劉凡鋒

（中鐵電氣化局集團(tuán)第一工程有限公司，遼寧 沈陽 110001）

1 高層鋼結(jié)構(gòu)民用建筑的主要特點(diǎn)

1.1 鋼材強(qiáng)度較高、重量較輕，是一種相當(dāng)理想的彈塑性材料。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)采用多個(gè)構(gòu)件進(jìn)行組裝后形成。構(gòu)件主要是由單根型鋼或者是由型鋼通過焊接及螺栓連接后進(jìn)行組裝而成的，通常都是在工廠加工成型后運(yùn)送到安裝現(xiàn)場進(jìn)行安裝的。其中的材料包括型鋼與鋼板都是由鋼鐵廠按合同直接供貨。

1.3 由于鋼材自身的特性，其在一定的條件下將表現(xiàn)出隱脆性，尤其是對高層建筑而言，在設(shè)計(jì)時(shí)要予以充分的考慮。

1.4 由于普通鋼材的耐腐蝕性能較差，同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)的耐火能力通常較差，因此在設(shè)計(jì)時(shí)對其防護(hù)要進(jìn)行同步設(shè)計(jì)。

2 高層鋼架構(gòu)民用建筑的施工技術(shù)

2.1 焊接技術(shù)

由于型材的種類以及型材材質(zhì)的多樣性，焊接時(shí)存在一定的特殊性，所以要從焊前預(yù)處理、焊接工藝以及焊后處理等幾個(gè)方面加以保證。

2.1.1 施焊技術(shù)

除了選擇合適的焊接電流及焊條直徑外，還必須注意焊接中的相關(guān)工藝。例如，應(yīng)該在起焊點(diǎn)前面的15～20mm處的焊縫隙內(nèi)的焊接母材上引燃電弧，之后將電弧拉長并回到起焊點(diǎn)，預(yù)熱片刻之后再壓短電弧，將熔池熔透并填滿到一定的厚度，然后將焊條向前移動(dòng)，直到形成一個(gè)完整的焊縫；若接頭有全熔透要求，尤其是在V形、X形、K形坡口間的對接或者是T形接頭時(shí)，背面第一層焊縫往往容易出現(xiàn)不能焊透、夾渣或者是裂縫等焊接缺陷，這時(shí)要進(jìn)行徹底的清根之后再進(jìn)行焊接。

2.1.2 焊后處理

焊后處理主要是為了保證焊縫不出現(xiàn)凹陷、超高、氣孔、咬邊、未熔合以及裂紋等現(xiàn)象。同時(shí)，還應(yīng)該采用超聲波無損探傷，尤其是要對受力點(diǎn)進(jìn)行充分檢查。

2.2 組裝工藝

2.2.1 結(jié)構(gòu)相對簡單、批量較小零部件的組裝可按照圖紙?jiān)谄脚_上劃出各組裝零件的裝配定位線，實(shí)現(xiàn)各組裝構(gòu)件間的裝配。

2.2.2 H型鋼結(jié)構(gòu)的組裝

首先要按照圖紙制作出組裝胎模，通常用一塊翼緣板作為定位的基準(zhǔn)面，然后利用腹板從另一個(gè)側(cè)向增加水平推力，這樣就能夠依靠翼緣板及腹板的自重，使其固定于工作位置上。

2.2.3 箱形結(jié)構(gòu)組裝

首先應(yīng)根據(jù)圖紙的要求，在箱形結(jié)構(gòu)的蓋板、腹板以及隔板的組裝面上用粉線彈出組裝線。然后以下蓋板以及某一側(cè)腹板作為基準(zhǔn)面，按照粉線安裝好腹板、隔板。在安裝的過程中，通常采用從一個(gè)方向進(jìn)行安裝，在定位中部的隔板后再對腹板進(jìn)行定位，然后采用對稱的順序進(jìn)行定位點(diǎn)焊。

2.3 安裝與檢測

2.3.1 鋼結(jié)構(gòu)成品的檢驗(yàn)

鋼結(jié)構(gòu)成品的檢驗(yàn)主要包括構(gòu)件的成品檢驗(yàn)以及針對工廠預(yù)組裝的檢驗(yàn)。在對各個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)的過程中，應(yīng)該按照相關(guān)的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)的要求以及鋼結(jié)構(gòu)的使用狀態(tài)來進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)的主要內(nèi)容包括構(gòu)件的外形尺寸、構(gòu)件間連接的位置與變形量以及構(gòu)件部位連接的細(xì)節(jié)等。尤其是對于大型的鋼結(jié)構(gòu)件，為了保證其總體的安裝精度，在工廠的組裝完成后要按照規(guī)范及相關(guān)的技術(shù)文件進(jìn)行檢驗(yàn)，并組織驗(yàn)收。

2.3.2 構(gòu)件的運(yùn)輸

運(yùn)輸是鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件施工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，要根據(jù)構(gòu)件的形狀、重量和運(yùn)輸條件、安裝現(xiàn)場的條件，合理選擇總體制造+拆成單元運(yùn)輸、總體制造+總體運(yùn)輸、分段制造+分段運(yùn)輸?shù)男问健Ｔ谶\(yùn)輸過程中，要避免裝卸車、運(yùn)輸及起吊過程中造成的變形問題，因此要采取必要的臨時(shí)加固支撐措施。在運(yùn)輸前要了解沿線公路、橋梁、電力設(shè)施以及地下管線等的具體情況，確保運(yùn)輸過程中沒有障礙。

2.3.3 鋼結(jié)構(gòu)拼裝

拼裝工作主要是由于現(xiàn)場起吊設(shè)備以及運(yùn)輸中的條件限制使構(gòu)件在長度及重量上發(fā)生一些改變，在施工現(xiàn)場必須要對之進(jìn)行二次拼裝。

