某高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)_高層建筑深基坑施工技術(shù)

　　隨著中國國民經(jīng)濟發(fā)展和人口城市化進程加快，我國高層建筑建設(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、強度高、施工快等優(yōu)點，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，更具有在“高、大、輕”三個方面發(fā)展的獨特優(yōu)勢。文章通過對高層建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的施工，分析了高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)特點并提出了一些問題供大家參考。
　　
　　1. 工程簡介
　　某工程由塔樓、配樓、連廊3部分組成。其中塔樓地下4層、地上35層，總建筑面積79 012m2，總檐高150m，為全鋼結(jié)構(gòu)。建筑外立面工程吊裝任務(wù)重，鋼構(gòu)件總量達(dá)15 000t；外輪廓由折線柱組成雙曲面，給安裝測量造成了極大難度；材料采用Q345GJC，最大板厚達(dá)100mm，焊接難度大。
　　2. 超高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)
　　結(jié)合高層鋼結(jié)構(gòu)的工藝流程與特點(構(gòu)件驗收一吊裝一高強螺栓一焊接及其檢測一壓型鋼板與栓釘)，現(xiàn)對超高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進行簡要總結(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)塔吊的選擇、布置及裝拆；2)構(gòu)件進場、驗收與堆放；3)吊裝；4)測量控制；5)焊接；6)工期及質(zhì)量控制；7)安全施工。
　　3. 塔吊的選擇、布置及裝拆
　　塔吊是超高層鋼結(jié)構(gòu)工程施工的核心設(shè)備，其的時間完成了約
　　15 000 t鋼結(jié)構(gòu)安裝施工任務(wù)，月施工最快完成9層；采用CO2氣體保護半自動焊完成了超厚鋼板焊接的施工(最厚達(dá)100mm)，整個工程的焊縫100 超聲波探傷，100 合格，一次探傷合格率達(dá)98％ ；在鋼結(jié)構(gòu)吊裝方面，經(jīng)過項目技術(shù)人員不斷探索與總結(jié)，解決了超高層鋼結(jié)構(gòu)空間定位及折線形鋼結(jié)構(gòu)箱型柱吊裝技術(shù)問題，且整體垂直度最大偏差9mm。
　　4. 超高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)
　　4.1 塔吊的選擇、布置及裝拆
　　塔吊是超高層鋼結(jié)構(gòu)工程施工的核心設(shè)備，其施工，對塔吊起重能力和幅度要求不像采用附著式塔吊那樣苛刻。另外，采用附著塔吊的造價要遠(yuǎn)高于同類型起重能力稍小的內(nèi)爬式塔吊，比如本工程設(shè)計高度為150m，采用附著式塔吊的塔身高度約180m(其中考慮鋼結(jié)構(gòu)3層柱12m，吊索4～6m，吊鉤滑輪及小車全高4m，安全操作距離2m等)，加上地下部分高度共200m，而采用內(nèi)爬式塔吊的塔身約為40～50m。
　　附著塔吊的租賃成本要大于內(nèi)爬式塔吊。因此，從經(jīng)濟上考慮，為節(jié)約成本，優(yōu)先選用內(nèi)爬式塔吊進行鋼結(jié)構(gòu)超高層建筑的施工。
　　4.2 吊裝
　　吊裝是鋼結(jié)構(gòu)施工的龍頭工序，吊裝的速度與質(zhì)量對整個工程起著舉足輕重的作用。鋼結(jié)構(gòu)吊裝前應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)平面和立面形狀、結(jié)構(gòu)形式、塔吊的數(shù)量和位置、現(xiàn)場施工條件等因素確定吊裝分區(qū)與吊裝順序。本工程劃分為東、西兩個作業(yè)區(qū)，由兩個作業(yè)組分別完成各自范圍內(nèi)的構(gòu)件吊裝。
