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引言

在高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用，這得益于鋼結(jié)構(gòu)自身的諸多優(yōu)點(diǎn)，例如較輕的自重、結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面小、較大的有效空間、良好的抗震性能以及施工速度快、工期短等。除了鋼結(jié)構(gòu)的造價(jià)成本高之外，其綜合效益要優(yōu)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，特別是在超高層建筑中其優(yōu)勢(shì)更為突出。

1 鋼結(jié)構(gòu)安裝控制要點(diǎn)

1.1 鋼材、焊材及相關(guān)設(shè)備的選用

在材料的選擇上有很多需要注意的地方。首先是入場(chǎng)的鋼材要有質(zhì)量證書，包括成品、半成品也要附上合格證明，并按照標(biāo)號(hào)有序地進(jìn)行存放。鋼材表面出現(xiàn)銹蝕、麻點(diǎn)、劃痕的面積不得大于鋼材厚度的負(fù)偏差值的一半，端口處不能出現(xiàn)分層缺陷。焊材必須要有相關(guān)質(zhì)量證明書和出廠合格證。其型號(hào)按設(shè)計(jì)要求選用，施焊前焊條必須經(jīng)過烘焙。嚴(yán)禁使用藥皮脫落、焊芯生銹的焊條。電焊機(jī)是鋼結(jié)構(gòu)安裝現(xiàn)場(chǎng)必不可少的設(shè)備，用于現(xiàn)場(chǎng)施工的焊接設(shè)備必須要經(jīng)過標(biāo)定。鋼結(jié)構(gòu)的安裝一般采用起重機(jī)進(jìn)行吊裝，吊裝設(shè)備在進(jìn)場(chǎng)前必須經(jīng)過安全檢測(cè)。

1.2 螺栓的選定

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的常用連接方式是螺栓連接。螺栓連接的關(guān)鍵是螺栓的選取。首先選用的螺栓要有生產(chǎn)合格證書。對(duì)于高強(qiáng)度螺栓連接的摩擦面要進(jìn)行抗滑移系數(shù)試驗(yàn)。試驗(yàn)所選的試件要與入場(chǎng)的鋼材一樣的材質(zhì)、同批次制作并在相同的環(huán)境中存放，以保證試驗(yàn)的可靠性。

1.3 焊接技術(shù)與焊縫質(zhì)量的控制

在鋼結(jié)構(gòu)建筑中，各個(gè)構(gòu)件的連接一般采用焊接連接，并根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的型材類型來(lái)確定焊條的種類。一般Q235、Q345鋼材使用較為廣泛，施工前必須選用與母材相匹配的焊條進(jìn)行施焊。進(jìn)行操作的焊工要取得相應(yīng)項(xiàng)目考試的合格證書方可上崗。施焊前，焊工應(yīng)進(jìn)行焊前準(zhǔn)備，包括檢查焊接組件和施焊處的情況，檢查符合要求后方可施焊。施工場(chǎng)地溫度接近0 ℃時(shí)應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，并控制在100～150 ℃，預(yù)熱區(qū)應(yīng)在施焊區(qū)坡口兩側(cè)100mm以內(nèi)。在進(jìn)行多層焊接時(shí)應(yīng)該連續(xù)施焊，并及時(shí)清除殘留的焊渣或不合格的部分，以確保焊接的質(zhì)量。若出現(xiàn)裂紋，焊工要及時(shí)與技術(shù)人員溝通并查清原因，制定出修補(bǔ)方案。

在焊接后難免會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，這時(shí)對(duì)焊縫的質(zhì)量檢查就尤為重要。鋼結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量檢查分為三級(jí)，其中第三級(jí)只要求對(duì)外觀進(jìn)行肉眼檢查，即檢查焊縫實(shí)際尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求和有無(wú)明顯的裂紋。對(duì)于重要的結(jié)構(gòu)或是對(duì)接焊縫，必須進(jìn)行一級(jí)或二級(jí)質(zhì)量檢查。在外觀檢查的基礎(chǔ)上，再做無(wú)損檢測(cè)，其中二級(jí)檢查要求采用超聲波檢測(cè)每條焊縫的20%長(zhǎng)度，一級(jí)檢查要求采用超聲波檢查每條焊縫的全部長(zhǎng)度，以便檢查出焊縫內(nèi)部的缺陷。

