時(shí)間：2023-08-28 16:30:23
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【關(guān)鍵詞】高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)；螺栓預(yù)埋技術(shù)；吊裝技術(shù)
目前，我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平不斷提高，鋼產(chǎn)量逐年攀升，為高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展提供了經(jīng)濟(jì)和物質(zhì)基礎(chǔ)。近年來，建筑鋼結(jié)構(gòu)在（超）高層建筑中被廣泛應(yīng)用。據(jù)相關(guān)資料顯示，目前我國(guó)高層建筑中，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的使用呈上升趨勢(shì)，發(fā)展前景遠(yuǎn)大。但高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中仍存在一些不容忽視的問題，亟待解決。
1 鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)和缺陷分析
1.1 優(yōu)勢(shì)分析
首先，鋼結(jié)構(gòu)是以鋼材為建筑材料，其材質(zhì)均勻，力學(xué)性能強(qiáng)。主要表現(xiàn)為具有較強(qiáng)的承載力，抗風(fēng)、抗震功效大，自身結(jié)構(gòu)輕巧等優(yōu)勢(shì)。以抗震功效為例，抗震是高層建筑設(shè)計(jì)的永恒課題。較之于普通材料，鋼結(jié)構(gòu)具有良好的延展性，扛拉、抗壓、扛剪強(qiáng)度高，且具有較好的彈塑性結(jié)構(gòu)，能有效的吸收和消耗地震能量，大大減輕了地震作用的影響。這點(diǎn)可以從地震后有關(guān)不同結(jié)構(gòu)類型房屋破損率的數(shù)據(jù)中得到證實(shí)。
其次，鋼結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用集約化生產(chǎn)，精準(zhǔn)度及工業(yè)化程度高。通過采取工廠生產(chǎn)、工地安裝“的運(yùn)行模式，具有施工速度快、安裝過程簡(jiǎn)便、降低工程成本、減短了工程建設(shè)周期等特點(diǎn)，據(jù)相關(guān)資料顯示，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工速度慢于鋼結(jié)構(gòu)施工速度約20%一30%。同時(shí)，鋼的可焊接性簡(jiǎn)化和滿足了各類鋼結(jié)構(gòu)連接的需求，為高層建筑的設(shè)計(jì)和施工提供了很大的便利。
再次，鋼結(jié)構(gòu)還有效的能加了建筑物的開間面積。以混凝土結(jié)構(gòu)為例，鋼結(jié)構(gòu)比混凝土結(jié)構(gòu)的開間比為1：2；在安裝過程中，有效減輕了噪音污染和粉塵污染；廢棄的鋼材可進(jìn)行再次循環(huán)利用，減輕了混凝土等其他結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的固體廢棄物對(duì)土壤的重金屬污染及對(duì)土地資源的占用?，F(xiàn)階段，鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑物有效考慮的結(jié)構(gòu)類型。
1.2 缺陷分析
首先，鋼材在溫度達(dá)到600℃時(shí)，會(huì)因喪失承載能力導(dǎo)致機(jī)構(gòu)坍塌，耐火性差。因此，鋼結(jié)構(gòu)施工的安全性要求在施工過程中，須對(duì)鋼結(jié)構(gòu)中的梁、柱、壓型鋼板根據(jù)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程）（JGJ99—98）的規(guī)定涂防火涂料。
其次，焊接殘余應(yīng)力會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的剛性造成影響。
再次，由于冶煉技術(shù)首先，部分型號(hào)的鋼材規(guī)格職能小批量生產(chǎn)，造成鋼結(jié)構(gòu)市場(chǎng)供求失衡。
2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用
2.1 螺栓預(yù)埋技術(shù)
目前，在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中，普遍存在螺栓預(yù)埋的高度及螺栓中心在預(yù)埋過程中的偏差不能滿足圖紙和規(guī)范要求等問題。因此，螺栓預(yù)埋過程中，要控制好基礎(chǔ)軸線和標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)，并將定位軸線、標(biāo)高的誤差分別控制在2mm、正負(fù)5mm以內(nèi)；同時(shí)，分別在定位后及在基礎(chǔ)混凝土澆筑堅(jiān)固后進(jìn)行再次測(cè)量。并通過兩組數(shù)據(jù)的比對(duì)得出是否重新進(jìn)行埋設(shè)的處理結(jié)果。
2.2 吊裝技術(shù)
吊裝是鋼結(jié)構(gòu)高層建筑施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其速度和質(zhì)量關(guān)系著整個(gè)施工工程的質(zhì)量。它主要包括鋼柱的吊裝和鋼梁的吊裝。具體來講，鋼柱是決定建筑物層高和總高度的主要豎向構(gòu)件。鋼柱的吊裝首先要?jiǎng)澐值跹b作業(yè)區(qū)域，其吊裝順序?yàn)閺恼w的框架梁柱結(jié)構(gòu)到樓板結(jié)構(gòu)，從主梁到次梁。吊裝前，在在預(yù)埋的地腳螺栓上加上保護(hù)套防止絲牙被碰壞。在吊裝第一節(jié)鋼柱時(shí)，要注意吊點(diǎn)的選擇。吊點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)該在柱連接耳板螺旋孔，并且將墊板以及鋼楔校正好。當(dāng)鋼柱吊起后將M22大六角高清螺栓擰緊，再調(diào)節(jié)標(biāo)高，誤差不能超過6mm，調(diào)整上下柱接頭錯(cuò)邊。
在實(shí)行鋼梁的吊裝前，要先檢查標(biāo)高和柱子的間距。為保證施工人員的安全，須在吊裝主梁之前，裝好扶手桿和繩。并根據(jù)鋼梁的跨度選擇吊點(diǎn)。鋼梁吊起后進(jìn)行安裝，焊縫收縮量在2-3mm之間，并及時(shí)檢查柱垂直度、傾斜度，保證構(gòu)件位置準(zhǔn)確。
2.3 焊接工藝
不同的鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)應(yīng)著不同的焊接工藝。鋼結(jié)構(gòu)建筑的焊接的順序?yàn)橛山Y(jié)構(gòu)到節(jié)點(diǎn)再到全方位對(duì)稱焊接。才喲美好從上層框架梁到壓型鋼板之托再到下層框架梁，到壓型鋼板之托，再到中層框架梁，到壓型鋼板之托，最后進(jìn)行焊接檢驗(yàn)。之后，焊接質(zhì)量控制小組通過過立焊、橫焊、斜立焊等的反復(fù)實(shí)驗(yàn)后編制焊接參數(shù)，對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行認(rèn)真并解決，最終形成工藝指導(dǎo)書書面材料，指導(dǎo)焊接工作。同時(shí)，焊接操作的確定還要結(jié)合焊絲的長(zhǎng)度、焊槍施焊角度、焊縫的清理。
3 高層鋼結(jié)構(gòu)建筑中的安全施工問題
高層鋼結(jié)構(gòu)建筑因機(jī)械設(shè)備多、參與主體多、高空或懸空作業(yè)點(diǎn)多、項(xiàng)目實(shí)施過程中不確定因素等緣故，在施工過程中極易造成安全事故。因此，針對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工環(huán)境與施工特點(diǎn)，筆者認(rèn)為在生產(chǎn)過程中施工人員應(yīng)樹立生產(chǎn)安全第一的施工理念，明確項(xiàng)目安全生產(chǎn)的負(fù)責(zé)人，并將目標(biāo)具體細(xì)化和落實(shí)到相應(yīng)的人員和崗位。在此基礎(chǔ)上，將事前防范與過程控制有效的結(jié)合起來，如事前采取防護(hù)措施如安全梯、防墜設(shè)施等，加強(qiáng)對(duì)相關(guān)人員的安全管理和施工培訓(xùn)，做好施工前的各項(xiàng)檢查工作，最大程度的消除各種可能造成安全的隱患；在施工的過程中，制定規(guī)范、科學(xué)合理的施工工藝和方案，保證設(shè)備、構(gòu)建的安全和有序應(yīng)用，實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化操作，從技術(shù)上提高安全系數(shù)。同時(shí)，嚴(yán)格管理，加強(qiáng)監(jiān)督，在保證施工安全的前提下確保施工質(zhì)量和速度。
4 結(jié)語
高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的“高、大、輕”優(yōu)勢(shì)打破了長(zhǎng)期以來混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)為主的局面，發(fā)展高層鋼結(jié)構(gòu)建筑已成為工程建設(shè)的必然。隨著城市化的高速發(fā)展及施工技術(shù)的不斷提高，我國(guó)的高層鋼結(jié)構(gòu)建筑數(shù)量和質(zhì)量都將得到提升，并帶動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：高層；建筑；鋼結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)
Abstract: along with our country city to speed up the process, an influx of immigrants into the city, land shortage. With the large number of high-rise buildings.Steel structure with its special characteristics andmechanical properties, so its application in the construction industry more and more widely. This paperintroduces the composition of high-rise steel structures,analysis of high-rise steel structure construction technology, for reference only.
