高層鋼結構分區錯層交迭安裝施工技術

王茂輝

引言

由于城市人口越來越密集，而城市用地是有限的，住宅開始采用超高層建筑來滿足人們的住房需要。由于傳統的混凝土結構自重大、抗裂性差、施工周期長等缺點，超高層建筑一般采用鋼結構形式。結合鋼結構的優點，超高層鋼結構建筑就可以做到跨度大、質量相對較輕、建筑空間大、實用面積大、施工周期快等優點。本文以某高層建筑項目為例，介紹鋼結構分區交迭安裝方法。

1 工程概況

該建筑項目位于市文化新區，總建筑面積192511m2，建筑地上52層，地下2層，建成后建筑高度192.3m。結構采用框架－核心筒結構體系。核心筒為鋼筋混凝土結構，外框架由勁性鋼骨柱和鋼框梁組成。

2 分區錯層施工概述

2.1 分區錯層施工原理

高層鋼結構分區錯層交迭安裝施工原理：工程錯層重疊的安裝施工技術在平面上可對稱分為兩個區域，一個區第一節鋼柱分節為2層1節，另一區1層1節進行安裝，實現兩個分區鋼柱錯層1層。鋼柱安裝后，鋼梁安裝完成該地板的鋼結構施工。在后續的施工中，所有的鋼柱應該是兩層1節。每一個建筑都要安裝低區鋼柱和整層鋼梁，兩個分區交替上升。每次施工都安裝半數的鋼柱（低區）和全數的鋼梁。

2.2 分區錯層交迭安裝方案

根據現場實際情況，將該項目劃分為平面上的A、B區。這兩個地區分別有16根剛性鋼柱和42根鋼梁。圖1顯示了平面劃分的示意圖。

當鋼結構制作分節時，A區第1節勁性鋼骨柱1層1節，B區2層1節，之后兩個區勁性鋼骨柱按兩層1節分節。

按照施工進度，對零部件和材料的入庫進行提前規劃，完成零部件的驗收和材料的復驗。

圖1 平面分區示意圖

根據施工需要組織勞動力和機械設備，并做好鋼結構安裝的準備，如技術安全底線、焊接工藝評定和測量布線等。

3 建筑鋼結構安裝前的準備工作

在建筑鋼結構施工安裝前，應做好前期準備工作。由于建筑鋼結構安裝施工涉及多方面內容，因此只有做好充分準備，才能確保安裝質量。施工安裝前要依據建筑工程實際情況，做好科學組織設計工作，要依據相關工程建設安全規定、建設質量標準，確定最佳的施工技術和施工方法，有效把控工程建設過程中的工作質量，科學配置人力設備和物資，組織各方人員共同商議，編制施工進度計劃。

3.1 做好物資準備

在安裝工程組織設計完成之后，正式施工安裝之前，應就整個安裝工程涉及的材料、人員、場地及施工進度計劃進行全面檢驗。要檢查好建筑材料、施工設備，確保鋼結構安裝工程的順利完成，在施工之前有效落實。

3.2 科學配備人力資源

建筑鋼結構安裝隊伍專業素質高低會直接影響安裝工程質量，因此要求施工隊伍在施工過程中，始終堅持科學合理的施工原則，按照施工方制定的規劃科學配置相關工種。在安排施工人員進駐施工現場前，要對整個施工隊伍進行專業培訓，重點做好施工安全、防火防電、文明施工等方面的宣傳教育工作。在工程施工建設過程中，要配備完善的規章制度，嚴格按照相關規章制度，對每一位安裝人員進行嚴格考核。

3.3 做好現場準備工作

施工材料和人力資源配備到位后，要求施工方對施工現場進行有效測量，要確保測量記錄內容和施工圖紙一致。如果在測量過程中發現實際測量和施工圖紙要求存在較大差異，應進行多次測量，求平均值，在明確施工圖紙存在錯誤時，應及時將實際情況匯報給設計人員，保證在建設單位、施工單位和設計人員同時在場的情況下，對設計圖紙進行修改。在施工前，要做好機械設備運輸道路規劃，配置完善的水利和電力設施。結合現場實際情況，對相關設備進行調試安裝，確保進入到施工安裝階段后，設備能夠快速投入使用。

