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探究高层钢结构安装施工技术

赵洪全
摘要：随着我国经济的发展，城市中高层建筑不断增多，并且大都是采用钢筋混凝土结构和钢结构形式。钢结构的特点是强度高、施工方便，而且具有美观的造型，日益受到人们的青睐。但是在实际应用中钢结构的安装施工还存在一些不足之处，必须进行有效的管理与控制。
关键词：高层建筑；钢结构；施工；技术
中图分类号：TU391 文献标识码： A
在现代社会中，安全、舒适的建筑是人们普遍追求的，而钢结构建筑因具有施工速度快、利用空间大、经济适用的特点，倍受人们喜欢和关注，特别是其还具有安全、耐久、节能的特点，更使得它在建筑业中站稳了脚跟。钢结构的安装施工技术作为钢结构建筑的重要部分，对整个工程的进度和质量有着直接影响，所以，加强高层钢结构安装技术的控制与管理意义重大。
1 工程概况
某大楼东西长57m，南北宽26.8m，九层高。该工程采用的是钢框架结构和筏板式基础。钢柱基础与底部采用的是外包式柱脚连接。水平结构中的楼板属于钢筋混凝土压型钢板组合结构，压型钢板与钢梁间用栓钉连接，钢结构采用防锈漆防腐。钢柱外包加气混凝土砌块，内墙采用加气混凝土砌块，,外墙采用横板围护，主体钢结构防火设计中钢梁涂刷防火涂料。
该工程涉及的专业性知识和技术比较多，时间紧，工程量大，而且工序交叉严重；另外，钢构件数量大，有些构件的体积也很大，而工程对于钢结构安装的精确度要求也比较高，安装构件也无法提前放置在现场，导致钢柱在安装过程中，容易出现强夯后的区域回填不到位现象，
2 施工原理及关键技术
钢结构的设计图要进行细化和扩大节点，使其能达到整天装的质量标准；（2）运用科学、先进的机器设备，进一步提高钢结构框架的安装精确度，以防其构件出现焊接变形现象；（3）对工序进行细微的修改，待全部安装完钢框架主体结构之后再安装其他楼板；（4）要采用科学合理的连接方式对高层钢结构工程内外装饰进行装修设计。
钢结构施工图参数表
3 钢结构安装前的准备工作
3.1施工组织设计
钢结构在安装之前，首先应该编制施工组织设计，主要包括制订进度计划；制定安装程序；确定施工组织；确定钢结构构件和连接件数量；选择安装设备；确定构件吊装方法；规划钢构件堆场；确定安全措施和质量标准以及特殊施工技术等。
3.2 基础准备
基础准备主要包括：基础轴线、标高检查、基础支承面准备。由于钢结构安装质量的前提保障是柱子基础轴线和标高的准确性，因此，首先应该根据基础验收资料核对每一项数据，并将其标注在基础便面上，一般情况下，基础上柱的柱底标高偏差应小于2mm，而其基础上柱的定位轴线偏差不得超过1. 0 mm，支撑面的标高偏差可以为士3. 0 mm，支撑面水平度允许偏差为1/1 000 mm.
3.3 构件的检查与弹线
3.3.1 构件的检查
施工期间，应对钢结构构件的产品合格证与质量检查记录进行检查验收，在钢构件安装之前要对梁、柱以及支撑等构建进行反复检查，特别是其接件位置及角度、外形尺寸、栓钉焊、焊缝、高强度螺栓接头、构件表面油漆、摩擦面的加工质量等内容仔细检查，待确定每一项构建符合标准之后才能进行安装。
3.3.2 构件的弹线
应该在钢柱的上部和底部朝两个方向标出轴线，在钢柱底部找适当的高度处标出标高准线，方便钢柱平面位置和垂直度、吊车梁、桥架、屋架的标高校正；同时还应该给吊点做好标记，方便在进行吊装时按照规定吊点绑扎。
3.4 构件的运输与堆放
钢构件在运输过程中应该按照施工组织设计的要求进行，并分单元成套供应。应保证钢构件不发生变形和损伤。其堆放场地要保持平整坚实，没有积水和杂物。堆放时候还应该按其类型进行划分。构件在叠放时应保持各层的指点呈一条垂直线，防止钢构件被压坏或者产生变形。
4 高层钢结构构件的安装工艺
4.1钢柱的安装
