高层建筑钢结构施工范文

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第1篇

关键词：高层；建筑；钢结构；施工技术

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

中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）

一、钢结构的特点

钢结构是指以钢材为材料做成受力构件的结构,因其具有承载力强、自重轻、强度高、施工快、抗震强等优点,通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大，有较大振动、要求能活动或经常装拆的结构。进而取代了传统的砖混结构、混凝土框架结构建筑。

二、钢结构主要构件

（一）梁、柱

钢结构住宅结构一般设计为强柱弱梁形式，梁柱均取等截面形式。梁主要选用高频焊接和热轧H钢，它是工字钢的升级换代产品，具有抗弯性能好，翼缘宽，侧向刚度大，翼缘表面相互平行，构造方便等优点。我国目前采用的H钢梁大多为Q235和Q345钢，翼缘宽度为60～180mm，截面高度为100～800mm。

钢结构住宅一般为大开间，框架柱在两个方向都承受较大的弯矩，同时应该考虑强柱弱梁的要求，目前广泛使用焊接H型钢或I字热轧钢截面。对于轴压比较大、双向弯矩接近、梁截面较高的框架柱，采用双轴等强的钢管柱或方钢管混凝土柱。方钢管混凝土柱不仅截面受力合理，同时可以提高框架的侧向刚度，防火性能好，而且结构破坏时柱体不会迅速屈曲破坏。

（二）楼板

楼板结构的选择至关重要，它除了将竖向荷载直接分配给墙柱外，更主要的作用是保证与抗侧力结构的空间协调作用。所以，楼板必须有足够的承载力、刚度，并且与钢框架实现可靠连接，确保结构体系的整体刚度和稳定性。另外从抗震角度来看，还应采用相应的技术和构造措施减轻楼板自重。同时楼板还要应该满足住宅功能的要求，如防颤动、隔音、隔热等。我国钢结构住宅的楼板，一般采用钢筋混凝土结构和钢结构体系的传统做法。常用的楼盖结构有:压型钢板-现浇混凝上组合楼板，现浇钢筋混凝土板以及钢-混凝土叠合板，而以第一种最为常用。

（三）支撑体系

支撑分轴交支撑和近年发展起来的偏交支撑两种，前者耐震能力较差，后者在强震作用下具有良好的吸能耗能性能，而且为门窗洞的布置提供了有利条件，目前国内用得还很少，建议在高烈度区首选偏交支撑。

三、高层建筑钢结构施工技术

（一）塔吊

塔吊的选择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问题。在塔吊的选择上应优先考虑内爬式塔吊，因为钢结构建筑采用内爬式塔吊不需要对楼层进行加固，并且在起重机布设位置上有较大的自由度。另一方面，采用内爬式塔吊进行钢结构高层建筑吊装施工，对塔吊起重能力和幅度要求不像采用附着式塔吊那样苛刻。若使用附着式塔吊时，如果工程设计师180m,那么就要采用210m的塔吊比较合适,这样,即从经济上考虑,又在施工成本上节约。

（二）吊装

吊装在钢结构施工中是一个关键重要的工序，吊装的速度与质量对整个工程起着举足轻重的作用。

吊装的总原则：

a.在一个平面内,要从中心位置,核心筒逐步向四周去展开吊装,从中间位置的单元,要先构件成一个稳定的单元刚度柱,要先吊装柱,再吊装梁,在一个柱网单元固定后,在依次在周围吊装两个单位,三个单元,直到最后全部吊装完成后进行全面的校对。

b.竖向吊装顺序(以一柱三层为例):先安4根钢柱下层框架梁测量校正螺栓初拧中层框架粱上层框架粱测量校正螺栓初拧测量校正终拧高强螺栓焊接焊缝检测散铺上层压型钢板与栓钉焊接下、中层压型钢板散铺与栓钉焊接下、中、上层钢梯、平台吊装楼盖钢筋混凝土楼板施工。

（三）焊接

焊接高层钢结构具有工期紧、结构复杂、工程量大、质量要求高的特点,而焊接作为钢结构施工的重要工序,其焊接顺序与工艺参数的选择与施焊水平对工程的“安全、优质、高速”的完成影响重大。焊前进行清理，使用电动钢丝砂轮对坡口内及两侧的浮锈打磨清理，并进行必要烘干处理。焊接顺序和焊接方向的合理性。先焊收缩量大的焊缝，以保证焊缝能够自由收缩；从部件相互之间相对固定的位置朝向彼此间有更多的相对运动自由的位置。拼板时，先焊错开的短焊缝，后焊通直的长焊缝。在焊接的过程中，注意保护气体对焊接点的保护，限制空气侵入。对于重要的焊接结构，若焊接接头的组织和性能不能满足要求时，可采取焊后热处理（退火、回火、淬火)以改善焊接接头的组织和性能，同时也可以消除或减少焊接应力。

四、高层建筑钢结构施工特点

钢结构的施工大体上可分为三大部分：钢构配件的制作、现场的拼接安装、防腐防火处理。

（1）钢结构施工对施工测量要求严格。钢结构在进行结构计算时，力学模型非常清晰，尺寸变化对模型影响明显。因此，在制作和安装阶段，施工测量是较为重要的问题。例如，下料不精确，会造成构件的变形；安装时不能就位，影响承荷效果钢结构施工现场焊接的环境特点。

（2）钢材具有热胀冷缩的特性，其在安装过程中对天气、温度等条件敏感。钢结构焊接有其专门的技术规程要求，实际工作中，自然条件不能满足工作要求时，往往要采取人工措施给施工创造条件，比如焊条的预热、钢板的预热加温等。如果钢结构在施工过程中尺寸变化较大，温度过高或过低都会对安装精度产生影响。

（3）钢结构易锈蚀，防火性能较差，需对其进行涂装保护。把钢结构防火涂料涂在钢结构件表面，以起到防火隔热保护作用，防止钢材在火灾中迅速升温而降低强度，避免钢结构失去支撑能力而导致建筑物垮塌。

五、安全施工

安全施工是钢结构施工中的重要环节,超高层钢结构施工的特点是高空、悬空作业点多。在施工过程中,仅螺栓就有40万颗,这些零件虽小,但如果从l00m以上的高空掉下去,后果可想而知。针对超高层钢结构施工的特点,采取事前与过程控制相结合的方法,即事先采取防护措施(如防坠板、防坠器、安全梯、缆风绳等),并加强对施工人员的安全教育,坚持安全巡视制度。