1.4 鋼構(gòu)件的安裝控制

鋼柱在安裝之前要對(duì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)進(jìn)行檢查驗(yàn)收。驗(yàn)收合格后對(duì)基礎(chǔ)表面進(jìn)行處理并放置墊鐵，墊鐵的面積要根據(jù)立柱的設(shè)計(jì)荷載來(lái)計(jì)算。在墊鐵與柱底板焊接后，開始鋼結(jié)構(gòu)組件的吊裝。

鋼柱是建筑物中的主受力構(gòu)件，其加工、安裝過程尤為重要。在相關(guān)的規(guī)范中，要求鋼柱的制作過程要考慮施工過程中可能出現(xiàn)的影響因素，例如鋼構(gòu)件的下料長(zhǎng)度要考慮焊接時(shí)焊縫的收縮、鋼柱在荷載下的收縮變形等因素。

2 平面控制網(wǎng)的建立與傳遞

根據(jù)土建提供的軸線控制點(diǎn)或是將當(dāng)?shù)乜睖y(cè)部門提供的坐標(biāo)點(diǎn)引測(cè)到施工工地內(nèi)形成一個(gè)小型平面控制網(wǎng)。

通過觀測(cè)平面控制網(wǎng)點(diǎn)來(lái)確定每一根鋼柱的軸線位置。一般做法是利用激光經(jīng)緯儀和激光靶進(jìn)行，并對(duì)測(cè)量后的角度和距離進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)的內(nèi)容必須滿足規(guī)范的要求。在距離上可以通過直尺進(jìn)行丈量，要求各個(gè)測(cè)點(diǎn)誤差≯2mm，與理論上的測(cè)量值誤差在4mm內(nèi)。在角度方面，實(shí)測(cè)值與理論值的差值要在規(guī)范要求之內(nèi)，同時(shí)滿足GB50026—2007《工程測(cè)量規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定。

3 鋼結(jié)構(gòu)安裝檢測(cè)控制要點(diǎn)

3.1 地腳螺栓的預(yù)埋定位測(cè)量

(1)地腳螺栓有兩種預(yù)埋方法，一種是直接澆筑，另一種是先預(yù)留坑位后再澆筑。直接澆筑需要施工測(cè)量人員先布置好方格網(wǎng)，然后再將中心軸線引測(cè)到四周的適當(dāng)高度上。按這種方法施工結(jié)構(gòu)整體性較好，但是地腳螺栓在混凝土澆筑后容易發(fā)生位移。后一種方法需要待地板澆筑完成后再引測(cè)軸線到各個(gè)預(yù)留的坑位。雖然較前一種方法有較高的定位精度，但是二次施工需要對(duì)預(yù)留坑位進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。

(2)利用設(shè)立好的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)，符合要求后開始放線。用水準(zhǔn)儀在剪力墻上標(biāo)出標(biāo)高并劃下標(biāo)高線，然后再將標(biāo)高引到預(yù)埋構(gòu)件的設(shè)計(jì)位置上，這樣預(yù)埋件的位置就已初步確定，要求至少由兩個(gè)標(biāo)高點(diǎn)進(jìn)行引測(cè)。并根據(jù)要求做出適當(dāng)?shù)念A(yù)留，以應(yīng)對(duì)施工過程中由于土建支模、混凝土澆筑等作業(yè)帶來(lái)的偏差。

對(duì)于預(yù)埋構(gòu)件在測(cè)量時(shí)出現(xiàn)的誤差應(yīng)以前期的預(yù)防為主，在施工前做好相關(guān)的預(yù)防措施，以避免后期誤差的出現(xiàn)。對(duì)于不可避免的誤差，在工程上一般通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)來(lái)彌補(bǔ)不足。

3.2 鋼柱的定位與焊接檢測(cè)