　　在本工程主體鋼結(jié)構(gòu)施工中，通過采取“區(qū)域吊裝”及“一機多吊”技術(shù)解決了工期緊與工程量大的矛盾，從鋼結(jié)構(gòu)施工流程可以看出，各工序問既相互聯(lián)系又相互制約，選擇何種測量控制方法直接影響到工程的測量精度與進度。在本工程測量施1-中，我們采取“預(yù)先控制”與“跟蹤校正”相結(jié)合，即在吊裝前對樓層柱標(biāo)高及定位進行測定，并對構(gòu)件進行標(biāo)線控制，吊裝后在柱梁框架形成前將柱子初步校正并及時糾偏，形成單元體后進行最終校正，這樣大大減輕了校正難度，并實現(xiàn)了區(qū)域施工各工序問良性循環(huán)的目標(biāo)。
　　在結(jié)構(gòu)整體測量控制方面，根據(jù)結(jié)構(gòu)無 標(biāo)準(zhǔn)層及空問雙曲面的特點，摸索出一整套采用激光鉛直儀與全站儀進行“空間坐標(biāo)點定位”與“雙系統(tǒng)復(fù)核控制”的測量方法，很好地解決了雙曲面結(jié)構(gòu)定位難題，保證了項目質(zhì)量控制目標(biāo)的實現(xiàn)。
　　4.3 焊接
　　焊接高層鋼結(jié)構(gòu)具有工期緊、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工程量大、質(zhì)量要求高的特點，而焊接作為鋼結(jié)構(gòu)施工的重要工序，其焊接順序與工藝參數(shù)的選擇與施焊水平對工程的“安全、優(yōu)質(zhì)、高速”的完成影響重大。
　　4.3.1 確定焊接順序 1)平面內(nèi)：應(yīng)從建筑平面中心向四周擴展，采取結(jié)構(gòu)對稱、節(jié)點對稱和全方位對稱的順序焊接；2)豎向上：L層框架梁一壓型鋼板支托一下層框架梁一玉型鋼板支托一中層框架梁一壓型鋼板支托一焊接檢驗(柱 柱焊接可在梁焊接前進行，也可于之后進行)；3)柱一柱焊接應(yīng)由兩名焊工相對，兩面等溫、等速對稱施焊；4)柱梁節(jié)頭的焊接，一般先焊H 型鋼的下翼緣板，再焊上翼緣板。一根梁的兩個端頭應(yīng)先焊一個端頭，待其冷卻至常溫后，再焊另一端。
　　4.3.2 確定焊接工藝 中關(guān)村金融中心工程鋼結(jié)構(gòu)焊接施工難度較大，不僅鋼板厚，而且由于結(jié)構(gòu)為雙曲面，設(shè)計中采用了大量的斜撐及斜柱，造成立焊、斜立焊較多，此類結(jié)構(gòu)不僅處于結(jié)構(gòu)的重要部位，而且大多處于外向、斜向，安全操作與施工防護都比較困難。尤其是緊迫的工期與較大的焊接工程量之間的矛盾，我們采用CO2氣體保護半自動焊應(yīng)用于立焊、斜立焊和俯角焊的工藝，從根本上解決手工電弧焊速度慢影響進度的問題，滿足了焊接施工的需要。
　　4.3.3 確定焊接參數(shù) 選定工藝后，焊接QC小組在項目組的帶動下通過工藝評定，編制出一整套切實可行的適用本工程特點的CO2氣體保護半自動焊接方法及參數(shù)。
　　首先確定攻關(guān)目標(biāo)，用ABC法找出影響質(zhì)量的原因.并進行系列分析，針對這些問題找出相應(yīng)的對策措施；建立了有效的質(zhì)量保證體系，制定完善的工藝指導(dǎo)書。經(jīng)過反復(fù)試驗，確定了運用于橫焊、平焊、立焊、斜立焊的丁藝參數(shù)；通過對焊絲的伸出長度、焊縫層問清理，焊槍施焊角度反復(fù)摸索，形成了一整套的操作要領(lǐng)；為使焊接環(huán)境處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，加強了施丁防護措施和輔助措施。經(jīng)過項目組和焊接QC小組全體人員的不懈努力，很好地解決了C0氣體保護焊應(yīng)用在超厚件立向、斜立向接頭上的焊接工藝問題。
　　5. 對高層鋼結(jié)構(gòu)施工的幾點建議
　　1)充分理解節(jié)點深化圖，合理制定施工工藝。
　　2)根據(jù)工程特點合理選用機械設(shè)備，特別是塔式起重機的選用，并要考慮其裝拆的可行性。
　　3)根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)特點、焊接形式及氣候條件選用合理的焊接工藝及參數(shù)，不能一概而論，盲目照搬。
　　4)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加工順序及進場數(shù)量要充分考慮現(xiàn)場堆放條件及吊裝設(shè)備的吊運能力。
　　5)嚴(yán)格工廠制作工藝，減少現(xiàn)場處理數(shù)量。
　　6)測量控制要做到分區(qū)段、分層次、分階段進行閉合、校正，防止累計誤差的產(chǎn)生。
　　7)安全防護要及時跟進，措施要嚴(yán)密，檢查要到位。
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