工程在吊柱子时外墙设置网,吊框架梁时架设临时活动式走道,并随框架吊装逐层升高;拧螺栓时在梁端挂设吊篮,焊接时搭设操作平台,另外做到及时铺设楼层压型板以确保施工安全。

尽管钢结构体系在我国还处在刚刚起步阶段，但该体系集众多优点于一身，一旦相关的配套技术及市场问题进一步解决之后，钢结构的发展将有着非常光明、广阔的前景。

参考文献

[1] 王培成. 高层建筑钢结构施工技术与管理[J]. 科技资讯, 2011,(09)

第2篇

【关键词】高层建筑 钢结构

一、住宅建筑中应用钢结构的优势

1.能合理布置功能区间

利用钢材强度高的特点，设计可采用大开间布置，使建筑平面能够合理分隔，灵活方便，创造开放式住宅。

2.自重轻、抗震性能好

相同建筑面积的建筑楼层，钢结构自重轻，根据比较，六层轻钢结构住宅的重量，仅相当于四层砖混结构住宅的重量。而且钢材具有延性，能比较好的消耗地震带来的能量，所以抗震性能好，结构安全度高。

3.施工方便、工期短

钢结构构件，可以实行工厂化生产，现场安装。由于现场作业量小，对周围环境污染少，同时，施工机械化程度高，加快了施工速度。根据统计，同样面积建筑物，钢结构比砼结构工期，可缩短三分之一，而且可节省支模材料。

4.综合造价低

由于自重轻，基础费用降低，总体用料减少，直接成本降低，建设工期短，间接费又可减少，所以综合造价低。

5.符合住宅产业化和可持续发展的要求

钢结构适宜工厂大批量生产，工业化程度高，并且能将节能、防水、隔热、门窗等先进成品集合于一体，成套应用，将设计、生产、施工一体化，提高住宅产业化的水平。

二、钢结构加固的方法

1.改变结构计算图形的加固

改变结构计算图形的加固方法指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件，增设附加杆件和支撑，施加预应力，考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法。

1)钢柱的加固

(1)增设支撑减少柱计算长度。

(2)将屋架与柱交接改为刚接，减少柱计算弯矩和计算长度。

(3)增加屋盖支撑使排架柱可按空间结构进行验算。

(4)加强某柱列，使排架所受水平荷载主要由该列柱承担，其他柱列卸载，减少加固工作量。

2)钢梁的加固

(1)增设支柱或支撑以减少梁的跨度，提高梁的承载力。

(2)增设拉杆施加预应力。

(3)将各单跨梁支座连接成连续梁，以减少跨中弯矩。

2.增大构件截面的加固

1)钢柱的加固可采用改变截面形式方式，来提高弯矩作用平面内外的承载能力。

2)钢梁加固，焊接组合梁和型钢梁都可在翼缘板上加焊水平板，斜板或型钢进行加固，一般宜上下翼缘均加固，但当有铺板上翼缘加固困难时，亦可仅对下翼缘补强加固。对用于梁腹板抗剪强度不足的加固，当梁腹板稳定性不能保证时，往往采用设置加劲肋的方式。

3.连接和节点加固

1)原焊接连接的加固

焊接连接的加固应采用焊接，可采用增加焊缝长度，加大焊缝高度或两者同时进行的方法实现，优先考虑增加焊缝长度。

2)原铆钉螺栓连接的加固

铆钉连接的加固宜用高强螺栓摩擦型连接；螺栓连接的加固也宜用高强螺栓。当用焊缝加固普通螺栓或铆钉连接时，应按焊缝承受全部作用力设计计算其连接，不考虑两种连接的共同工作，且不宜拆除原有连接件。

3)节点连接的扩大

当原有连接节点无法布置加固新增的连接件或焊缝时，可考虑加大节点连接板或加辅助件，新增节点板应牢靠地焊接在原节点板上，加辅助件的方法一般要求短斜板与节点板间的焊缝承载力是该短斜板与杆件连接焊缝承载力的1.5倍。

三、钢结构安装

1.箱型柱安装：箱型柱在实际施工过程中按照材料采购、加工、运输、吊装、连接（加固）工艺完成。所有钢结构制品，在刷防锈油漆前，必须将构件表面的毛刺、铁锈、油污及附着物清除干净。立柱安装吊装采用塔式起重机，利用柱顶临时设计连接耳板为吊装吊点进行吊装。立柱连接采用临时连接板和临时螺栓进行连接，形成稳定的单元框架后调整焊接及UT检测。

2.钢梁安装钢梁的安装分主梁、次梁和外挑梁的安装；主梁材质为Q345B轧制H型钢。主梁在立柱形成单元后采用捆绑串吊施工，根据该工程的设计特点吊装数量2~4根；次梁和剪力墙框架梁由于空间和接点的实际情况，一般采用单根吊装。

3.高强螺栓安装高强螺栓是目前建筑钢结构最先进的连接方法之一。它的特点是施工方便，可拆可换，传力均匀。根据本工程的设计方案高强螺栓采用摩擦型连接。紧固办法采用专用棘轮扳手和扭矩扳手经初拧和终拧完成。

4.栓钉焊接栓钉焊接是高层钢结构施工中不可缺少的一个环节，常见的栓钉焊接分为直接焊接在钢梁上和穿过压型钢板后焊接在钢梁上两种方式。本工程采用直接焊接在钢梁上。

四、钢结构工程的事故破坏形式及原因分析。

1.钢结构的承载力失效。

1)钢结构的强度指标不合格。在钢结构设计中有两个重要的强度指标：屈服强度和抗拉强度。当构件承受较大剪力或扭转时，钢材抗剪强度也是一个重要强度指标。

2)钢结构的连接强度不满足要求。包括焊接强度，螺栓连接强度。

3)使用荷载和条件的改变。

2.钢结构的刚度失效。

主要因素有轴心受压构件的长细比要求，受弯构件的允许挠度要求，压弯构件的长细比和挠度的要求，支撑体系的选择和设置。

3.钢结构的稳定。

钢结构构件由于材料强度高，所需截面相对较小，所以最容易失稳，钢结构的失稳最容易发生在其基本的轴心受压构件、压弯构件和受弯构件。因此，在钢结构设计中保证其构件不丧失稳定性极为重要。