通過對(duì)鋼柱幾何中心的標(biāo)定來(lái)控制該節(jié)鋼柱的垂直度。一般在吊裝之前需要完成對(duì)鋼柱軸線的準(zhǔn)確定位，吊裝之后根據(jù)之前得到的中心來(lái)完成后續(xù)工作。根據(jù)GB50205—2001《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定，同一根梁兩端的誤差不能超過梁長(zhǎng)的1‰，且控制在10mm以內(nèi)。但在實(shí)際施工中存在著諸多的誤差來(lái)源，例如構(gòu)件的制造誤差、運(yùn)輸過程中的形變、焊接后收縮等，為了防止出現(xiàn)上述現(xiàn)象，在吊裝之前需要技術(shù)人員運(yùn)用水準(zhǔn)儀對(duì)各節(jié)鋼柱的柱頂標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量并與設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行比較，若不符合要求則需要在構(gòu)件安裝時(shí)進(jìn)行微調(diào)。有誤差時(shí)需在下一節(jié)柱的工廠制作時(shí)進(jìn)行尺寸調(diào)整。經(jīng)過初次校對(duì)后方可開始吊裝鋼柱，在吊裝過程中盡量使鋼柱垂直向下，在達(dá)到垂直度要求后開始焊接。焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生收縮現(xiàn)象，這時(shí)需要采用經(jīng)緯儀進(jìn)行跟蹤測(cè)量，以確保焊接過程中產(chǎn)生的變化可控并且在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，并依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)指導(dǎo)焊接工作。

在鋼柱焊接開始前要做好準(zhǔn)備工作。首先將每一節(jié)鋼柱吊裝就位，經(jīng)過初次校核后應(yīng)滿足單節(jié)垂直度的要求，然后方能開始焊接工作。隨著工作的進(jìn)行，利用經(jīng)緯儀進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)量，用以監(jiān)測(cè)在焊接過程中鋼柱垂直度的變化情況，并以此為依據(jù)指導(dǎo)焊接施工。

3.3 框架梁的安裝

框架梁在高層建筑中應(yīng)用非常廣泛，一般采用H型鋼，與鋼柱通過螺栓連接?？蚣芰喊惭b的控制要點(diǎn)在于其在安裝過程中能否精確就位。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，要求框架梁與鋼柱的連接節(jié)點(diǎn)區(qū)域具有較高的延展性并且位置精確，這樣才能達(dá)到安全可靠的要求。在框架梁的生產(chǎn)中要設(shè)置好連接件，其上下翼緣與鋼柱的連接采用剖口熔透焊縫，腹板采用貼角焊縫。生產(chǎn)構(gòu)件時(shí)既要符合設(shè)計(jì)的要求，又要有符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的考慮，這樣才能生產(chǎn)出符合要求的構(gòu)件。

4 鋼結(jié)構(gòu)安裝施工管理措施

為了有條不紊地進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)安裝，保證工程質(zhì)量以及施工速度，要做好安裝時(shí)的施工安排，在施工管理上采取一些有效的措施。首先是合理有序地安排各個(gè)工序，做到施工過程緊張有序，科學(xué)地組織各個(gè)工種之間的配合，充分利用有限的勞動(dòng)資源。保證工程結(jié)構(gòu)安裝中整體與局部的穩(wěn)定和對(duì)稱，具有足夠的剛度和強(qiáng)度。施工過程中出現(xiàn)誤差的地方要及時(shí)采取彌補(bǔ)措施進(jìn)行糾正，以確保工程的安裝質(zhì)量。

為此，現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)采取的順序是由里到外，一般從中央向四周擴(kuò)展，這樣有利于消除安裝過程中的誤差積累。對(duì)稱結(jié)構(gòu)的施工遵循在對(duì)稱位置進(jìn)行施焊安裝。

5 結(jié)語(yǔ)

鑒于當(dāng)前高層建筑的發(fā)展趨勢(shì)，越來(lái)越多的城市出臺(tái)了對(duì)于高層地標(biāo)建筑的規(guī)劃。因此，高層中的鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)顯得尤為重要，可以說(shuō)做好鋼結(jié)構(gòu)的安裝施工是高層建筑施工的必修課。本文介紹了鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)控制要點(diǎn)、施工測(cè)量控制要點(diǎn)，對(duì)安裝施工管理提出了一些建議，供交流參考。

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