4 高層建筑鋼結構分區錯層交迭安裝施工技術

4.1 施工測量技術

高層鋼結構建筑受氣候條件、施工條件和結構復雜程度等因素的影響，增加了建設工程的施工測量技術難度。高層鋼結構建筑對施工測量的精確度要求比較高，因此，必須選擇合適的測量儀器，選擇測量基準點，建立測量基準網，應用正確的測量方法，找出最佳的測量線路等方法來提高測量的精確度。現階段采用的測量手段主要是通過GPS定位、雙重控制網的建立，再加上高精度的全站儀來進行三維坐標的定位。

4.2 地腳螺栓預埋技術

在高層鋼結構建筑工程中，地腳螺栓的預埋直接影響著工程的安全質量。在高層鋼結構建筑施工中通常選用9cm的定位鋼板來對地腳螺栓進行定位，定位鋼板與鋼柱底墊板的尺寸要相匹配。另外，在鋼板的底部要設置調節和固定螺母的螺栓。

4.3 鋼柱安置與固定技術

在安置固定鋼柱前，施工人員需要先檢查鋼柱的標高、鋼柱的垂直度和鋼柱定位軸線的角度，計算出它們的偏差，保證偏差要在所允許的范圍之內，才可以進行鋼柱的安裝。所控制的鋼柱節的關鍵點在不同位置也是不同的。例如在控制首節柱與次節柱的關鍵點就不同，首節柱要準確把握定位軸線和標高之間的關系，而次節柱只需要測試垂直度就可以。當然，首節柱與次節柱的調節方法也是不一樣的。首節柱是調節螺母和定位鋼板來完成調節的，而次節柱是調節絲杠來完成調節的。鋼柱通常采用兩點就位和一點起吊的方法安裝。鋼柱構件在進行加工時要在其兩端加上固定連接耳板，并且用螺栓和連接板對上下節的鋼柱進行臨時固定，等到全部焊接完成之后再將連接耳板拆除掉。

4.4 鋼梁安裝技術

鋼梁的安裝也是高層鋼結構建筑施工中重要的一部分，其影響著施工的整體進度。在鋼梁安裝的過程中，通過限位鋼板來臨時固定鋼梁，反復校正固定好鋼梁，確保梁柱連接處一直處于垂直狀態。在鋼梁臨時固定的過程中，用到了吊裝耳板，并在吊裝耳板的兩端都焊接一塊限位鋼板。

4.5 吊裝技術

在高層鋼結構建筑施工過程中，吊裝是采用自升式塔式起重機來進行吊裝的。吊裝技術是高層鋼結構建筑施工的一個重要環節，其直接影響著工程質量。在吊裝施工前，首先要確定吊裝的高度、高層鋼結構建筑的環境和施工條件以及選擇合適的吊裝順序等，來確保吊裝的順利進行。在吊裝操作時，嚴格控制起吊重量，吊裝的高度越高，其荷載重量反而越小。在平面吊裝過程中，主要從中心的核心筒開始，接著對周圍進行吊裝與固定；在豎向吊裝過程中，測量工作是十分重要的內容，應隨時進行測量。

4.6 焊接技術

高層鋼結構建筑的穩定性和可靠性主要是由焊接質量決定的，因此，為了結構的安全必須保證焊接質量。為了確保焊接的技術水平，就必須嚴格要求焊接技術，在焊接之前，施工人員需要明確掌握焊接的先后順序及焊接的流程。在焊接過程，為了提高焊接質量，需要根據鋼材的特點選擇合適的焊接材料。另外，為確保焊接的工程質量，還要進行提高焊工技術和增加焊接熟練程度的培訓。為了更進一步地確保焊接質量，還需要對已經焊接完的鋼構件進行嚴格檢測，避免出現裂縫、鼓肚和焊瘤等現象。為保證高層鋼結構建筑的施工質量，還應在焊接完后進行超聲波檢驗。

5 結束語

對于高層建筑鋼結構工程的安裝施工，盡管工程量和施工難度較大，工程結構較為復雜，對質量的要求和把控較高，但科學有效地利用現代技術和合理進行組織，詳細了解和掌握高層建筑鋼結構工程安裝施工的技術要點，就一定可以有效地促進建筑行業健康蓬勃的發展。