Keywords: high; construction; steel structure; construction technology
中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2013）
一、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
鋼結(jié)構(gòu)是指以鋼材為材料做成受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu),因其具有承載力強(qiáng)、自重輕、強(qiáng)度高、施工快、抗震強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),通常用于高層、大跨度、體型復(fù)雜、荷載或吊車起重量大，有較大振動(dòng)、要求能活動(dòng)或經(jīng)常裝拆的結(jié)構(gòu)。進(jìn)而取代了傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)、混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑。
二、鋼結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件
（一）梁、柱
鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)一般設(shè)計(jì)為強(qiáng)柱弱梁形式，梁柱均取等截面形式。梁主要選用高頻焊接和熱軋H鋼，它是工字鋼的升級(jí)換代產(chǎn)品，具有抗彎性能好，翼緣寬，側(cè)向剛度大，翼緣表面相互平行，構(gòu)造方便等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)目前采用的H鋼梁大多為Q235和Q345鋼，翼緣寬度為60～180mm，截面高度為100～800mm。
鋼結(jié)構(gòu)住宅一般為大開間，框架柱在兩個(gè)方向都承受較大的彎矩，同時(shí)應(yīng)該考慮強(qiáng)柱弱梁的要求，目前廣泛使用焊接H型鋼或I字熱軋鋼截面。對(duì)于軸壓比較大、雙向彎矩接近、梁截面較高的框架柱，采用雙軸等強(qiáng)的鋼管柱或方鋼管混凝土柱。方鋼管混凝土柱不僅截面受力合理，同時(shí)可以提高框架的側(cè)向剛度，防火性能好，而且結(jié)構(gòu)破壞時(shí)柱體不會(huì)迅速屈曲破壞。
（二）樓板
樓板結(jié)構(gòu)的選擇至關(guān)重要，它除了將豎向荷載直接分配給墻柱外，更主要的作用是保證與抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的空間協(xié)調(diào)作用。所以，樓板必須有足夠的承載力、剛度，并且與鋼框架實(shí)現(xiàn)可靠連接，確保結(jié)構(gòu)體系的整體剛度和穩(wěn)定性。另外從抗震角度來看，還應(yīng)采用相應(yīng)的技術(shù)和構(gòu)造措施減輕樓板自重。同時(shí)樓板還要應(yīng)該滿足住宅功能的要求，如防顫動(dòng)、隔音、隔熱等。我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)住宅的樓板，一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)體系的傳統(tǒng)做法。常用的樓蓋結(jié)構(gòu)有:壓型鋼板-現(xiàn)澆混凝上組合樓板，現(xiàn)澆鋼筋混凝土板以及鋼-混凝土疊合板，而以第一種最為常用。
（三）支撐體系
支撐分軸交支撐和近年發(fā)展起來的偏交支撐兩種，前者耐震能力較差，后者在強(qiáng)震作用下具有良好的吸能耗能性能，而且為門窗洞的布置提供了有利條件，目前國(guó)內(nèi)用得還很少，建議在高烈度區(qū)首選偏交支撐。
三、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)
（一）塔吊
塔吊的選擇一定要符合施工要求以及布置的位置是否方便施工以及以后的拆卸等問題。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。若使用附著式塔吊時(shí)，如果工程設(shè)計(jì)師180m,那么就要采用210m的塔吊比較合適,這樣,即從經(jīng)濟(jì)上考慮,又在施工成本上節(jié)約。
（二）吊裝
吊裝在鋼結(jié)構(gòu)施工中是一個(gè)關(guān)鍵重要的工序，吊裝的速度與質(zhì)量對(duì)整個(gè)工程起著舉足輕重的作用。
吊裝的總原則：
a.在一個(gè)平面內(nèi),要從中心位置,核心筒逐步向四周去展開吊裝,從中間位置的單元,要先構(gòu)件成一個(gè)穩(wěn)定的單元?jiǎng)偠戎?要先吊裝柱,再吊裝梁,在一個(gè)柱網(wǎng)單元固定后,在依次在周圍吊裝兩個(gè)單位,三個(gè)單元,直到最后全部吊裝完成后進(jìn)行全面的校對(duì)。
b.豎向吊裝順序(以一柱三層為例):先安4根鋼柱下層框架梁測(cè)量校正螺栓初擰中層框架粱上層框架粱測(cè)量校正螺栓初擰測(cè)量校正終擰高強(qiáng)螺栓焊接焊縫檢測(cè)散鋪上層壓型鋼板與栓釘焊接下、中層壓型鋼板散鋪與栓釘焊接下、中、上層鋼梯、平臺(tái)吊裝樓蓋鋼筋混凝土樓板施工。
（三）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(diǎn),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(duì)工程的“安全、優(yōu)質(zhì)、高速”的完成影響重大。焊前進(jìn)行清理，使用電動(dòng)鋼絲砂輪對(duì)坡口內(nèi)及兩側(cè)的浮銹打磨清理，并進(jìn)行必要烘干處理。焊接順序和焊接方向的合理性。先焊收縮量大的焊縫，以保證焊縫能夠自由收縮；從部件相互之間相對(duì)固定的位置朝向彼此間有更多的相對(duì)運(yùn)動(dòng)自由的位置。拼板時(shí)，先焊錯(cuò)開的短焊縫，后焊通直的長(zhǎng)焊縫。在焊接的過程中，注意保護(hù)氣體對(duì)焊接點(diǎn)的保護(hù)，限制空氣侵入。對(duì)于重要的焊接結(jié)構(gòu)，若焊接接頭的組織和性能不能滿足要求時(shí)，可采取焊后熱處理（退火、回火、淬火)以改善焊接接頭的組織和性能，同時(shí)也可以消除或減少焊接應(yīng)力。
四、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工特點(diǎn)
鋼結(jié)構(gòu)的施工大體上可分為三大部分：鋼構(gòu)配件的制作、現(xiàn)場(chǎng)的拼接安裝、防腐防火處理。
（1）鋼結(jié)構(gòu)施工對(duì)施工測(cè)量要求嚴(yán)格。鋼結(jié)構(gòu)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，力學(xué)模型非常清晰，尺寸變化對(duì)模型影響明顯。因此，在制作和安裝階段，施工測(cè)量是較為重要的問題。例如，下料不精確，會(huì)造成構(gòu)件的變形；安裝時(shí)不能就位，影響承荷效果鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)焊接的環(huán)境特點(diǎn)。
（2）鋼材具有熱脹冷縮的特性，其在安裝過程中對(duì)天氣、溫度等條件敏感。鋼結(jié)構(gòu)焊接有其專門的技術(shù)規(guī)程要求，實(shí)際工作中，自然條件不能滿足工作要求時(shí)，往往要采取人工措施給施工創(chuàng)造條件，比如焊條的預(yù)熱、鋼板的預(yù)熱加溫等。如果鋼結(jié)構(gòu)在施工過程中尺寸變化較大，溫度過高或過低都會(huì)對(duì)安裝精度產(chǎn)生影響。
（3）鋼結(jié)構(gòu)易銹蝕，防火性能較差，需對(duì)其進(jìn)行涂裝保護(hù)。把鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂在鋼結(jié)構(gòu)件表面，以起到防火隔熱保護(hù)作用，防止鋼材在火災(zāi)中迅速升溫而降低強(qiáng)度，避免鋼結(jié)構(gòu)失去支撐能力而導(dǎo)致建筑物垮塌。
五、安全施工
安全施工是鋼結(jié)構(gòu)施工中的重要環(huán)節(jié),超高層鋼結(jié)構(gòu)施工的特點(diǎn)是高空、懸空作業(yè)點(diǎn)多。在施工過程中,僅螺栓就有40萬顆,這些零件雖小,但如果從l00m以上的高空掉下去,后果可想而知。針對(duì)超高層鋼結(jié)構(gòu)施工的特點(diǎn),采取事前與過程控制相結(jié)合的方法,即事先采取防護(hù)措施(如防墜板、防墜器、安全梯、纜風(fēng)繩等),并加強(qiáng)對(duì)施工人員的安全教育,堅(jiān)持安全巡視制度。
