高國榮

摘要：伴隨著城市的發(fā)展進(jìn)程，超高層建筑物隨之增多，人們對建筑質(zhì)量加以關(guān)注。建設(shè)工程的質(zhì)量關(guān)乎人們生產(chǎn)生活的各個方面，作為建設(shè)工程重要原材料的鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)的加工制造和安裝質(zhì)量對建筑工程質(zhì)量會產(chǎn)生關(guān)鍵性的影響，在鋼結(jié)構(gòu)加工與安裝達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，建筑工程施工質(zhì)量和效率才能夠得到有力保障。本文介紹了鋼結(jié)構(gòu)的特點，對超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)加工與安裝技術(shù)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：超高層建筑;鋼結(jié)構(gòu)加工;安裝技術(shù)

引言

鋼結(jié)構(gòu)形式在超高層建筑中使用廣泛，是超高層建筑的主流形式。特別是高度超過200m的建筑，一般都需要使用鋼結(jié)構(gòu)，利用其自身強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、抗震性能好等優(yōu)點，提高建筑使用安全性。因此，對超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行研究具有現(xiàn)實意義，有利于推廣鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。

1高層以及超高層建筑結(jié)構(gòu)體系的定義

高層建筑，顧名思義，就是指的建筑高度比較高，并且樓層數(shù)目比較多的建筑，然而，具體要求多少高度或是多少階層才能被稱作是高層建筑，各個國家有各個國家各自的衡量標(biāo)準(zhǔn)，但通常情況下，對于高度超過90m以上，樓層超過三十層的建筑，就已經(jīng)可以被稱作是超高層建筑。對于超高層建筑的建造，普通的石料以及石磚都很難達(dá)到建造的要求，因此，鋼結(jié)構(gòu)便出現(xiàn)在了人們的視野當(dāng)中。

2鋼結(jié)構(gòu)的特點

鋼結(jié)構(gòu)主要由鋼制的材料構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成，各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。它具備以下主要特點：（1）本身的構(gòu)件較小，便于運輸、安裝、裝拆、擴(kuò)建。（2）工業(yè)化程度高，加工精度高，制造周期短，生產(chǎn)效率高，建造速度快;適用于跨度大、高度高，承載重的結(jié)構(gòu)。（3）耐火性差：由于鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)比鋼筋混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)要大，因此，鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能比較差，據(jù)相關(guān)實驗表明，在600℃的溫度環(huán)境下，鋼結(jié)構(gòu)就會喪失其全部的強(qiáng)度和剛度，因此，在應(yīng)用過程中要注意這個問題。（4）鋼材強(qiáng)度高、塑性和韌性好，抗沖擊和抗振動能力強(qiáng)，能有效地降低地震響應(yīng)及災(zāi)害的影響程度，利于抗震。（5）耐腐蝕性差：腐蝕性是受化學(xué)反應(yīng)的影響，在空氣中鋼材表面的鐵原子被氧化生成氧化鐵銹，進(jìn)而影響其內(nèi)部的應(yīng)力，從而影響鋼結(jié)構(gòu)的使用安全，所以，在鋼結(jié)構(gòu)工程中要重視鋼材的防腐措施。

3鋼結(jié)構(gòu)施工前的準(zhǔn)備工作

3.1技術(shù)與計劃準(zhǔn)備

編制施工組織設(shè)置，確定建筑整體結(jié)構(gòu)的建造思路，確定建筑物各項施工材料的選取，精密計算每一個所需數(shù)值，避免誤差。由于高層及超高層建筑對建造技術(shù)有很高的要求，首要要保證有一個完整的建筑思路和技術(shù)團(tuán)隊，進(jìn)行工藝測評和工藝試驗，確定及完善施工及建后驗收標(biāo)準(zhǔn)，保證每一步后續(xù)施工的順利進(jìn)行。

3.2建筑材料的選擇

作為建筑材料而言，鋼結(jié)構(gòu)具有很多的優(yōu)點，不僅具有優(yōu)秀的抗風(fēng)以及抗震能力，還非常的耐用，使用壽命極長，而且價格較為低廉，是一種極其優(yōu)秀的建筑材料。但與此同時，鋼結(jié)構(gòu)也有著許許多多的缺點，比如耐火性就非常的差，在遇火的情況下會發(fā)生形變，因此，在建筑材料的選擇上，建筑廠商應(yīng)當(dāng)做出適當(dāng)?shù)倪x擇，根據(jù)建筑實際作用來選擇是使用普通的鋼材還是選用耐火性更強(qiáng)的耐火鋼或是其他，從而保證建筑在不同的環(huán)境下都能夠做到應(yīng)當(dāng)做到的。

3.3施工現(xiàn)場準(zhǔn)備

首先對于吊裝準(zhǔn)備，目前國內(nèi)多選用自升式塔式起重機(jī)作為吊裝施工機(jī)械主機(jī)，首要考慮的是吊裝設(shè)備是否符合工程建設(shè)需要。另外施工安裝前現(xiàn)場準(zhǔn)備及各項安全檢查也顯得尤為重要，比如鋼構(gòu)件的驗收、測量儀器的準(zhǔn)備、材料運輸及存放、設(shè)備工具、組織施工力量等等。

4超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)加工技術(shù)