3 某高層綜合樓型施工技術(shù)方案分析

3.1 工程概況

某大廈工程型鋼柱位于公寓樓部分，共計(jì)16層。型鋼柱基礎(chǔ)位于負(fù)二層頂框架梁、柱交接處。型鋼柱規(guī)格、長度及重量：型鋼柱為十字形，主材為Q345B級鋼，栓釘為Q235級鋼，焊縫要求一級、二級。型鋼柱長69.6m，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)每三層一節(jié)，每節(jié)重約3.5t；經(jīng)計(jì)算型鋼柱總計(jì)重約500t，總計(jì)長度1110m。型鋼柱頂標(biāo)高為63.4m，底座標(biāo)高為-6.25m，基底至型鋼柱頂最大距離為69.6m。該工程樓層高，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求高，安裝空間小，對制作和安裝都有比較高的要求。

3.2 制作方案要點(diǎn)

3.2.1 鋼柱加工要點(diǎn)

由于該高層建筑的樓層較高，鋼柱的長度超長，所以對標(biāo)高的控制一定要準(zhǔn)確，對鋼柱加工的長度誤差必須控制在最小的范圍內(nèi)，這就要求在板材在放樣下料時(shí)必須做到最細(xì)，在切割，焊接，組對時(shí)必須嚴(yán)格控制鋼材的焊接變形，組對一部分后必須進(jìn)行矯正。

鋼柱分12m一節(jié)制作，共有7節(jié)，制作完后到現(xiàn)場拼裝。制作時(shí)，主要注意以下幾點(diǎn)：①十字柱柱腳栓釘?shù)陌惭b必須使用專用的栓釘焊槍焊接，嚴(yán)禁使用手工焊，要保證柱腳在澆筑混凝土?xí)r，混凝土與鋼柱結(jié)合的強(qiáng)度。②為了保證鋼柱在安裝現(xiàn)場拼裝時(shí)的速度以及減少拼裝時(shí)的誤差，在制作時(shí)在中間鋼柱的兩端點(diǎn)焊在定位板，鉆孔，到現(xiàn)場用安裝螺栓固定，等鋼柱焊接好后再敲下來。③由于樓層梁與鋼柱連接較多，柱身上的連接節(jié)點(diǎn)板很多，必須嚴(yán)格對照圖紙施工，連接板以及柱身的加勁板必須定位準(zhǔn)確，盡量減少制作時(shí)的錯(cuò)誤，為安裝提供便利。④由于本工程對于鋼柱強(qiáng)度要求較高，在鋼柱變截面上下500mm范圍內(nèi)必須全溶透焊，鋼板在下料后必須按圖紙要求開好坡口。按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工驗(yàn)收規(guī)范，鋼柱上下翼緣與腹板的拼接縫必須錯(cuò)開150mm，必須嚴(yán)格按照規(guī)范施工。

3.2.2 鋼梁加工要點(diǎn)

本工程由于樓層多，空間跨度比較大，需要加工的主梁以及次梁數(shù)量龐大，在加工時(shí)主要注意幾點(diǎn)：①鋼梁的長度誤差必須控制好，長度誤差過大會導(dǎo)致現(xiàn)場安裝困難，費(fèi)工費(fèi)時(shí)。②每根鋼梁組隊(duì)完成后必須進(jìn)行機(jī)械矯正，組裝完次梁連接板以及加勁板后如果變形過大，必須進(jìn)行火焰矯正。③加勁板組隊(duì)時(shí)必須與圖紙仔細(xì)對照，保證組裝位置的準(zhǔn)確性，避免現(xiàn)場安裝時(shí)的失誤與返工。④鋼梁剛接與鉸接處的螺栓孔數(shù)量，位置及規(guī)格要反復(fù)核對，對于安裝方向不容易辨認(rèn)的，必須點(diǎn)焊方向板，保證安裝方向正確。⑤由于鋼梁加工數(shù)量龐大，鋼梁出廠前必須做好明確的標(biāo)識，標(biāo)明軸線以及樓層位置，方便安裝現(xiàn)場構(gòu)件的堆放，與安裝的便利。

3.3 鋼結(jié)構(gòu)安裝要點(diǎn)

本工程構(gòu)件數(shù)量多，樓層高，安裝時(shí)交叉作業(yè)時(shí)間多，安裝空間狹小，安裝時(shí)注意以下要點(diǎn)：①安裝現(xiàn)場在與土建進(jìn)行交接時(shí)，必須仔細(xì)符合基礎(chǔ)的位置及標(biāo)高，對于誤差過大或者出現(xiàn)錯(cuò)誤的必須要求土建單位進(jìn)行整改，并在整改后完成交接手續(xù)。②在構(gòu)件進(jìn)場前，做好安裝計(jì)劃，確定好安裝順序，并以此向加工廠確定加工生產(chǎn)的順序，確?，F(xiàn)場的安裝不因?yàn)闃?gòu)件生產(chǎn)跟不上而拖延進(jìn)度。③根據(jù)構(gòu)件重量及廠房的高度選用合適的安裝工具，由于本工程將分層安裝，最后一層高度高，所以使用2臺塔吊進(jìn)行交叉作業(yè)，保證能搞覆蓋整個(gè)樓層區(qū)域。

結(jié)束語

鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系在我國正處于一個(gè)起步階段，國家政策的導(dǎo)向，國民生活的提高對住宅提出的要求等為鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展和應(yīng)用提供了非常廣闊的前景。

[1]王曉靈.高層鋼結(jié)構(gòu)施工管理技術(shù)[J].工程質(zhì)量2005，(05).

[2]趙偉.超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)與管理[J].鋼結(jié)構(gòu)2007，(12).