工程在吊柱子時(shí)外墻設(shè)置網(wǎng),吊框架梁時(shí)架設(shè)臨時(shí)活動(dòng)式走道,并隨框架吊裝逐層升高;擰螺栓時(shí)在梁端掛設(shè)吊籃,焊接時(shí)搭設(shè)操作平臺(tái),另外做到及時(shí)鋪設(shè)樓層壓型板以確保施工安全。
盡管鋼結(jié)構(gòu)體系在我國(guó)還處在剛剛起步階段，但該體系集眾多優(yōu)點(diǎn)于一身，一旦相關(guān)的配套技術(shù)及市場(chǎng)問題進(jìn)一步解決之后，鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展將有著非常光明、廣闊的前景。
參考文獻(xiàn)
[1] 王培成. 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)與管理[J]. 科技資訊, 2011,(09)
【關(guān)鍵詞】高層建筑 鋼結(jié)構(gòu)
一、住宅建筑中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)
1.能合理布置功能區(qū)間
利用鋼材強(qiáng)度高的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)可采用大開間布置，使建筑平面能夠合理分隔，靈活方便，創(chuàng)造開放式住宅。
2.自重輕、抗震性能好
相同建筑面積的建筑樓層，鋼結(jié)構(gòu)自重輕，根據(jù)比較，六層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的重量，僅相當(dāng)于四層磚混結(jié)構(gòu)住宅的重量。而且鋼材具有延性，能比較好的消耗地震帶來的能量，所以抗震性能好，結(jié)構(gòu)安全度高。
3.施工方便、工期短
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，可以實(shí)行工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)安裝。由于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量小，對(duì)周圍環(huán)境污染少，同時(shí)，施工機(jī)械化程度高，加快了施工速度。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，同樣面積建筑物，鋼結(jié)構(gòu)比砼結(jié)構(gòu)工期，可縮短三分之一，而且可節(jié)省支模材料。
4.綜合造價(jià)低
由于自重輕，基礎(chǔ)費(fèi)用降低，總體用料減少，直接成本降低，建設(shè)工期短，間接費(fèi)又可減少，所以綜合造價(jià)低。
5.符合住宅產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求
鋼結(jié)構(gòu)適宜工廠大批量生產(chǎn)，工業(yè)化程度高，并且能將節(jié)能、防水、隔熱、門窗等先進(jìn)成品集合于一體，成套應(yīng)用，將設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工一體化，提高住宅產(chǎn)業(yè)化的水平。
二、鋼結(jié)構(gòu)加固的方法
1.改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形的加固
改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形的加固方法指采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節(jié)點(diǎn)性質(zhì)和邊界條件，增設(shè)附加桿件和支撐，施加預(yù)應(yīng)力，考慮空間協(xié)同工作等措施對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的方法。
1)鋼柱的加固
(1)增設(shè)支撐減少柱計(jì)算長(zhǎng)度。
(2)將屋架與柱交接改為剛接，減少柱計(jì)算彎矩和計(jì)算長(zhǎng)度。
(3)增加屋蓋支撐使排架柱可按空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算。
(4)加強(qiáng)某柱列，使排架所受水平荷載主要由該列柱承擔(dān)，其他柱列卸載，減少加固工作量。
2)鋼梁的加固
(1)增設(shè)支柱或支撐以減少梁的跨度，提高梁的承載力。
(2)增設(shè)拉桿施加預(yù)應(yīng)力。
(3)將各單跨梁支座連接成連續(xù)梁，以減少跨中彎矩。
2.增大構(gòu)件截面的加固
1)鋼柱的加固可采用改變截面形式方式，來提高彎矩作用平面內(nèi)外的承載能力。
2)鋼梁加固，焊接組合梁和型鋼梁都可在翼緣板上加焊水平板，斜板或型鋼進(jìn)行加固，一般宜上下翼緣均加固，但當(dāng)有鋪板上翼緣加固困難時(shí)，亦可僅對(duì)下翼緣補(bǔ)強(qiáng)加固。對(duì)用于梁腹板抗剪強(qiáng)度不足的加固，當(dāng)梁腹板穩(wěn)定性不能保證時(shí)，往往采用設(shè)置加勁肋的方式。
3.連接和節(jié)點(diǎn)加固
1)原焊接連接的加固
焊接連接的加固應(yīng)采用焊接，可采用增加焊縫長(zhǎng)度，加大焊縫高度或兩者同時(shí)進(jìn)行的方法實(shí)現(xiàn)，優(yōu)先考慮增加焊縫長(zhǎng)度。
2)原鉚釘螺栓連接的加固
鉚釘連接的加固宜用高強(qiáng)螺栓摩擦型連接；螺栓連接的加固也宜用高強(qiáng)螺栓。當(dāng)用焊縫加固普通螺栓或鉚釘連接時(shí)，應(yīng)按焊縫承受全部作用力設(shè)計(jì)計(jì)算其連接，不考慮兩種連接的共同工作，且不宜拆除原有連接件。
3)節(jié)點(diǎn)連接的擴(kuò)大
當(dāng)原有連接節(jié)點(diǎn)無法布置加固新增的連接件或焊縫時(shí)，可考慮加大節(jié)點(diǎn)連接板或加輔助件，新增節(jié)點(diǎn)板應(yīng)牢靠地焊接在原節(jié)點(diǎn)板上，加輔助件的方法一般要求短斜板與節(jié)點(diǎn)板間的焊縫承載力是該短斜板與桿件連接焊縫承載力的1.5倍。
三、鋼結(jié)構(gòu)安裝
1.箱型柱安裝：箱型柱在實(shí)際施工過程中按照材料采購(gòu)、加工、運(yùn)輸、吊裝、連接（加固）工藝完成。所有鋼結(jié)構(gòu)制品，在刷防銹油漆前，必須將構(gòu)件表面的毛刺、鐵銹、油污及附著物清除干凈。立柱安裝吊裝采用塔式起重機(jī)，利用柱頂臨時(shí)設(shè)計(jì)連接耳板為吊裝吊點(diǎn)進(jìn)行吊裝。立柱連接采用臨時(shí)連接板和臨時(shí)螺栓進(jìn)行連接，形成穩(wěn)定的單元框架后調(diào)整焊接及UT檢測(cè)。
2.鋼梁安裝鋼梁的安裝分主梁、次梁和外挑梁的安裝；主梁材質(zhì)為Q345B軋制H型鋼。主梁在立柱形成單元后采用捆綁串吊施工，根據(jù)該工程的設(shè)計(jì)特點(diǎn)吊裝數(shù)量2~4根；次梁和剪力墻框架梁由于空間和接點(diǎn)的實(shí)際情況，一般采用單根吊裝。
3.高強(qiáng)螺栓安裝高強(qiáng)螺栓是目前建筑鋼結(jié)構(gòu)最先進(jìn)的連接方法之一。它的特點(diǎn)是施工方便，可拆可換，傳力均勻。根據(jù)本工程的設(shè)計(jì)方案高強(qiáng)螺栓采用摩擦型連接。緊固辦法采用專用棘輪扳手和扭矩扳手經(jīng)初擰和終擰完成。
4.栓釘焊接栓釘焊接是高層鋼結(jié)構(gòu)施工中不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)，常見的栓釘焊接分為直接焊接在鋼梁上和穿過壓型鋼板后焊接在鋼梁上兩種方式。本工程采用直接焊接在鋼梁上。
四、鋼結(jié)構(gòu)工程的事故破壞形式及原因分析。
1.鋼結(jié)構(gòu)的承載力失效。
1)鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度指標(biāo)不合格。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有兩個(gè)重要的強(qiáng)度指標(biāo)：屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。當(dāng)構(gòu)件承受較大剪力或扭轉(zhuǎn)時(shí)，鋼材抗剪強(qiáng)度也是一個(gè)重要強(qiáng)度指標(biāo)。
2)鋼結(jié)構(gòu)的連接強(qiáng)度不滿足要求。包括焊接強(qiáng)度，螺栓連接強(qiáng)度。
3)使用荷載和條件的改變。
2.鋼結(jié)構(gòu)的剛度失效。
主要因素有軸心受壓構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比要求，受彎構(gòu)件的允許撓度要求，壓彎構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比和撓度的要求，支撐體系的選擇和設(shè)置。