高层建筑钢结构在起吊点位置都含有吊耳。钢柱应该根据其重量和起重机的性能来完成吊装，可以采用单机吊装，也可以采用双机抬吊，具体情况具体对待；安装过程中，为了控制误差，一般都会选择平面转角柱作为标准柱，再确定高层钢结构的准柱。待钢柱就为以后，应该依次校正标高、位移、垂直度，然后再采用焊接或栓接固定。
4.2钢梁的安装
钢梁在吊装前，应在柱子牛腿处检查其标高和柱子间距，同时还要保证施工人员的人身安全。一般情况下，钢梁上的吊点都设在梁端上翼缘500 mm处，采用两点平吊。其安装顺序为：同一跨钢梁，从上往下依次安装；同一列柱，从中间向两端进行扩展安装
钢梁吊装
5构件间的连接及焊接控制要点
5.1在钢结构工程安装施工中，钢柱之间通常是采用坡口电焊的方式进行连接。主梁与钢柱之间的连接，一般在上、下翼缘使用坡口电焊进行连接，腹板则使用高强螺栓；次梁与主梁之间的连接以腹板处使用高强螺栓为主，少数工程在上、下翼缘处使用坡口电焊进行连接。在钢结构工程的构件连接中，柱与梁之间的焊接顺序为：先焊接顶部的柱与梁节点，再焊接底部的柱与梁节点，最后焊接中间部分的柱与梁节点。使用高强螺栓进行两个连接构件紧固连接的一般顺序为：先连接主要构件，后连接次要构件。工字形构件紧固顺序为：上翼缘——下翼缘——腹板。同一节柱上各梁柱节点紧固顺序为：柱子上部梁柱节点——柱子下部梁柱节点——柱子中部梁柱节点。每一节点安设紧固高强螺栓的顺序为：摩擦面处理——检查安装连接板——临时螺栓连接——高强螺栓紧固——初拧——终拧。
5.2钢结构工程安装施工中，焊接质量控制的要点为：在火焰切割前，必须彻底清除钢材表面与切割边缘50mm 内锈斑、油污等，切割以精密切割为主，氧气的纯度必须达到99.5%以上，丙烷的纯度也要符合国家标准；在焊接操作前，对于焊条、焊剂、粉芯焊丝等必须按照产品说明书与相关工艺文件的规定进行烘干处理，低氢型焊条在烘干后要存放于保温箱内，随用随取；为了有效补偿焊接中烧损的合金， 提高焊缝的物理、化学、力学性能，焊条药皮中应适量加入锰铁合金进行脱硫、脱氧与脱磷等，进而增强焊缝的整体强度。
6安装阶段的质量控制要点
6.1严格按照施工图施工安装。作为施工单位，取得施工图以后．一定要组织有经验的技术人员进行图纸会审。看看应用规范有没有问题；节点图有没有表述清楚：强制性条文所要求的内容在设计总说明中有没有显示，各种材料的规格、型号、性能、等级、施工的质量要求和工程的安全等级有没有明确：节点设计是否合理；施工中有没有不可逾越的难度等，都要向设计单位预先提出。
6.2钢构件安装质量控制。当柱、梁安装时，主要检查柱底板下的垫铁是否垫实、垫平，柱是否垂直和位移，梁的垂直、平直、侧向弯曲，螺栓的拧紧程度以及摩擦面清理，验收合格后，方可起吊。当钢结构安装形成空间固定单元，并进行验收合格后，要求施工单位将柱底板和基础顶面的空间用膨胀混凝土二次浇筑密实。
6.3螺栓安装质量的控制。钢结构工程中螺栓连接一般用高强螺栓和普通螺栓，普通螺栓连接，每个螺栓一端不得垫2个以上垫片，螺栓孔不得用气割扩孔，螺栓拧紧后外露螺纹不得少于2个螺距。高强螺栓使用前要检查螺栓的合格证和复试单，安装过程中板叠接触面应平整。接触面必须大于75％，边缘缝隙不得大于0．8mm；高强螺栓应自由穿入，不得敲打和扩孔；高强螺栓不得作为临时安装螺栓。螺栓拧紧应按一个方向施拧；当天安装的应终拧完毕，终拧完毕应逐个检查，对欠拧、超拧的应进行补拧或更换。
7 结语
钢结构工程的特点有复杂性、严重性、可变性、频发性。因此在钢结构安装施工过程中，必须从构件制作、钢材本身质量、构件装配、焊接处理、涂装处理等多个方面入手，确保质量于每一环节，才能切实提高整个钢结构的安装施工质量。
参考文献：
[1]宋滨. 多层及高层钢结构安装工程浅谈[J].科技与企业,2013（2）
[2]李双庆. 浅谈高层钢结构施工技术[J].科技与企业,2012（15）
[3]秦文刚.浅谈高层建筑钢结构的安装[J].城市建设理论研究，2013（05）

-全文完-