1)影响结构构件的整体稳定的主要原因。

(1)构件的各类初始缺陷。

主要包括：初弯曲、初偏心，热轧和冷加工产生的残余变形及其分布，焊接残余应力和残余变形等。

(2)构件受力条件的改变。

钢结构使用荷载和使用条件的改变引起受压构件应力增加，使受拉构件转变为受压构件，从而导致构件整体失稳。

(3)施工临时支撑体系不够。

2)导致钢结构构件局部失稳的主要原因。

(1)构件局部稳定的不满足。

组合截面要构件设计中，加劲肋的布置和构造应当合理而经济，以加强局部稳定。

(2)局部受力部位加以劲构造措施不合理。

如支座、较大集中荷载作用点，应当设支承加劲肋，构件运输单元的两端及较大构件的中间设置横隔等。

(3)吊装时吊点位置选择不当。

钢结构在设计时，图纸应详细说明正确的起吊方法和吊点位置。

4.钢结构的疲劳破坏。

钢结构的疲劳破坏往往在其循环应力摊牌作用下发生。如果钢结构构件的实际循环应力特征和实际循环次数超过设计时所采取的参数，就很可能产生疲劳破坏。

第3篇

关键词：钢混结构；钢结构；高层建筑；施工特点

1.钢混结构在高层建筑施工中的应用

钢管混凝土属于钢混结构范畴，其主要特点是充分发挥了混凝土和钢材的优势，钢管由于灌入混凝土，其稳定性得到提升；混凝土受到周围钢管的约束，其抗压能力获得提高。该组合结构具有高强度、轻质、抗冲击性能优良及耐腐蚀等诸多优点。钢管混凝土除了具备以上优良特性外，在施工方面同样优势显著，由于钢管的约束作用，可不搭设模板；钢管能够代替混凝土柱中的主筋及箍筋，省去了钢筋笼的焊接工作，因此，极大地降低了施工周期。最适合应用在高层建筑、大跨度桥梁等工程结构的承压构件中。

钢混结构对于钢管的要求较低，钢管既可选用无缝形式也可选用焊缝形式，其中钢管混凝土最小直径应不低于10cm，直径过小的钢管增加了混凝土的灌注振捣难度；为了保证浇筑过程中钢管的约束强度，壁厚应不低于0.4cm。为了保证钢管混凝土的刚度，所灌注混凝土标号不应低于C40。钢管混凝土融合钢筋和混凝土的各自优势，在具体施工过程中应兼具二者的特性。以下是具体施工特点分析。

1.1钢管

绝大部分钢混结构中，均选用卷焊钢管，对焊缝的要求较低，一般选用直缝，保证焊缝在受力条件下不容易出现应力集中问题，卷制方向应用钢板的轧制方向相同。卷制内径根据钢材类型而定，高层及大跨桥梁结构中使用最广泛的16Mn钢板，其卷制内径应不低于钢板厚度的40倍。卷制前应先开坡口，坡口位置应与卷轴正交。

1.2钢管拼装

为了保证运输不受限制，单个钢管单元长度不应大于10m，对于高层建筑中的钢管混凝土拼装作业，钢管预制长度应该根据施工现场的吊装能力而定。钢管单元在焊接过程中，必须保证钢管内肢管平顺，应严控焊接应力引发的钢管内肢管变形问题，为了尽可能降低焊接对肢管的干扰，应采取反向焊接的方式，在钢管两侧对称施焊，以冲抵焊接带来的微变形。对于直径较小的钢管，应选择固定点焊；直径较大的钢管，可选用光圆钢筋焊接于钢管接口处，起到支撑作用，为了提升焊接质量，可在钢管内壁加设内衬。焊接顺序的确定要以尽可能降低变形为主要目的，焊缝通过检测后方可在焊缝处进行防腐蚀保护。

1.3钢管混凝土结构灌注

由于钢管混凝土结构省去了柱内钢筋笼的编制，因此，便于进行混凝土现浇作业。为了确保钢管内混凝土完全密实，浇筑面应略高于钢管端口，并采用振捣棒均匀插捣。当钢管混凝土直径大于40cm时，除进行必要的插捣外，应采用板式振动器均匀振捣。对于少部分直径过大的钢管混凝土，为了保证内部混凝土密实，还应采用加速振实法。钢管混凝土结构一个施工单元内，混凝土浇筑作业必须一次性连续完成，需要加设施工缝时，应临时关闭管端，以防异物坠入。

当混凝土浇筑作业临近尾声时，应使得浇筑面略高于端口，并将预留的排气孔板贴实于端口，并迅速焊接，待所浇筑混凝土强度达到设计强度的70%以上时，再将压实于端口的排气孔板同端口焊接。

2.高层钢结构施工应用

2.1钢筋及型钢

为了确保框架结构中梁柱交叉位置末端钢筋的相互独立，在柱结构型钢施工中，在型钢腹板位置应预先钻孔，保证梁端钢筋顺利穿入且互不影响。钻孔大小既要满足梁端钢筋的最大直径，还应尽可能减小腹板开孔对型钢承载力的削弱作用，工程实际中，腹板开孔直径一般介于5-6mm。对于梁柱交叉位置及型钢翼缘附近，在浇筑混凝土的过程中不易排尽空气，因此，在浇筑前应预设若干排气孔道。

2.2混凝土模板架设及现浇作业

为了保证混凝土模板的稳定性，应将梁底部的固定螺栓置于钢梁下弦处，盖板应选用可拆解模板搭设，从而提高模板的利用率，g接降低施工费用。在具体的钢结构施工中，必须严格依照钢结构行业规范中要求的施工顺序进行，混凝土浇筑也应遵照相关混凝土施工规范，对于型钢翼缘等容易出现混凝土不密实的位置，应加强振动操作，保证混凝土结构整体质量安全可靠。

3.高层建筑钢结构施工中的独特要点

高层建筑钢结构工程不同于普通的钢结构施工作业，必须引起足够的重视。首先，考虑到钢结构的繁杂性，必须在装配前做好施工组织规划，加之钢结构对施工精度要求苛刻，其拼装工作必须做到严丝合缝。相反，高层建筑选用钢混结构形式时，混凝土应采用现浇形式，其精度要求降低，若两种结构形式并存时，将给施工过程带来诸多不便。再者，高层建筑钢结构施工中，其作业平台较高，其施工进程必然受到外界不良天气的干扰，比如遇到大风、暴雨等强对流天气时，钢结构的起吊作业将无法开展。所以，在安排施工进度时，应充分考虑这一方面。