3.鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件由于材料強(qiáng)度高，所需截面相對(duì)較小，所以最容易失穩(wěn)，鋼結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)最容易發(fā)生在其基本的軸心受壓構(gòu)件、壓彎構(gòu)件和受彎構(gòu)件。因此，在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中保證其構(gòu)件不喪失穩(wěn)定性極為重要。
1)影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體穩(wěn)定的主要原因。
(1)構(gòu)件的各類初始缺陷。
主要包括：初彎曲、初偏心，熱軋和冷加工產(chǎn)生的殘余變形及其分布，焊接殘余應(yīng)力和殘余變形等。
(2)構(gòu)件受力條件的改變。
鋼結(jié)構(gòu)使用荷載和使用條件的改變引起受壓構(gòu)件應(yīng)力增加，使受拉構(gòu)件轉(zhuǎn)變?yōu)槭軌簶?gòu)件，從而導(dǎo)致構(gòu)件整體失穩(wěn)。
(3)施工臨時(shí)支撐體系不夠。
2)導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件局部失穩(wěn)的主要原因。
(1)構(gòu)件局部穩(wěn)定的不滿足。
組合截面要構(gòu)件設(shè)計(jì)中，加勁肋的布置和構(gòu)造應(yīng)當(dāng)合理而經(jīng)濟(jì)，以加強(qiáng)局部穩(wěn)定。
(2)局部受力部位加以勁構(gòu)造措施不合理。
如支座、較大集中荷載作用點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)設(shè)支承加勁肋，構(gòu)件運(yùn)輸單元的兩端及較大構(gòu)件的中間設(shè)置橫隔等。
(3)吊裝時(shí)吊點(diǎn)位置選擇不當(dāng)。
鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)，圖紙應(yīng)詳細(xì)說明正確的起吊方法和吊點(diǎn)位置。
4.鋼結(jié)構(gòu)的疲勞破壞。
鋼結(jié)構(gòu)的疲勞破壞往往在其循環(huán)應(yīng)力攤牌作用下發(fā)生。如果鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實(shí)際循環(huán)應(yīng)力特征和實(shí)際循環(huán)次數(shù)超過設(shè)計(jì)時(shí)所采取的參數(shù)，就很可能產(chǎn)生疲勞破壞。
關(guān)鍵詞：鋼混結(jié)構(gòu)；鋼結(jié)構(gòu)；高層建筑；施工特點(diǎn)
1.鋼混結(jié)構(gòu)在高層建筑施工中的應(yīng)用
鋼管混凝土屬于鋼混結(jié)構(gòu)范疇，其主要特點(diǎn)是充分發(fā)揮了混凝土和鋼材的優(yōu)勢(shì)，鋼管由于灌入混凝土，其穩(wěn)定性得到提升；混凝土受到周圍鋼管的約束，其抗壓能力獲得提高。該組合結(jié)構(gòu)具有高強(qiáng)度、輕質(zhì)、抗沖擊性能優(yōu)良及耐腐蝕等諸多優(yōu)點(diǎn)。鋼管混凝土除了具備以上優(yōu)良特性外，在施工方面同樣優(yōu)勢(shì)顯著，由于鋼管的約束作用，可不搭設(shè)模板；鋼管能夠代替混凝土柱中的主筋及箍筋，省去了鋼筋籠的焊接工作，因此，極大地降低了施工周期。最適合應(yīng)用在高層建筑、大跨度橋梁等工程結(jié)構(gòu)的承壓構(gòu)件中。
鋼混結(jié)構(gòu)對(duì)于鋼管的要求較低，鋼管既可選用無縫形式也可選用焊縫形式，其中鋼管混凝土最小直徑應(yīng)不低于10cm，直徑過小的鋼管增加了混凝土的灌注振搗難度；為了保證澆筑過程中鋼管的約束強(qiáng)度，壁厚應(yīng)不低于0.4cm。為了保證鋼管混凝土的剛度，所灌注混凝土標(biāo)號(hào)不應(yīng)低于C40。鋼管混凝土融合鋼筋和混凝土的各自優(yōu)勢(shì)，在具體施工過程中應(yīng)兼具二者的特性。以下是具體施工特點(diǎn)分析。
1.1鋼管
絕大部分鋼混結(jié)構(gòu)中，均選用卷焊鋼管，對(duì)焊縫的要求較低，一般選用直縫，保證焊縫在受力條件下不容易出現(xiàn)應(yīng)力集中問題，卷制方向應(yīng)用鋼板的軋制方向相同。卷制內(nèi)徑根據(jù)鋼材類型而定，高層及大跨橋梁結(jié)構(gòu)中使用最廣泛的16Mn鋼板，其卷制內(nèi)徑應(yīng)不低于鋼板厚度的40倍。卷制前應(yīng)先開坡口，坡口位置應(yīng)與卷軸正交。
1.2鋼管拼裝
為了保證運(yùn)輸不受限制，單個(gè)鋼管單元長(zhǎng)度不應(yīng)大于10m，對(duì)于高層建筑中的鋼管混凝土拼裝作業(yè)，鋼管預(yù)制長(zhǎng)度應(yīng)該根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的吊裝能力而定。鋼管單元在焊接過程中，必須保證鋼管內(nèi)肢管平順，應(yīng)嚴(yán)控焊接應(yīng)力引發(fā)的鋼管內(nèi)肢管變形問題，為了盡可能降低焊接對(duì)肢管的干擾，應(yīng)采取反向焊接的方式，在鋼管兩側(cè)對(duì)稱施焊，以沖抵焊接帶來的微變形。對(duì)于直徑較小的鋼管，應(yīng)選擇固定點(diǎn)焊；直徑較大的鋼管，可選用光圓鋼筋焊接于鋼管接口處，起到支撐作用，為了提升焊接質(zhì)量，可在鋼管內(nèi)壁加設(shè)內(nèi)襯。焊接順序的確定要以盡可能降低變形為主要目的，焊縫通過檢測(cè)后方可在焊縫處進(jìn)行防腐蝕保護(hù)。
1.3鋼管混凝土結(jié)構(gòu)灌注
由于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)省去了柱內(nèi)鋼筋籠的編制，因此，便于進(jìn)行混凝土現(xiàn)澆作業(yè)。為了確保鋼管內(nèi)混凝土完全密實(shí)，澆筑面應(yīng)略高于鋼管端口，并采用振搗棒均勻插搗。當(dāng)鋼管混凝土直徑大于40cm時(shí)，除進(jìn)行必要的插搗外，應(yīng)采用板式振動(dòng)器均勻振搗。對(duì)于少部分直徑過大的鋼管混凝土，為了保證內(nèi)部混凝土密實(shí)，還應(yīng)采用加速振實(shí)法。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)一個(gè)施工單元內(nèi)，混凝土澆筑作業(yè)必須一次性連續(xù)完成，需要加設(shè)施工縫時(shí)，應(yīng)臨時(shí)關(guān)閉管端，以防異物墜入。
當(dāng)混凝土澆筑作業(yè)臨近尾聲時(shí)，應(yīng)使得澆筑面略高于端口，并將預(yù)留的排氣孔板貼實(shí)于端口，并迅速焊接，待所澆筑混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上時(shí)，再將壓實(shí)于端口的排氣孔板同端口焊接。
2.高層鋼結(jié)構(gòu)施工應(yīng)用
2.1鋼筋及型鋼
為了確?？蚣芙Y(jié)構(gòu)中梁柱交叉位置末端鋼筋的相互獨(dú)立，在柱結(jié)構(gòu)型鋼施工中，在型鋼腹板位置應(yīng)預(yù)先鉆孔，保證梁端鋼筋順利穿入且互不影響。鉆孔大小既要滿足梁端鋼筋的最大直徑，還應(yīng)盡可能減小腹板開孔對(duì)型鋼承載力的削弱作用，工程實(shí)際中，腹板開孔直徑一般介于5-6mm。對(duì)于梁柱交叉位置及型鋼翼緣附近，在澆筑混凝土的過程中不易排盡空氣，因此，在澆筑前應(yīng)預(yù)設(shè)若干排氣孔道。
2.2混凝土模板架設(shè)及現(xiàn)澆作業(yè)
為了保證混凝土模板的穩(wěn)定性，應(yīng)將梁底部的固定螺栓置于鋼梁下弦處，蓋板應(yīng)選用可拆解模板搭設(shè)，從而提高模板的利用率，g接降低施工費(fèi)用。在具體的鋼結(jié)構(gòu)施工中，必須嚴(yán)格依照鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)規(guī)范中要求的施工順序進(jìn)行，混凝土澆筑也應(yīng)遵照相關(guān)混凝土施工規(guī)范，對(duì)于型鋼翼緣等容易出現(xiàn)混凝土不密實(shí)的位置，應(yīng)加強(qiáng)振動(dòng)操作，保證混凝土結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量安全可靠。
3.高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中的獨(dú)特要點(diǎn)
