000）

建筑工業發展使得鋼結構技術在高層建筑中也得到廣泛的應用。通過對鋼結構施工原則、程序、準備工作、安裝施工細節、校正與驗收、安全生產規程的把握與防火措施等進行探討，掌握鋼結構施工的技術要點，為打造優質工程提供技術保障。

高層建筑；鋼結構；施工技術

隨著社會經濟與建筑技術的發展，一幢幢高層建筑拔地而起。鋼結構建筑具有質量輕、強度高、材質均勻、抗震性能好、容易施工、節能環保等優點迅速被廣泛應用到建筑工程領域，尤其是高層建筑，逐步成為高層建筑的主要結構類型之一。在高層建筑施工過程中，鋼結構是一種需要加工精度非常高的構件，其施工技術成為了影響質量及安全可靠性的重要因素，因此，探討鋼結構施工技術，對于建筑施工業實現可持續發展具有深遠的意義。

1 把握鋼結構施工原則與程序

鋼結構施工需要嚴格按照設計要求、現場條件與工程特點，在安裝順序遵循選大后小，由內到外的基本原則，為了加快工程進度，節約工程成本，采用現場成片吊裝、構構架及管架以集中預制原則，施工程序如下流程圖：

2 做好施工前準備工作

高層建筑結構施工準備需要從技術、吊裝和現場三方面作充足的準備。在做編制施工組織設計時與設計思想結合起來，準備好技術與市場規范，編制與完善施工驗收標準，對施工工藝作出評定，在技術上保障后續的施工順利進行。選用自升塔式起重機，注意起重性與最大起重重量、力矩、半徑的關鍵，尤其注意吊起隨著起重高度的增加而減小，起重過程中，到一定的高度時，要將受卷機容繩量作一定的限制，以保證起重的安全。在施工前，現場需要驗收完成鋼構件、準備測量儀器及丈量器具、構件運輸與堆放、材料準備以及組織施工人員。

3 高層建筑鋼結構安裝施工

鋼結構安裝是其施工的核心組成部分，安裝工藝的優劣直接影響到整體的質量，因此，要把握好安裝環節每一個要點。

3.1 流水段劃分

出于制作和吊裝的需要，一般都會按鋼柱分段作為節的劃分，在安裝時，保證搭式起重機起重性能在流水段內起重能力高于被吊裝物件的質量；爬升高度高于起吊的目標高度；每節流水段內柱長度不存在不符合制作或者運輸條件的情況。

3.2 標準節框架施工

先選擇其中一個節作為標準間，然后安裝4根鋼柱，接著自下而上安裝框架梁、次梁和支撐逐間構成標準空間，以這標準空間為依靠，按照規程方向進行安裝，每根鋼柱就安裝1個蘵，這樣逐步擴大框架，一直到施工層完工。這樣隨吊隨運，當天將供貨清單材料安裝完畢，不需要另設堆場，但對供貨交通道路要求較高。另外要注意幾點：（1）及時安裝鋼樓梯及金屬壓型板；（2）在安裝前要先對偏差較大的柱子部門進行焊接，以減小 焊接后產生的收縮變形；（3）施工過程先栓后焊，先頂層梁再底層梁，最后中間層梁；（4）吊裝時先組成整體框架并盡早完成框架，以保持吊裝的穩定性。

3 .3 特殊節框架施工

特殊節框架是相對標準節框架而言的，具有建筑與結構的特殊性，如底層大廳、屋頂花園層等，需要不同的施工技術方案才能完成其安裝。例如底層大廳就需要針對其網架結構跨度較大、施工條件比較差等特點，選用搭設平臺、高空條件下進行散裝，或者在地面拼裝，在整體上進行提升等針對性的施工方法；又如對于結構的水平加強桁架層，要針對桁架具有質量重的特點來采用整體提升、分段吊裝、散裝等方法來克服塔吊無法整體吊裝的情況；再如層頂層花園層質量較輕，就直接采用散裝法即可解決問題。

3.4 鋼柱與鋼桁架安裝

在安裝之前，首先要預檢好混凝土核芯壁上的埋件和鋼柱上的連接件，保證埋件的位置、清潔度和平整度都符合要求，連接件的螺栓孔、磨擦面、平整度等也在要求之內。在起吊之前，檢查梁面的扶手桿和扶手繩、扶手管是否安裝好，如果未安裝好就要先安裝，尤其是主梁和主桁。為了高空作業人員方便，扶手高1m，沿著梁長通長進行設置。鋼桁架、鋼梁采用兩點吊進行安裝，但吊裝時方法就靈活很多，有工具式吊具法、捆扎法也有吊耳法等等。

3.5 鋼柱的安裝

復驗鋼柱下一節柱的標高和軸線是進行鋼柱安裝必不可少的步驟，一旦發現有誤差就馬上進行修正，為下一步安裝做好鋪墊。為了登高作業方便，通常也是先將鋼爬梯等裝在鋼柱上。在生產加工鋼柱時，要特別強調將臨時的固定用的連接耳板設置在兩端，在施工時方便上節鋼柱與下節鋼柱的柱頂中心線對準，用螺栓先作臨時性的固定，完成電焊并通過驗收后，再對耳板進行割除，裝吊就采用兩點就位，一點起吊即可。

3.6 校正與驗收

高層建筑的施工校正往往會按最后一個流水段安裝完成后進行，待校正結束，整理好資料，監理復測簽字認可后，再進行下一個流水段的開吊。通常完成各階段驗收后，最后還要進行施工的總驗收。校正的方法主要有兩種：底層鋼柱的標高調整和柱頂的標高調整。

4 掌握安全規程，做好防火措施

安全生產是鋼結構施工的前提，而安全規程是施工的核心保障，實踐證明，安全生產事故的發生，85％是由于違規操作引起的。因此，只有在安全規程要點下作業，才可以盡最大可能避免生產安全事故的發生。在吊裝鋼屋架，焊接安裝時，嚴禁高空往下投螺栓、鐵件等；設完整的安全裝置方可進行氣焊和氣割鋼結構構件；檢查索具和吊懸的工作性能和質量是吊裝鋼結構構件的前提條件；防止觸碰電線是搬運或安裝鋼結構構件過程的必要工序；對剛度較小的構件應加固后吊裝；吊裝鋼結構構件時，應防止滑脫等等，這些安全規程的要點要始終貫徹整個施工過程。同時要充分做好防火措施，我們知道當鋼材溫度達到350℃時，屈服點就會降至原來的三分之二，如果到達500～600℃，屈服點就會降至二分之一和三分之一。一般而言，在450～650℃，鋼結構通常會失去承載能力，因此火災是鋼結構的最大隱患。防火措施最常見有四種：一是通過澆成型或者噴涂將外包層添加到鋼結構上去；二是對空心型鋼結構注水，并且保持水能循環流動，讓鋼結構在火災中保持低溫；三是用耐火材料組成墻體，包住鋼結構；四是使用膨脹材料，通過防火涂料保護構件，具有隔熱性好、施工方便、質量輕并且美觀，是現代建筑的主流材料。

[1]崔曉強等.超高層建筑鋼結構施工的關鍵技術和措施[J].建筑機械化，2009（06）.

張建文（1980-）男，江西黎川人，助工，主要從事項目安全質量管理及項目計劃運營。