第4篇

关键词：高层建筑钢结构制作安装

前言：传统的钢筋混凝土结构在超高层建筑中由于自重较大，柱子所占的建筑面积比率又高。因此，在目前高层建筑施工中，钢筋混凝土的使用受到越来越多的局限和质疑。而高强度钢材的出现，恰恰解决了钢筋混凝土在超高层建筑使用中的尴尬局面。钢结构与普通的钢筋混凝土相比，具有高强、均质、施工速度快、抗震性好和回收率高等优越性。目前早已广泛应用于高处建筑、办公大楼、工业厂房等等建筑行业中。以下笔者从高层建筑钢结构施工设计的多个方面进行粗浅的分析，以供参考。

1.高层建筑钢结构材料的选用

钢结构与普通的钢筋混凝土相比，具有高强、均质、施工速度快等优点。特别是近些年来，随着我国冶金技术的提高，钢结构逐渐克服了导热系数大、耐火性差得先关问题，耐火钢广泛投入研究和生产，为我国钢结构的发展创造了更加有力的客观条件。目前我国主要投入生产的耐火刚有B400RNQ和B490RNQ两种型号。同时，为了保证钢结构在600C时仍然具有150到220MPa强度，一般在高层建筑中主要采用的钢结构施工设计为框一剪、框一筒结构体系。而在建筑造价上，钢结构造价大约占钢材费用的40%，制作安装费用的30%，防火涂料费用的30%，分析各种造价费用可以看出防火涂料费用占钢结构造价费用的比重加大。因此，耐火刚的有效研发、生产、投入使用，虽然成本造价上比一般的钢材价格会有所提升，但是在防火方面极大的降低了钢结构建筑使用防火涂料的价格，抵消一部分钢结构在防火涂料上的成本费用，平衡了高层建筑钢结构的成本费用的同时，提高了高层建筑钢结构的可靠性和安全性。

2.高层建筑钢结构的制作与安装

2.1选取统一的测量仪器和钢材量具

一般情况下建造一栋高层建筑，需要涉及到许多相关建筑方面，如土建、玻璃幕墙、钢结构以及其他设备的安装。然而由于建筑一栋高层往往建造周期较长、工期反复，因此在建造中保证统一的标准尤为重要。在施工建筑中，高层建筑物应该更具我国计量部门的统一规定，使用统一的测量仪器和钢尺，以此确保对高层建筑物在进行定期校验时可以保障建筑物的各项指标符合国家规定，各项指标没有明显的偏差。

2.2 对高层建筑轴线、标高、地脚栓的定位

对高层建筑钢结构轴线的定位，可以根据建筑场地的宽窄，选择在建筑外部或者内部设置控制轴线100M高度的建筑需要设置一个控制桩，一共架设经纬仪或激光仪控制桩的位置，要求以能满足通视、可视为原则钢柱的长度以满足起重量的大小和运输的可能性，一般为2~3 层为一节，对每一节柱r安装小得使用下一节柱子的定位轴线，应从地面控制轴线引到高空，以保证每节柱r安装正确无误，避免产生累积误差。柱脚与钢筋混凝土基础的连接，一般采用埋入式钢性柱脚，地脚螺栓是在安装就位第节钢柱时，控制平面尺寸和标高的临时固定措施。 2.3 钢结构中钢柱的制作和安装

在高层建筑中钢柱是决定建筑物总高度的竖向构建，在建筑施工中有着极其重要的作用。一般钢柱在加工制度中必须满足建筑行业的实际验收标准100M高，同时在制作中分为8到12个构件，在翻样下料中首先应该充分考虑到在焊缝收缩变形和竖向荷载作用下所引起压缩变形。因此即使钢柱在翻样下料过程中即使与设计长度有几毫米的差距，也不能忽略不计。同时，在安装过程中上下两节钢柱截面及时完全相等，也不允许相互调换位置，对每一节的钢柱应该给予编号，从而正确的安装就位。

对钢柱标高的控制一般有两种力式：一方面，按照相对标高制作安装。在不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形，高柱误差不应该超过3mm，各节柱制作也应该符合建筑行业的验收要求。而这种制作要求一般安装在12层以下，对层高控制不是很严格的建筑物；另一方面，按设计标高制作安装土建的标高安装第一节钢柱底面标高，且每一节的钢柱其累加在一起的尺寸总和应该符合建筑设计的总尺寸要求。同时，在钢柱的安装、加工过程中，无论采取哪种安装方式，距应该在翻样下料制作过程中将收缩变形和竖向复杂作用下，所引起的压缩变形，加大钢柱的安装、加工过程中表现出来，以此符合各种高度、各种形式的施工设计要求。

2.4 高层建筑框架梁的安装、制作

目前我国高层建筑在框架梁的选取上一般采用H型钢，钢架梁与钢柱之间由钢性连接，其中钢柱呈贯通型。同时对框架梁的上下翼缘处在钢柱内设置横向的加劲肋框架梁按照已经编制好的序列号准确就位，保证钢柱与框架梁之间的接触节点域能够有很好的准确性和可靠性。在框架梁的制作中，应该在框架梁所在的位置设置相应的悬梁与上下翼缘采用熔透焊缝方法进行连接，在腹板上采用高强螺栓连接。由于在钢结构建筑施工中其对精准度得要求，远远大于对钢筋混凝土的施工要求。因此在框架梁和钢筋混凝土剪力墙或钢筋混凝土筒壁连接时，其腹板在俩接中应该确保孔边距的基本要求，开椭圆孔。

结束语：

综上所述，高强度钢材的出现有效的解决了传统高层建筑钢筋混凝土使用的尴尬局面，进一步有效的提高了我国超高层建筑的施工技术。目前高强度钢材早已广泛应用于我国超高层建筑中，钢结构势必成为建筑施工的主流发展趋势。本文笔者从钢结构的多个方面入手，粗浅的阐述了钢结构制作、安装、选取等多个方面，以供参考。

第5篇

关键词:高层建筑钢结构施工技术

中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：

Abstract: with the engineering calculation and the improvement of construction technology and theory research progress, and the new higher strength steel constantly researching, believe that high civil construction steel structure concentrated more high-tech, which can be more widely used. This paper introduces the high-rise steel structure of the construction of the basic requirement, and analyzes the high-rise steel structure construction technology.