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)工程不同于普通的鋼結(jié)構(gòu)施工作業(yè)，必須引起足夠的重視。首先，考慮到鋼結(jié)構(gòu)的繁雜性，必須在裝配前做好施工組織規(guī)劃，加之鋼結(jié)構(gòu)對(duì)施工精度要求苛刻，其拼裝工作必須做到嚴(yán)絲合縫。相反，高層建筑選用鋼混結(jié)構(gòu)形式時(shí)，混凝土應(yīng)采用現(xiàn)澆形式，其精度要求降低，若兩種結(jié)構(gòu)形式并存時(shí)，將給施工過程帶來諸多不便。再者，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中，其作業(yè)平臺(tái)較高，其施工進(jìn)程必然受到外界不良天氣的干擾，比如遇到大風(fēng)、暴雨等強(qiáng)對(duì)流天氣時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的起吊作業(yè)將無法開展。所以，在安排施工進(jìn)度時(shí)，應(yīng)充分考慮這一方面。
關(guān)鍵詞：超高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)；關(guān)鍵技術(shù)
引言
超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工在近些年的應(yīng)用比較廣泛，充分注重鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的科學(xué)掌握和實(shí)施，對(duì)建筑整體質(zhì)量就有著保障作用。傳統(tǒng)的建筑施工中，由于受到多方面因素的影響，還存在著諸多施工問題，這就需要加強(qiáng)施工技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，在鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量上能有效保障。通過從理論上加強(qiáng)研究，就能保障超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工實(shí)施指導(dǎo)方法的正確性。
1.超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工特征以及關(guān)鍵技術(shù)分析
1.1超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)工施特征體現(xiàn)分析
對(duì)于超高層的建筑鋼結(jié)構(gòu)工程施工，和一般的建筑施工相比就有著不同，在超高層的建筑施工的要求上比較苛刻，在施工的工藝上也比較復(fù)雜化。鋼結(jié)構(gòu)的建筑施工中，也增加了施工的難度，對(duì)施工質(zhì)量的控制要求比較突出，同時(shí)這也對(duì)建筑工程的管理上有著很大難度[1]。超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的周期相對(duì)比較長(zhǎng)，很難做到一次付使用，所以在施工中也存在著使用和施工并存的情況出現(xiàn)。
1.2超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)分析
超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中，會(huì)運(yùn)用到關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)這些關(guān)鍵技術(shù)得以科學(xué)合理化的應(yīng)用就顯得比較重要。其中在施工圖紙的審查過程中，就要注重施工圖紙的質(zhì)量以及完整性保障。在施工測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用上，由于超高層鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)上比較復(fù)雜化，在技術(shù)水平的應(yīng)用要求上比較高，這對(duì)測(cè)量的工作實(shí)施也增加了很大難度。這就需要在測(cè)量技術(shù)設(shè)備的完備性工作實(shí)施上加強(qiáng)，在對(duì)測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)以及基準(zhǔn)網(wǎng)的制定上科學(xué)性呈現(xiàn)，對(duì)測(cè)量的方法正確選擇，在測(cè)量的線路上能夠最佳化明確，保障測(cè)量的準(zhǔn)確性。超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中的焊接技術(shù)是比較重要的，鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性除了在結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)科學(xué)性以外，還需要進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的接口焊接，從而將鋼結(jié)構(gòu)的整體性能得以形成。這就需要在實(shí)際的施工中對(duì)焊接技術(shù)的應(yīng)用加強(qiáng)重視，在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的焊接順序上能明確，結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)子自身的特征以及施工環(huán)境等，在鋼結(jié)構(gòu)的幾何準(zhǔn)確度上能有效提高[2]。在焊接的熟練度要能加強(qiáng)，在焊接過程中對(duì)行業(yè)檢測(cè)質(zhì)量要嚴(yán)格化執(zhí)行，在焊接技術(shù)科學(xué)實(shí)施上才能真正保障鋼結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。鋼結(jié)構(gòu)施工中的關(guān)鍵技術(shù)在實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用上也比較重要。超高層建筑的施工中，會(huì)發(fā)生變化，從而造成仿真計(jì)算結(jié)果的差異性。為能對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量水平的提高，就要對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)加以應(yīng)用，在監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)用下，就能對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵部分在應(yīng)力以及位移的跟蹤方面及時(shí)性的觀察，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的振動(dòng)情況以及溫度等方面的變化也能有效的了解[3]。這對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量和效率的保障就有著積極意義。
2.超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的原則以及具體施工措施
2.1超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的原則分析
超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中，對(duì)施工技術(shù)的應(yīng)用要遵循相應(yīng)的原則，只有如此才能保障施工的質(zhì)量。對(duì)超高層的鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用，在科學(xué)性的原則方面要充分重視。由于超高層鋼結(jié)構(gòu)在建設(shè)施工中有著很高的要求，在具體施工中就要注重從科學(xué)的角度來應(yīng)用技術(shù)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)要求以及標(biāo)準(zhǔn)能明確化，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)成形式等方面詳細(xì)分析，保障施工技術(shù)的科學(xué)性利用。鋼結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用中，在科學(xué)理念的融入方面也要能加強(qiáng)，只有將施工理念和施工技術(shù)綜合性重視，才能有助于超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量保障。超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用，要注重易操作的原則遵循。具體的施工中場(chǎng)所施工條件的限制，在操作上就要進(jìn)行細(xì)致化的處理，在施工中的容錯(cuò)率要盡量增加，減少受到外部環(huán)境因素影響造成的施工質(zhì)量問題發(fā)生[4]。在操作上能最簡(jiǎn)化的呈現(xiàn)，在施工的整體效率上以及質(zhì)量上加以有效提高。
