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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(jià)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(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口城市化進(jìn)程加快，我國(guó)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(qiáng)度高、施工快等優(yōu)點(diǎn)，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，更具有在“高、大、輕”三個(gè)方面發(fā)展的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。中國(guó)已成為第一產(chǎn)鋼大國(guó)，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(jì)、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(guó)，戰(zhàn)后經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)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(lái)新的活力：工程建設(shè)日益增加，相應(yīng)又推動(dòng)了鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的不斷進(jìn)步積完善。現(xiàn)對(duì)超高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)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(yàn)收；（5）螺栓安裝；（6）鋼柱安裝；（7）焊接；（8）門(mén)窗工程安裝。
一、做好施工前的準(zhǔn)備工作
首先是強(qiáng)化施工圖紙的會(huì)審工作，圖紙是工程施工的依據(jù)，工程開(kāi)工前項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu)要組織監(jiān)理人員熟悉工程圖紙與項(xiàng)目有關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、工藝技術(shù)條件，充分領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖。同時(shí)，要組織施工單位專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對(duì)圖紙進(jìn)行會(huì)審，檢查施工圖紙中的“錯(cuò)、漏、碰、缺”，力爭(zhēng)把問(wèn)題解決在施工之前，減少因圖紙問(wèn)題對(duì)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(jì)，施工組織設(shè)計(jì)是施工單位全面指導(dǎo)工程實(shí)施的技術(shù)性文件，施工組織設(shè)計(jì)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(jì)審查要針對(duì)性和重點(diǎn)，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(duì)工程項(xiàng)目的針對(duì)性；⑤質(zhì)量、進(jìn)度控制的措施和方法；⑥施工計(jì)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(chǎng)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?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)建筑采用內(nèi)爬式塔吊不需要對(duì)樓層進(jìn)行加固，并且在起重機(jī)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(duì)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(jì)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(diǎn)，但其缺點(diǎn)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(chǎng)檢驗(yàn)應(yīng)符合規(guī)范和設(shè)計(jì)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(jì)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(zhǎng)為鋼筋直徑的二倍。
四、鋼構(gòu)件驗(yàn)收
鋼構(gòu)件住進(jìn)入安裝現(xiàn)場(chǎng)后，由專(zhuān)業(yè)質(zhì)量檢測(cè)人員對(duì)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(yùn)輸過(guò)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(shí)還需要對(duì)構(gòu)件縱橫兩個(gè)方向的安裝中心線進(jìn)行驗(yàn)收，對(duì)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(qiáng)螺栓和普通螺栓，普通螺栓連接，每個(gè)螺栓一端不得墊2個(gè)以上墊片，螺栓孔不得用氣割擴(kuò)孔，螺栓擰緊后外露螺紋不得少于2個(gè)螺距；高強(qiáng)螺栓使用前我們檢查螺栓的合格證和復(fù)試單，安裝過(guò)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(qiáng)螺栓應(yīng)自由穿入，不得敲打和擴(kuò)孔；高強(qiáng)螺栓不得作為臨時(shí)安裝螺栓，螺栓擰緊應(yīng)按一個(gè)方向施擰，當(dāng)天安裝的應(yīng)終擰完畢，終擰完畢應(yīng)逐個(gè)檢查，對(duì)欠擰、超擰的應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)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?yàn)椋合劝惭b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(kuò)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(gè)空問(wèn)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(gè)螺母全部擰到接觸基礎(chǔ)面，并用水平儀找平后，開(kāi)始吊裝鋼柱。吊裝鋼柱時(shí)，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(gè)方向臨時(shí)固定，也可用來(lái)調(diào)整垂直度。測(cè)量校正，鋼柱吊裝就位后，用兩臺(tái)經(jīng)緯儀和水平儀對(duì)鋼柱進(jìn)行測(cè)控，微調(diào)通過(guò)調(diào)整柱底腳板下的螺母來(lái)實(shí)現(xiàn)。
七、焊接
鋼結(jié)構(gòu)使焊前，對(duì)焊條的合格證進(jìn)行檢查，按說(shuō)明書(shū)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(jí)焊縫不得有咬邊、未滿焊等缺陷，一、二級(jí)焊縫按要求進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，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(duì)稱、節(jié)點(diǎn)對(duì)稱、全方位對(duì)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(shí)清理檢查，清除缺陷后再焊。焊接接頭要求熔透焊的對(duì)接和角接焊縫 多層梁柱焊接時(shí)，應(yīng)根據(jù)安裝情況先焊頂層柱與梁節(jié)點(diǎn)，其次焊底部柱與梁節(jié)點(diǎn)，最后焊中間部分的柱與梁節(jié)點(diǎn)。在焊接頂層梓與梁節(jié)點(diǎn)時(shí)，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(kuò)散施焊。
八、門(mén)窗工程安裝
鋼窗安裝質(zhì)量的控制重點(diǎn)有兩點(diǎn)，一是，鋼窗進(jìn)場(chǎng)合格證、產(chǎn)品試驗(yàn)報(bào)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(guò)大或鋼窗安不上。我們?cè)诳刂七^(guò)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(wú)縫隙。
總之，我國(guó)正在大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)高層民用建筑，我們應(yīng)及時(shí)組織考察總結(jié)已建成的鋼結(jié)構(gòu)住宅工程的經(jīng)驗(yàn)，滿足住宅在適用性能、環(huán)境性能、經(jīng)濟(jì)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(guó)的鋼結(jié)構(gòu)高層民用建筑能夠經(jīng)得住歷史的考驗(yàn)。
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