Keywords: high-rise steel structure construction technology

钢结构是指以钢材为材料做成受力构件的结构,因其具有承载力强、自重轻、强度高、施工快、抗震强等优点,与钢筋混凝土结构相比, 在“ 高、大、轻”3个方面具有独特的优势。高层建筑钢结构是社会生产需要和人类生活需求的产物,是现代工业化、商业化和城市化的必然结果。而科学技术的发展,高强轻质材料的出现以及机械化、电气化在建筑中的实现等,为高层建筑钢结构的发展提供了技术条件和物质基础。

随着我国城市化进程不断加快以及我国钢产量跃居世界前列,建筑钢结构在综合经济效益和抗震性能上的优点,正逐渐的得到普遍的认可,发展钢结构建筑已成为工程建设的一项基本政策。由于钢结构具有抗风、抗震,减小结构占用面积,施工速度快,基础费用低等优点,钢结构正逐步成为工程机构中优先考虑使用的结构类型。我国现代高层建筑钢结构起步于80年代中期,第一栋高层建筑钢结构为深圳发展中心大厦（43层、高165M）。此后,北京、上海、深圳、大连等地又陆续有高层建筑钢结构建成。著名的有北京京广中心（60 层、高208M）,深圳地王大厦（81层、高325M）,深圳赛格广场（72层、高292M）, 上海希尔顿饭店（44层、高144M）, 金茂大厦（91层、高365M）,上海浦东国际金融大厦（56层、高226M）,香港中银大厦（70层、高369M）,天津津塔写字楼（地上75层,地下4层,高336.9米,绝对高度现居华北第一,全球第十七）以及台湾最具代表性的高层钢结构建筑―――台北101大厦（101层、508M）。

据文献统计,我国已建和在建的高层钢结构建筑（含钢筋混凝土混合结构和组合结构）已达80 多幢,总建筑面积600 多万平方米。目前统计资料显示,高层建筑中,钢结构所占比例有所增加,可见高层建筑特别是超高层建筑最适合的结构类型是钢结构或以钢为主的混合或组合结构。这充分体现了钢结构具有广阔的发展前景。

一、高层建筑钢结构施工的基本要求

在高层钢结构施工现场工作时,首先要明白节点固化图的布置,制定合理的高层施工工艺。根据工程机械设备本身的特点去严格机械的使用工序,做到每个工序相互衔接合理,加快工程进度。根据结构的不同特点,选择合适的天气去完成焊接等工作,一定要保证施工质量,为了缩短工期,要严格执行制作工艺,减少处理现场的时间,要做到对分区、分层、分阶段去控制质量,防止误差的累计太多,牢固树立安全第一的原则,防范措施要严谨,施工质量检查到位。

建造一幢超高层大楼，涉及到土建、钢结构、玻璃幕墙和各类设备的安装，使用的测量仪器和使用的钢尺必须由国家法定的同一计量部门由同一标准鉴定。

钢柱的定位轴线可根据场地的宽窄，在建筑物外部或内部设置控制轴线。本工程高度在100 m，设置二个控制桩，以供架设经纬仪或激光仪控制桩的位置，要求以能满足通视、可视为原则。

钢柱的长度以满足起重量的大小和运输的可能性，一般为2～3层为一节，对每一节柱子安装不得使用下一节柱子的定位轴线，应从地面控制轴线引到高空，以保证每节柱子安装正确无误，避免产生累积误差。

柱脚与钢筋混凝土基础的连接，一般采用埋入式刚性柱脚，地脚螺栓是在安装就位第一节钢柱时，控制平面尺寸和标高的临时固定措施。

二、高层建筑钢结构施工技术

1、塔吊

塔吊在施工现场的作用是巨大的,所以要对塔吊的选择要慎重,一定要选择符合施工要求的,还有就是布置的位置以方便施工以及以后的拆卸等问题,附着塔吊因为造价很高,所以在选择的时候要考虑这点,如果工程设计师180m,那么就要采用210m的塔吊比较合适,这样,即从经济上考虑,又在施工成本上节约,内爬式塔吊在高层建筑现场施工中应用的比较普遍。

2、吊装

在建筑施工中,吊装一直以来都是第一工序,也是控制整个工程的一个工序,起着重要的作用。钢结构吊装要采用结构平面、立面形状整体吊装的很多,所以一定要注意安全问题。在吊装的形式,数量,以及钢结构的摆放位置上要根据现场的实际情况去考虑,要根据施工的需要,把现场划成几个区,各个工序的设备及材料要按照规划区摆放。一般来说吊装的总原则是如下。

（1）在一个平面内,要从中心位置,核心筒逐步向四周去展开吊装,从中间位置的单元,要先构件成一个稳定的单元刚度柱,要先吊装柱,再吊装梁,在一个柱网单元固定后,在依次在周围吊装两个单位,三个单元,直到最后全部吊装完成,一定要进行钢结构的全面校正工作,保证工程质量。

（2）竖向吊装顺序(以一柱三层为例):先安4根钢柱下层框架梁测量校正螺栓初拧中层框架粱上层框架粱测量校正螺栓初拧测量校正终拧高强螺栓焊接焊缝检测散铺上层压型钢板与栓钉焊接下、中层压型钢板散铺与栓钉焊接下、中、上层钢梯、平台吊装楼盖钢筋混凝土楼板施工。

3、焊接高层钢结构具有工期紧、结构复杂、工程量大、质量要求高的特点,而焊接作为钢结构施工的重要工序,其焊接顺序与工艺参数的选择与施焊水平对工程的“安全、优质、高速”的完成影响重大。本工程约15000工钢结构安装施工任务,月施工最快完成9层;采用CO2气体保护半自动焊完成了超厚钢板焊接的施工( 最厚达100mm),整个工程的焊缝100％ 超声波探伤,100％合格,一次探伤合格率达98％ ;在钢结构吊装方面,经过项目技术人员不断探索与总结,解决了超高层钢结构空间定位及折线形钢结构箱型柱吊装技术问题,且整体垂直度最大偏差9mm。

（1）确定焊接顺序。①平面内:应从建筑平面中心向四周扩展,采取结构对称、节点对称和全方位对称的顺序焊接。②竖向上:L层框架梁压型钢板支托下层框架梁玉型钢板支托中层框架梁压型钢板支托焊接检验(柱柱焊接可在梁焊接前进行,也可于之后进行)。③ 柱一柱焊接应由两名焊工相对,两面等温、等速对称施焊。④柱梁节头的焊接,一般先焊H型钢的下翼缘板,再焊上翼缘板。一根梁的两个端头应先焊一个端头,待其冷却至常温后,再焊另一端。

（2）确定焊接参数。选定工艺后,焊接QC小组在项目组的带动下通过工艺评定,编制出一整套切实可行的适用本工程特点的CO气体保护半自动焊接方法及参数。首先确定攻关目标,用ABC法找出影响质量的原因．并进行系列分析,针对这些问题找出相应的对策措施;建立了有效的质量保证体系,制定完善的工艺指导书。经过反复试验,确定了运用于横焊、平焊、立焊、斜立焊的丁艺参数;通过对焊丝的伸出长度、焊缝层问清理,焊枪施焊角度反复摸索,形成了