2.2超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工措施探究
第一，準(zhǔn)備工作的完善化。超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中，要注重在準(zhǔn)備階段能充分重視，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的組成以及荷載傳遞的途徑加強(qiáng)理解。施工人員在鋼結(jié)構(gòu)施工中，在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)成結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)信息了解下，然后對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的荷載傳遞路徑加強(qiáng)重視，對(duì)施工的順序能明確化。具體的施工場(chǎng)地以及周圍施工環(huán)境也要能熟悉，然后對(duì)施工設(shè)備科學(xué)選擇，在施工組織方面能科學(xué)化實(shí)施。這些都會(huì)整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量有著很大程度影響。除此之外，也要能對(duì)施工資源配置以及技術(shù)能力等因素詳細(xì)重視，在準(zhǔn)備工作上能加以完善了解和準(zhǔn)備。第二，加強(qiáng)超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的有效安裝。在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的安裝環(huán)節(jié)是施工中的重點(diǎn)，這就需要在安裝中進(jìn)行施工流水段的劃分，然后按照流水段情況加以實(shí)施。在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的制作以及吊裝的工作實(shí)施中，按照鋼柱分段實(shí)施劃分，在對(duì)各項(xiàng)的結(jié)構(gòu)要求上要能遵循。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的吊裝工作實(shí)施中，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)框架的剛度要能保證，采取自動(dòng)式塔式起重機(jī)加以應(yīng)用，在起吊的高度要能達(dá)到實(shí)際的要求。在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)框架的施工方面要能加強(qiáng)，以及對(duì)特殊節(jié)框架的施工方面也要充分重視，按照標(biāo)準(zhǔn)以及特殊的要求加以實(shí)施。在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的安裝前，就要對(duì)鋼柱上連接件進(jìn)行預(yù)檢，保障質(zhì)量安全。第三，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工的安全操作系統(tǒng)以及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用上要能科學(xué)化。超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工中，在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用上要能加強(qiáng)重視，對(duì)各環(huán)節(jié)的施工通跟蹤監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，及時(shí)性反映施工情況，在監(jiān)控的信息管理上加強(qiáng)，保障信息的完整性以及安全性。在安全操作系統(tǒng)的方面的應(yīng)用也要能加強(qiáng)重視，避免在鋼結(jié)構(gòu)施工中出現(xiàn)安全隱患問題，通過安全操作的加強(qiáng)以及完善，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的施工整體安全質(zhì)量得以保障[5]。除此之外，超高層鋼結(jié)構(gòu)施工會(huì)受到氣候的因素影響，在施工中就要在氣象保護(hù)措施上加以實(shí)施，可委托氣象站在施工附近的氣象監(jiān)測(cè)進(jìn)行加強(qiáng)，及時(shí)性提供氣象信息等。第四，注重超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工控制。在鋼結(jié)構(gòu)的具體施工中，要注重多方面施工方法的實(shí)施，如在對(duì)閉環(huán)控制方法的應(yīng)用上就要加強(qiáng)，在分析預(yù)測(cè)以及實(shí)施和監(jiān)測(cè)、反饋等方法的應(yīng)用，對(duì)具體施工情況及時(shí)性反映。在施工的監(jiān)測(cè)方面就要注重對(duì)鋼結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)以及施工中的應(yīng)力監(jiān)測(cè)的加強(qiáng)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵點(diǎn)的監(jiān)測(cè)工作要妥善實(shí)施，通過數(shù)據(jù)的分析對(duì)施工的安全質(zhì)量得以保證。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)變性技術(shù)的應(yīng)用要注重，施工中在仿真分析方面加強(qiáng)，對(duì)連續(xù)性變化值能通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析調(diào)整等，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的幾何位置能加以明確，防止鋼結(jié)構(gòu)的變形。
3.結(jié)語
對(duì)超高層的建筑鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)實(shí)施，就要能從實(shí)際的施工情況緊密結(jié)合，在施工技術(shù)的應(yīng)用上科學(xué)化呈現(xiàn)。鋼結(jié)構(gòu)作為當(dāng)前建筑施工中的重要應(yīng)用結(jié)構(gòu)，在對(duì)未來的建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展走向也有著影響，所以在具體的鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用方面，就要注重科學(xué)性以及質(zhì)量的保障。通過從理論上對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的研究分析，就能為實(shí)際施工發(fā)展起到一定啟示作用。
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關(guān)鍵字：高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)施工；建議
中圖分類號(hào)： TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
隨著我國(guó)社會(huì)的進(jìn)步、城市及工業(yè)的發(fā)展及國(guó)際間交往的日漸頻繁，高層建筑業(yè)也進(jìn)入了迅速發(fā)展的快車道。在發(fā)展的同時(shí)，建筑行業(yè)的一些新材料、新結(jié)構(gòu)以及新工藝也為高層建筑的發(fā)展提供了源源不斷的動(dòng)力支持。高層的建筑不僅是時(shí)展的標(biāo)志，同時(shí)還解決了我國(guó)人口激增與土地有限的矛盾問題。而鋼結(jié)構(gòu)由于其自身的一些特點(diǎn)在高層建筑施工中被廣泛的應(yīng)用。
施工特點(diǎn)
與傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于可借鑒的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ捷^少，因而在施工前必須要提前詳盡的施工計(jì)劃和方案，強(qiáng)化一些細(xì)節(jié)上的設(shè)計(jì)，尤其要做到使鋼結(jié)構(gòu)的主體部分與建筑的裝修裝飾部分進(jìn)行完美融合。
區(qū)別于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方式，鋼結(jié)構(gòu)對(duì)各體系內(nèi)的各組成部分加工精度的要求極其精密。不僅如此，由于高層建筑自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也決定了結(jié)構(gòu)部件裝配順序的重要性，因而在工程實(shí)踐中，不僅要加強(qiáng)構(gòu)件加工的工序質(zhì)量，還要合理安排安裝的順序。
焊接工作量極大，質(zhì)量要求嚴(yán)格。因而對(duì)特殊工種及相關(guān)從業(yè)人員的專業(yè)素質(zhì)的需求相比其他結(jié)構(gòu)類型的建筑要大得多，嚴(yán)格的多。
由于高層建筑鋼結(jié)構(gòu)具有高空作業(yè)的施工特點(diǎn)，這也大大增加了其施工難度，因而在施工過程中的安全管理則顯得尤為重要，實(shí)踐中，必須要求相關(guān)操作人員嚴(yán)格按照安全操作規(guī)范執(zhí)行。
施工前準(zhǔn)備
1、在工程開工前項(xiàng)目經(jīng)理及相關(guān)技術(shù)人員必須熟悉和掌握工程圖紙及與項(xiàng)目有關(guān)的工藝技術(shù)文件、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，充分了解設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意圖，并明確施工方案中的重點(diǎn)及難點(diǎn)，制定有效的質(zhì)量控制措施。
2、施工前，施工單位的專業(yè)技術(shù)人員要組織相關(guān)人員對(duì)圖紙進(jìn)行會(huì)審，認(rèn)真查找施工圖紙中的問題，如有“漏、錯(cuò)、缺”等問題要及時(shí)與設(shè)計(jì)人員進(jìn)行溝通，做到在施工之前解決問題，降低由圖紙?jiān)O(shè)計(jì)原因造成的對(duì)工程進(jìn)度以及施工質(zhì)量的影響，同時(shí)要做好圖紙交底工作。
3、施工前，要嚴(yán)格確認(rèn)施工人員的技術(shù)資格和素質(zhì)是否符合工程實(shí)踐的要求，同時(shí)應(yīng)制定嚴(yán)格的質(zhì)量管理制度和辦法，明確各級(jí)質(zhì)量管理人員的職責(zé)，以規(guī)范其工作行為。
4、施工前，要保證使用的材料（例如：鋼柱、高強(qiáng)螺栓、抗剪栓釘、地腳螺栓、鋼梁等）的生產(chǎn)廠家、標(biāo)號(hào)、品種、規(guī)格符合正規(guī)的施工材料管理規(guī)范。
5、施工前，要對(duì)安裝單位以及鋼結(jié)構(gòu)的制作的企業(yè)的資格、技術(shù)人員的數(shù)量、生產(chǎn)的規(guī)模、機(jī)械設(shè)備的情況進(jìn)行嚴(yán)格的篩查和選擇，嚴(yán)格審查標(biāo)準(zhǔn)、工藝流程方案、關(guān)鍵工序的質(zhì)量保障措施是否符合要求。
三、關(guān)鍵工序
（一）塔吊的選擇
高層鋼結(jié)構(gòu)建筑工程的核心設(shè)備就是塔吊，塔吊的選擇應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的條件、建筑物的布置以及鋼結(jié)構(gòu)的重量等因素進(jìn)行綜合考慮，同時(shí)應(yīng)確保塔吊裝拆的安全、可靠及方便。由于鋼結(jié)構(gòu)的建筑結(jié)構(gòu)體不需要對(duì)樓層加固，因而采用內(nèi)爬式塔吊較為恰當(dāng)，并且這種結(jié)構(gòu)的塔吊在布置起機(jī)位置上有很大的自由度。另外，內(nèi)爬式塔吊的使用要求和限制也比附著式塔吊的要求低。其次，內(nèi)爬式塔吊的造價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于附著式塔吊的造價(jià)。
吊裝及裝配
吊裝是鋼結(jié)構(gòu)建筑施工的重要工程，吊裝的速度和質(zhì)量對(duì)工程有著舉足輕重的作用。吊裝的分區(qū)和順序應(yīng)該根據(jù)平面和立面的形狀、結(jié)構(gòu)以及塔吊的個(gè)數(shù)和位置來判斷。例如：某工程為東、西兩個(gè)作業(yè)區(qū)，那么應(yīng)該有兩個(gè)作業(yè)組分開完成構(gòu)件吊裝。吊裝及裝配的原則為：
1、平面內(nèi)的均應(yīng)該從中心向四周開始擴(kuò)散，開始從中間的一個(gè)單元組裝，待組成為一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的剛度柱網(wǎng)單元，一個(gè)柱網(wǎng)單元進(jìn)行好臨時(shí)固定后，再左右分開兩個(gè)單元，等所有單元的構(gòu)件都吊裝完成后再進(jìn)行精確的校正。
2、然后應(yīng)當(dāng)安裝鋼柱下層的框架梁――測(cè)量以及校正――螺栓的穩(wěn)固以及初擰――再次的測(cè)量以及校正――最后一次擰高強(qiáng)螺栓――焊接――焊接的檢測(cè)――散鋪上層的壓型鋼板和栓釘稍微進(jìn)行焊接、中層壓型的鋼板散鋪與栓釘焊接成――下、中、上層的鋼梯、平臺(tái)的吊裝一樓蓋鋼筋混凝土的樓板施工。
在工程中，可通過“區(qū)域吊裝”技術(shù)解決工期時(shí)間緊與工程量大的問題，從鋼結(jié)構(gòu)的施工來看，由于各工序之間存在著相互制約、相互聯(lián)系的的情況，因而采用測(cè)量控制即“預(yù)先控制”以及“跟蹤校正”相結(jié)合的方式可以很好的實(shí)現(xiàn)對(duì)工程質(zhì)量及進(jìn)度的有效控制。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的測(cè)量控制主要指的是吊裝前對(duì)樓層及構(gòu)件進(jìn)行初步的測(cè)量和標(biāo)線控制，吊裝后根據(jù)安裝的實(shí)際情況進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整和糾正，在單元體形成后在實(shí)行一次終校，這種方式不僅可以使校正難度降到最低，而且還可以最大程度的確保各施工區(qū)域利用率，實(shí)現(xiàn)施工過程的良性循環(huán)。
（三）焊接
1、確定焊接的順序：平面內(nèi)的焊接應(yīng)該從建筑的平面中心朝著四周進(jìn)行擴(kuò)散，施工過程中，應(yīng)按照結(jié)構(gòu)對(duì)稱、節(jié)點(diǎn)對(duì)稱以及全方位對(duì)稱順序進(jìn)行施焊。
柱與柱的焊接由兩名焊工相對(duì)應(yīng)，在兩面等溫、等速的情況下進(jìn)行焊接。一般情況下進(jìn)行柱與梁接頭的焊接，采用先焊H型鋼的翼緣板，再焊上翼緣板的操作順序。梁的兩個(gè)斷頭應(yīng)當(dāng)先焊接其中一個(gè)，待其完全冷卻后進(jìn)行另一端的焊接。
2、確定焊接工藝：高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的焊接施工難度相對(duì)較大，因?yàn)槠洳粌H僅是鋼板厚重，而且由于雙曲面的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)中需要采用大量的斜撐以及斜柱，最后將導(dǎo)致體系內(nèi)形成需要立焊、斜立焊的結(jié)構(gòu)較多，此類的結(jié)構(gòu)不僅僅處于重要的部位，而且多數(shù)都存在外向、斜向的情況，從安全操作與施工規(guī)范兩個(gè)方面來看實(shí)現(xiàn)起來都比較困難。鑒于焊接工程量與工期之間通常會(huì)存在著一定的矛盾，因而建議采用CO2氣體進(jìn)行半自動(dòng)保護(hù)焊，此種焊接工藝應(yīng)用于斜立焊、俯角焊以及斜立焊等位置，可以從根本上解決速度慢的問題，滿足施工要求。
地腳螺栓的預(yù)埋
基礎(chǔ)承臺(tái)與鋼柱是靠地腳螺栓相連接的，預(yù)埋地腳螺栓的安裝質(zhì)量對(duì)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量起到了至關(guān)重要的作用。垂直度與相鄰地腳螺栓的距離是地腳螺栓預(yù)埋過程中的關(guān)鍵點(diǎn)。為了有效控制地腳螺栓預(yù)埋過程中的垂直度及相互間的距離，施工中，通常采用地腳螺栓套模實(shí)現(xiàn)地腳螺栓的精確固定，而其中的桃模是使用是按鋼柱的柱腳底板的螺栓孔位進(jìn)行套鉆形成的。套模的安裝相對(duì)于軸線的誤差不大于1.0mm。為了確保地腳螺栓在基礎(chǔ)混凝土澆筑的過程中不收影響，施工過程中，應(yīng)采用相應(yīng)的等邊角鋼和膨脹螺栓直接從大底板表面下搭建鋼架支撐著地腳螺栓的套模，使套模與底板鋼筋相互隔開，這樣可以有效避免套模在綁扎的時(shí)候受到影響。此外，為妥善保護(hù)地腳螺栓的絲扣部位，預(yù)埋工序結(jié)束后，要對(duì)其加裝塑料管，以防止螺栓受損彎曲。