設(shè)備的鋼結(jié)構(gòu)的加工以及制作和精密鋼結(jié)構(gòu)有著許多不同的地方，基本是處于普通結(jié)構(gòu)與精密度機(jī)械加工之間的程度，通過電焊或是栓接的方法將之連接。在超高層建筑施工過程中，對于鋼結(jié)構(gòu)的加工的技術(shù)要求比較高，對于結(jié)構(gòu)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)零件要求也比較高，對零件的材質(zhì)以及零件表面的粗糙情況，還有關(guān)系到材料氣密性的部位，都要進(jìn)行全面的檢查。由于超高層建筑的施工難度特別高，因此對于各個方面都有很嚴(yán)格的要求，在建筑材料以及零件加工方面都需要充分的注意。

5鋼結(jié)構(gòu)的安裝施工

5.1預(yù)埋件安裝施工

在鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋件的安裝施工過程中，該工程預(yù)埋件的最大截面尺寸為1100mm×1100mm×50mm，質(zhì)量約為11t，是預(yù)埋錨栓、鋼板、矩形短柱組成的結(jié)構(gòu)。在預(yù)埋件安裝施工中，需要控制好其標(biāo)高，利用塔樓完成現(xiàn)場裝卸及定位調(diào)整工作。為了確保預(yù)埋件安裝施工技術(shù)質(zhì)量，應(yīng)確保地腳錨栓埋設(shè)精度，在吊裝前檢查預(yù)埋錨栓軸線和標(biāo)高，并控制好錨栓伸出長度。對于出現(xiàn)彎曲變形的錨栓，應(yīng)及時矯正，修復(fù)受損螺牙。在標(biāo)高調(diào)整過程中，可采用墊塊組分2次完成標(biāo)高調(diào)整工作。如果錨栓水平偏差較大，一般是受混凝土澆筑和振搗施工的影響，可采用分層澆筑措施，防止因混凝土流動性導(dǎo)致錨栓出現(xiàn)偏移。

5.2安裝鋼柱

鋼柱安裝的重點是控制每一節(jié)柱子的標(biāo)高、垂直度等。在吊起第一節(jié)鋼柱后，在地腳螺栓和柱腳之間的距離為32-38cm時將柱角扶正，使螺栓可以和柱角的安裝孔對準(zhǔn)。落位后，檢測垂直度偏差，當(dāng)誤差在20mm以內(nèi)時，將螺栓擰緊。螺母的精確度可以利用板下的地腳螺栓進(jìn)行調(diào)整。使用經(jīng)緯儀檢測鋼柱的垂直情況，如果有誤差立即使用千斤頂調(diào)整。校正標(biāo)高時，先使用千斤頂把底座向上抬起一點距離，根據(jù)實際情況調(diào)整墊板的厚度，然后將地腳螺栓擰緊。核對正確后再用細(xì)石混凝土澆筑的柱腳底板下進(jìn)行固定。然后使用定位鋼板根據(jù)地腳螺栓所在的方位來確定鋼柱的定位軸線。安裝第二節(jié)柱子所使用的方法和第一節(jié)的方法是一樣的。使用調(diào)節(jié)絲杠從連接耳板對上下柱進(jìn)行連接。同時，還要使用調(diào)節(jié)絲杠調(diào)整鋼柱的垂直度和鋼柱的高度以及兩節(jié)鋼柱之間的焊縫大小，保證樓層標(biāo)高的準(zhǔn)確性。鋼柱出廠前廠家會在鋼柱的上端和下端將軸線標(biāo)記出來，對接鋼柱時，使用經(jīng)緯儀調(diào)節(jié)鋼柱的基準(zhǔn)點和軸線的標(biāo)記點至同軸，然后將上節(jié)鋼柱固定。注意凡是安裝好的鋼柱，都需要對軸線標(biāo)記再次進(jìn)行設(shè)定，將其看做鋼柱的基準(zhǔn)點。鋼柱矯正并焊接后，去除耳板。

5.3鋼結(jié)構(gòu)的安裝方法

超高層建筑結(jié)構(gòu)中鋼結(jié)構(gòu)的安裝方法總結(jié)起來有以下幾種方法：桁架式屋架，屋架結(jié)構(gòu)直接擱在混凝土墻上;網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，比屋架結(jié)構(gòu)更方便布置柱子;管桁架體系，是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的簡化版，美觀好;張弦結(jié)構(gòu)體系，適合體育場;空間網(wǎng)殼體系，更適合大跨度公共建筑，造價高;門式鋼結(jié)構(gòu)，一般廠房比較常用，拼裝靈活，施工方便，實用。

在整個建筑結(jié)構(gòu)中，鋼結(jié)構(gòu)的安裝尤其是特殊型鋼結(jié)構(gòu)的安裝十分重要，結(jié)構(gòu)不同，安裝方法和工藝也會不同，應(yīng)因地制宜，因時制宜。

結(jié)語

對超高層建筑來說，鋼結(jié)構(gòu)施工是一種非常有效的施工方法，也是一種綜合性很高的方法，因此，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)施工之前，應(yīng)當(dāng)做好施工過程的規(guī)劃。鋼結(jié)構(gòu)作為自重強(qiáng)、強(qiáng)度高的建筑，對于承受動力荷載的能力非常優(yōu)秀，可以有效的減短建筑的施工工期，具有其他的方法無法比擬的優(yōu)點，我國對于鋼結(jié)構(gòu)的使用已經(jīng)變得越來越優(yōu)異，但還是有著很大的進(jìn)步空間的，因此，我們還應(yīng)當(dāng)積極的去學(xué)習(xí)其他鋼結(jié)構(gòu)使用強(qiáng)國的鋼結(jié)構(gòu)使用方法，并加以改進(jìn)，從而突破創(chuàng)新，使我國的超高層建筑的建筑性能得到更大程度的提升。

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