一整套的施工要领;为使焊接环境处于相对稳定状态,加强了施工防护措施和辅助措施。经过项目组和焊接QC小组全体人员的不懈努力,很好地解决了CO气体保护焊应用在超厚件立向、斜立向接头上的焊接工艺问题。

4、安全施工

安全施工是钢结构施工中的重要环节,超高层钢结构施工的特点是高空、悬空作业点多。在施工过程中,仅螺栓就有40万颗,这些零件虽小,但如果从l00m以上的高空掉下去,后果可想而知。针对超高层钢结构施工的特点,采取事前与过程控制相结合的方法,即事先采取防护措施(如防坠板、防坠器、安全梯、缆风绳等),并加强对施工人员的安全教育,坚持安全巡视制度。

工程在吊柱子时外墙设置网,吊框架梁时架设临时活动式走道,并随框架吊装逐层升高;拧螺栓时在梁端挂设吊篮,焊接时搭设操作平台,另外做到及时铺设楼层压型板以确保施工安全。

总之，高层、超高层建筑的发展体现了发达国家的建筑科技水平、材料工业水平和综合技术水平，也是建设部门财力雄厚的象征。更好实现钢结构在高层建筑中的施工与运用，则有助于推动建筑行业向更为广阔的新纪元进军。

参考文献：

[1] 衣晓鹏. 高层建筑钢结构施工问题研究[J]. 科技致富向导, 2011,(02)

[2] 姜华, 吴继有. 高层建筑地下室防水工程施工的几点建议[J]. 黑龙江科技信息, 2009,(08)

[3] 陈德建. 工程地质在投资控制中的作用[J]. 西部探矿工程, 2009,(03)

[4] 王培成. 高层建筑钢结构施工技术与管理[J]. 科技资讯, 2011,(09)

第6篇

【关键词】高层建筑；优劣势；钢结构；施工技术

一、 高层建筑钢结构的优劣势分析

1. 优势

（1）空间大：目前，钢材的抗侧弯及抗压强度都能达到混凝土的 1.5 倍左右，也就是说当处于相同情形下，利用钢结构能有效减小截面，这样就可以增大实际所用的有效空间。

（2）施工周期短：在高层建筑中适用钢结构，其构件可以由厂家制作，而钢结构也可以在现场加以安装。在具体的安装中，无需设置过多的脚手架，而且采用的压型钢板可以当作混凝土楼板的永久性模板。此外，在高层建筑施工中混凝土施工能与钢结构安装之间交叉进行，从而最大化缩短了施工的工期。

（3）能循环再利用：对于钢结构建筑物而言，其施工建材可以实现钢材的再生利用，这样便有效减少了建筑垃圾，明显比其它建筑结构有优势。

2. 劣势

（1） 耐腐蚀性不强：钢结构适用的钢材表面有大量的铁元素，其铁原子容易与空气发生氧化作用而产生氧化铁锈，这种锈蚀作用能引起应力的集中，从而对钢结构的适用造成威胁，使得钢结构提前破坏。

（2） 耐火性差：如果遇到了火灾，钢结构建筑钢材导热系数过大，其耐火性能较差，使得刚才屈服强度及弹性模量等会随着温度的上升而急速降低。比如说，当温度分别为350度与500度时，钢材强度分别下降30%与50%；若温度达到了600度，那么钢材结构的刚度与强度几乎全部丧失。

二、工程概况

某高层建筑采用的是钢结构，因而属于钢结构高层建筑工程项目，主要有三个部分：塔楼、配楼与连廊。塔楼地上有35层，地下也有4层；该建筑的总面积达到了约79000m2，属于全钢结构建筑，总钢材构构件的质量达到了15000吨；外轮廓主要由折线柱组成的双曲面，这给安装及测量都带来了极大的困难；其中钢材选择的是 Q345GJC，板厚最大为10cm，因此焊接的时候难度系数较大。

三、高层建筑钢结构施工技术探析

对于本工程建设而言，其施工技术主要包括了这些内容：塔吊选择、布置及装拆；构件进场、验收与堆放；吊装；测量控制；焊接；工期及质量控制；安全施工等。具体而言，可以用图1来表示钢结构的安装工艺：

1. 施工前准备

开展施工之前，相关监理人员必须对工程图纸及相关工艺技术进行了解，熟悉技术条件与规范标准，对于设计图纸的意图应充分领会，要加强重点与难点的理解；及时组织相关专业技术人员做好图纸会审工作，检查图纸中可能出现的漏、缺及错等问题，力求将问题扼杀在施工前，从而减少图纸带来的工程质量及进度问题；做好施工图纸交底，进而对接下来的工作做好方案编制，并交予相关专家进行论证，待审核通过后方可进行施工。

2. 塔吊选择、布置及装拆

对于高层钢结构工程建设而言，绝对不能缺少塔吊，可以这样说，塔吊当属整个建设的核心设备。在进行塔吊选择与布置时，应根据建筑物的现场实际情况与钢结构自身的因素等结合加以考虑，还要保证塔吊在装拆过程中的方便、安全及可靠。对于本工程中，优先选择的是爬式塔吊，这样就可以不用对楼层进行加固也能施工，同时起重机在布设位置的时候也有着很大的自由度；爬式塔吊安装钢结构，对塔吊起重幅度及能力的要求没有其它类型塔吊那么苛刻；同时，采用爬式塔吊在造价上也要低于同类起重机的造价。具体而言，本工程的塔吊高度设计为150米，采用塔吊的塔身高度为180米左右，若要考虑地下部分则需要设置200米。此外，基于爬式塔吊同类中的比较而言，采用内爬式塔吊应在本工程中的造价最低，因此选择内爬式塔吊。

3. 吊装

吊装当属钢结构施工中的龙头工作，其速度与质量将直接影响整个工程施工。在进行吊装之前，需要充分分析结构的平面与立面形状、塔吊数量与位置、结构形式及现场的施工条件等，通过这些方面的详细分析之后确定最终的吊装分区及顺序。对于本工程，初步划分为了两个作业区（东区与西区），分别通过两个作业组来完成两个区的构件吊装。本工程采用这种方式，使得“区域吊装”和“一机多吊”相结合，恰当地解决了施工工期紧和工程量较大的矛盾。在对工程进行测量的时候，首先应注意的是各个工序之间存在着相互联系，也存在着相互制约的关系，因此必须合理选择测量方法，以使其对工程测量的进度及精度影响最小。根据多方面的考虑，本工程采用的是“预先控制”和“跟踪校正”结合的方式。总的来说，就本工程中的竖向吊装顺序应为如下所示：