三、結(jié)語：
由于高層建筑的施工工藝較為復(fù)雜，為了確保其鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量滿足規(guī)范并達(dá)到預(yù)期控制的目標(biāo)，就必須要從制定合理施工工藝入手，并根據(jù)地區(qū)性質(zhì)和工程特點(diǎn)選擇適用的機(jī)械設(shè)備，同時(shí)焊接工藝及參數(shù)的確定應(yīng)按照高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的自身特點(diǎn)，并綜合考慮氣候條件。只有這樣，才能這樣使高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量得到提升，切實(shí)的確保高層建筑擁有更廣闊的發(fā)展空間。
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關(guān)鍵字：高層鋼結(jié)構(gòu)建筑鋼結(jié)構(gòu)施工工藝
我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)用于建筑中也有著悠久的歷史，遠(yuǎn)在古代就有鐵塔、鐵鏈懸橋等建筑物。二十世紀(jì)中期，先后建成了許多工業(yè)廠房、鋼橋和體育館等等。幾十年來，我國(guó)的大城市由于人口高度密集，生產(chǎn)和生活用房緊張，交通擁擠，城市建筑逐漸向高空發(fā)展，高層和超高層建筑迅速出現(xiàn)。鋼結(jié)構(gòu)由于強(qiáng)度高，有良好的韌性和可塑性，自重輕，抗震性能好，安裝容易，施工周期短和建筑造型美觀等優(yōu)點(diǎn)，使得建筑鋼結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展，越來越多的辦公樓、飯店和公寓等高層建筑都采用鋼結(jié)構(gòu)。
一、 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的安裝
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的安裝可以采用節(jié)間綜合安裝或者分層分節(jié)安裝法。安裝的鋼構(gòu)件要形成一個(gè)穩(wěn)定的空間構(gòu)架。首先高層建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝前，要檢查建筑物的定位軸線、底層柱位置線的標(biāo)高，混凝土強(qiáng)度以及構(gòu)件的質(zhì)量，合格后方能開始安裝，安裝鋼結(jié)構(gòu)總體豎向施工順序?yàn)楹诵耐彩┕は刃?，接著是外框筒施工，?nèi)外筒施工的差距要保持在3~6層高度為最佳，立面上的安裝從下部往上部逐件安裝，平面上安裝從建筑物中間向四周擴(kuò)散安裝。其次，高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)安裝時(shí)要按照建筑物的結(jié)構(gòu)形式、平面形狀和安裝機(jī)械的數(shù)量等方面的因素規(guī)劃安裝區(qū)段，預(yù)先編制好安裝的程序，安裝過程中必須要嚴(yán)格執(zhí)行預(yù)先編制好的安裝程序，同時(shí)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)每一層的柱子定位軸線都必須是由地面控制線牽引上來的，如果從下層柱子的軸線做牽引的話，難免會(huì)產(chǎn)生累積誤差。
二、 相關(guān)施工環(huán)節(jié)的操作工藝
1、高強(qiáng)螺栓的鏈接技術(shù)與工藝，由于高強(qiáng)螺栓具有可拆可換、施工方便、接頭剛性好、承載力大、傳力均勻、結(jié)構(gòu)安全和疲勞強(qiáng)度高等特點(diǎn)，因此對(duì)于目前鋼結(jié)構(gòu)建筑的鏈接方式而言，高強(qiáng)螺栓鏈接是最先進(jìn)的方法之一，并且在我國(guó)目前的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。簡(jiǎn)單的說高強(qiáng)度螺栓的連接方法有兩種分別是承壓型連接和摩擦型連接。然而由于承壓型連接方法本身的局限性，因此在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)中基本上都是應(yīng)用摩擦型連接的。摩擦型連接是指擰緊螺母后，螺栓桿會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的拉力，連接件之間相互產(chǎn)生相對(duì)抗滑移力 作為承載能力的極限狀態(tài)。它的施工包括摩擦面處理、安裝、初擰、終擰、檢驗(yàn)等。此項(xiàng)工序的施工工藝有幾點(diǎn)需要注意，首先是螺栓的保存要妥善，不得使其受潮和生銹等，螺栓節(jié)點(diǎn)鋼板要按規(guī)定的工藝進(jìn)行摩擦面處理，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的摩擦系數(shù)，使用工具的核校等；其次是高強(qiáng)度螺栓要自由穿入孔內(nèi)，嚴(yán)禁強(qiáng)行打入或擰入，使螺桿產(chǎn)生擠壓力，一個(gè)接頭上的高強(qiáng)螺栓，要從螺栓群中部開始安裝，逐個(gè)的擰緊，接頭如既有螺栓連接又有電焊連接，按照設(shè)計(jì)規(guī)定順序進(jìn)行，無設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)，要先栓后焊的順序施工。
2、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的焊接施工工藝，焊接在鋼結(jié)構(gòu)高層建筑中的應(yīng)用必不可少，由于高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的鋼材多為高強(qiáng)低和金剛，焊接性能差，接頭形式復(fù)雜，焊縫大多為半熔透和全熔透因此焊接工作量很大。一般鋼結(jié)構(gòu)高層建筑我們采用的焊接方法有CO_2氣體保護(hù)焊、電渣焊和自動(dòng)埋弧焊等。下面就幾種不同的焊接方法分別敘述其施工工藝的要點(diǎn)，
a、CO_2氣體保護(hù)焊在施工操工藝作中要注意的有：焊接參數(shù)的選擇，焊絲的選擇和焊接電弧電壓與電流的選擇，電流要根據(jù)工件的厚度、施焊位置和焊絲直徑和熔滴過渡形式來選擇，電弧電壓的選擇要與電流恰好配合；不同位置的選擇不同的焊接方式，平焊多選擇左向焊法，能清楚地看到焊縫和熔池，便于控制焊縫的成型，橫焊大多采用右向焊法，立焊分為向上立焊和向下立焊，中厚板的細(xì)絲焊接使用向上立焊，薄板可使用向下立焊；
b、電渣焊的操作工藝。電渣焊是一種自動(dòng)焊，用戶高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼在豎直位置上的對(duì)接焊接。在進(jìn)行操作時(shí)首先要選擇焊接的電流和電壓，根據(jù)計(jì)算公式選擇計(jì)算出的電流，電壓與熔縫的熔寬成正比，起弧階段電壓會(huì)高一點(diǎn)，在焊透的請(qǐng)款下，電壓盡可能底，焊接過程隨時(shí)注意調(diào)整電壓；其次要適當(dāng)掌握好焊接的速度（1.5~3m/h范圍內(nèi)），送絲速度在200~300m/h的范圍以內(nèi)，造渣過程中最好選擇200m/h；還有就是要隨時(shí)檢查焊件的熾熱狀態(tài)，適當(dāng)調(diào)整焊接工藝參數(shù)，當(dāng)翼緣板較薄時(shí)，相應(yīng)的焊接部位要安裝水冷卻裝置。
C、 自自動(dòng)埋弧焊的施工工藝，自動(dòng)埋弧焊由于焊接速度快、熔深大、熱影響區(qū)域小、焊縫質(zhì)量穩(wěn)定和焊接變形小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于厚度板的有規(guī)律的直長(zhǎng)對(duì)接和貼角焊縫的焊接中。在施工操作中要注意的有：首先是焊絲的選擇，可參照《鋼結(jié)構(gòu)高層建筑設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》進(jìn)行選擇；其次是焊絲的數(shù)目，可選擇雙絲焊，可一次得到大量的熔敷金屬，焊接變形小同時(shí)也能提高焊接速度；其次對(duì)于無法使用襯熱的焊縫，可先用手工焊封底，再用埋弧焊，對(duì)于較厚鋼板可采用多層焊，在塔接接頭和T形接頭中，可以采用斜角焊接和船型焊接的形式。