安设四根钢柱下层框架梁测量校正螺栓初拧中层框架梁上层框架梁测量校正螺栓初拧测量校正终拧高强螺栓焊接焊缝检测散铺上层压型钢板与栓钉焊接/散铺与栓钉焊接上中下层钢梯及平台吊装楼盖钢筋混凝土楼板施工。

4. 焊接

在焊接的时候应把握好以下几个方面的内容：1）保证焊接质量。第一，焊缝的表面不能出现裂缝与焊瘤；第二，一级焊缝不能出现咬边和未满焊等诟病；第三，一二级焊缝不能出现夹渣、气孔及弧坑裂纹等；最后，焊缝完成之后必须进行无损检测。2）焊接的顺序。第一，平面内焊接：从中心向四周扩散，采用结构、节点及全方位对称的顺序进行焊接；第二，竖向上焊接：焊接顺序依次为L层框架梁、压型钢板支托、下层框架梁、玉型钢板支托、焊接检验；第三，柱柱焊接采用两人为宜，相对且两面等温与等速进行焊接；第四，柱梁节头焊接先对 H 型钢下翼缘板施焊，然后再焊接上翼缘板。3）焊接工艺。本工程钢结构焊接的难度十分大，除了钢板较厚之外，还在于结构为双曲面，在设计中适用了斜撑与斜柱，使得立焊与斜立焊较多。加上本工程某段时期较为紧迫，使得工程量的巨大与之产生了矛盾，因此焊接出现了麻烦。

为了解决这种困难，我们在具体的施焊中采用了二氧化碳气体保护半自动焊来进行立焊、斜立焊等施工，从而有效解决了上述矛盾，取得了一定的成效。

5. 安全施工

对于本工程而言，在具体的施工中必须做好相关安全措施，具体而言，应包括以下几个方面的内容：第一，施工人员在进入现场之前必须做好自身安全准备，比如说佩戴好安全帽，冬天构件表面易结霜应系好安全带、穿防滑鞋，穿着防护用品（如护目面罩、电焊手套等）等；第二，临时拆除的零部件应放置在工具袋中，若没有工具袋则应拿稳当，切勿乱扔乱放；第三，应检查起重设备及吊具等是否满足了相关要求，不满足则坚决不能使用；第四，在吊柱时应在外墙安设安全网，吊框架时则应架设临时的活动式走道，焊接时应搭设操作平台，同时及时铺设楼层压型板确保施工的安全；第五，要有严格的管理体系，派遣专人进行工程的防火安全监管，确保各类操作都符合相关的规范要求，同时做好施工安全教育工作，做好每天的监察工作。

四、结语

综上所述，我国进入 21 世纪之后，城市经济发展迅猛，高层建筑逐渐增多，相关建筑用材需求也就越来越大。钢结构与钢筋混凝土结构相较，钢结构有着强度高、自重轻及施工快等优势，因此在高层建筑中运用逐渐普遍。高层建筑钢结构施工中，应做好各个步骤的准确到位，同时要不断进行相关技术的研究与探索，从而使得施工技术更上一层楼。

参考文献：

[1]李进.高层建筑钢结构施工技术与管理[J].中小企业管理与科技，2010（16）.

[2]何战宇.高层建筑钢结构施工技术[J].企业科技与发展，2010（12）.

第7篇

关键词：高层建筑；钢结构；优点；施工技术

中图分类号： TU74 文献标识码： A

Abstract:The construction of high-rise building, steel structure construction is a be just unfolding of new technologies. This paper describes the advantages of high-rise steel structures, technical key points in construction of high rise building.

Key Word: High-rise building; Steel structure; Advantage; Construction technique

中国目前飞速发展的支持经济不断提升的是建筑产业，高层建筑成为了城市的标志。高层建筑施工中，钢结构施工是一门方兴未艾的新技术课题。高层钢结构建筑的施工技术相当复杂，需要大量的专业施工技术人员，在高层建筑施工中抱以实事求是的精神、科学严谨的态度，才能促进这一行业更好的发展。

一、高层建筑钢结构的优点

一般来说，材料的特性是推出新型建筑形式的出发点。钢结构是

用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的。和其它材料

的结构相比，钢结构有如下一些优点。

1、材质比较均匀

从钢材的机械功能来分析，钢材的材质是与力学假定条件的计算

比较符合的；由于钢材的内部结构是接近于各向同性的，其材质情况

的波动范围也比较小，只要保持在一定应力的幅度内都能有较好的弹

性：其实际的受力状态与工程力学计算的结果是较为接近的，所以材质方面较好。

2、塑性和韧性好

在一般的压力的作用下，钢材是不会因为超载而引起各种断裂和

损害的。钢材可以分配建筑内部各局部的作用力，这样就能让建筑结

构整体的应力变得平衡，而这样的结果也只是增加了应变值而已。与

混凝土、砖石和木材相比，强度要高得多，钢材结构的塑性和韧性都较好，这让钢材适应荷载的能力比较强，特别适用于跨度大或荷载很大的构件和结构，别是在强震作用下，钢材结构都能保持较好的整体性，对于其他材质结构做建设的建筑物的抗震能力要强很多。

3、钢结构制造简便，施工周期短。

钢结构所用的材料单纯而且是成材，加工比较简便，并能使用机械操作，因此，大量的钢结构一般在专业化的金属结构厂做成构件，精确度较高。构件在工地拼装，可以采用安设简便的普通螺栓和高强度螺栓，有时还可以在地面拼装和焊接成较大的单元再行吊装，以缩短施工周期。此外，对已建成的钢结构也比较容易进行改建和加固，用螺栓连接的结构还可以根据需要进行拆迁。

二、高层建筑钢结构施工技术

1、螺栓预埋

在螺栓预埋过程中，柱脚螺栓的预埋点必须十分精确，如有一点

的偏差就会导致钢柱安装上出现困难，进而对安装质量有较大的影响。因此，螺栓的预埋位置必须给予十分严格的控制，特别是在施工过程中应该严格控制好基础轴线以及标高基准点，在埋设后应进行两次复测，第一次复测应该在埋设定位之后进行，第二次的复测应该在基础混凝土浇筑并待其坚固之后进行，当在复测的过程中出现位移超出了规定的范围就必须进行重新埋设。其标高位置的偏差应在±5mm之间，定位轴线的偏差范围应控制在±2mm之内。

2、钢柱吊装

钢柱竖直于地面，钢柱影响了建筑高度和层数。对其生产加工需

考虑目前行业标准。钢柱在用料制作时要注意焊接过程会导致材料收

缩，并且将其竖直放置后受力改变后也有可能受向下的压力扭曲，因

此翻样、下料时选择材料要比完成长度略长些，大概几毫米的差距。

且钢柱上相两截的尺寸即使一样也不能互换。每节钢柱用编号加以区

分。准确安装。高层钢结构吊装一般需划分吊装作业区域，吊装按划分的区域，平行顺序同时进行。为了避免钢柱安装的时候撞坏螺栓丝牙部位，要在地脚处安装保护保护装置。钢柱被吊起来等待安全前需做好前期设置工作，在预定位置按好应用于上下的梯子，挂蓝等。起重时用双机还是单机设备的选择根据高柱的轻重和起重机的载重能力来判定。

3、钢梁吊装

主梁起吊前期要调查好各项安全设施，梁上安装好辅助工具：扶

手干，绳。起吊安装到位后把扶手绳和柱子紧紧挤在一起，确定稳固。

这是施工安全的重要组成部分。通常情况下选择梁上边界处打孔使之

成为吊点。它的大小和方位反映的是钢梁跨度的大小。如果小梁数量

很多，也可以用一次多吊的方法节省时间。此外还有一种方法增加施

工安全和效率是将梁、柱在地面组合成一个大的整体一次性起吊，但

需要保证整体性不会因为高空重力而散架。

4、钢结构高强螺栓连接

A、节点处理

高强度螺栓连接应在其结构架设调整完毕后，再对接合件进行矫

正，消除接合件的变形、错位和错孔、板束接合摩擦面要贴紧后进行

安装高强度螺栓。为了接合部板束间摩擦面贴紧，结合良好，先用临

时变通螺栓和手动扳手紧固、达到贴紧为止。在每个节点上穿入临时

螺栓的数量应由计算决定，一般不得少于高强度螺栓总数的1/3。最少不得少于二个临时螺栓。冲打穿入螺全的数量不宜多于临时螺栓总数的3%。不允许用高强度螺栓兼临时螺栓，以防止损伤螺纹，引起扭矩系数的变化。

B、螺栓安装

高强度螺栓安装在节点全部处理好后进行。螺栓要按照同一个方

向穿进。考虑到工程方便，所有都按照由内而外的方向进入螺栓，在

外面做好牢固措施。也有一些习惯从外向内穿进，以方便实际动手操

作。对于大六角高强度螺栓连接副在安装时，根部的垫圈有倒角的一

侧应朝向螺栓头，安装尾部的螺母垫圈则应与扭剪型高强度螺栓的螺

母和垫圈安装相同。

C、螺栓紧固

高强度螺栓紧固时，应分初拧、终拧。对于大型节点可分为初拧、

复拧和终拧。初拧是考虑钢板扭曲和螺栓的切合程度不再紧实，做好

第一次加固措施，防止二者相互影响。高强度螺栓紧固时，至少分

二次紧固。第一次紧固称之为初拧。初拧轴力一般宜达到标准轴力的

60%-80%，最低不应小于标准轴力的30%。复拧即对于大型节点高强度螺栓初拧完成后，在初拧的基础上，再重复紧固一次，复拧扭矩值等于初拧扭矩值。终拧是对高强度螺栓作最后的紧固。终拧的轴力值以标准轴力为目标，并应符合设计要求。考虑高强度螺栓的蠕变，终拧时预拉力的损失、根据试验，一般为设计预拉力的5%-10%。

5、钢结构的焊接

钢结构的焊接焊缝分为工厂制作焊缝和现场安装焊缝两大类。设

计要求分为I、Ⅱ、Ⅲ级，I级焊缝要求最高，Ⅲ级焊缝要求最低。Ⅲ级焊缝只需要进行外观检查，表面应无气孔、夹渣、弧坑裂纹等缺陷。I、Ⅱ级焊缝应进探伤检验，其检验方法按以下原则确定：①对工厂制作的焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度应不小于200mm。②对现场安装焊缝，应按同一类型，同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm，且应不少于1条焊缝。Ⅰ级焊缝的探伤比例为100％，Ⅱ级焊缝的探伤比例为20％。施工中钢柱之间的连接常采用坡口电焊连接。主梁与钢柱间的连接，一般上、下翼缘用坡口电焊连接，而腹板用高强螺栓连接。次梁与主梁的连接基本上是在腹板处用高强螺栓连接，少量再在上、下翼缘处用坡口电焊连接，柱与梁的焊接顺序，先焊接顶部柱、梁节点，再焊接底部柱、梁节点，最后焊接中间部分的柱、梁节点。对坡口进行电焊粘贴的前期工作有检测坡口平实度、清理杂物废物使之符合焊接标准、先加温使其适应焊接、两个柱子结合时用两个焊接人员两边同时开工，柱子和梁也采用这种连接方式，这样可以缓解形状不对称或变形。对于厚板的坡口焊，打底层焊多用直径4mm焊条焊接，中间层可用5mm或6mm焊条，盖面层多用直径5mm焊条。三层应连续施焊，每一层焊完后及时清渣。焊缝余高不超过对接焊体中较薄钢板厚的1/10，但也不应大于3.2mm。焊后当气温低于0℃时，用石棉布保温使焊缝缓

慢冷却。焊缝质量检验均按二级检验标准检验。

总结

高层建筑的钢结构的广泛应用是一种发展趋势，高层建筑中钢结构安装精度及质量问题是重点，严格控制高层建筑钢结构施工技术，才能确保钢结构工程的顺利进行。

参考文献：

[1]沈在海.钢结构施工技术在高层建筑施工中的应用[J].福建建材，

2011（13）.

[2]郑茁.建筑工程中超高层钢结构旋工管理技术[J].中国新技术新

产品.2011（07）

第8篇

关键词：钢结构;施工技术;施工管理

Abstract: With the rapid development of market economy, China's city construction speed and pace are accelerated gradually; the city began to emerge a number of large buildings, in these buildings, the role of steel structure is more and more apparent, especially for some tall buildings, the advantages of steel and features more prominence. According to the author for many years related working experience, high-rise building steel structure construction technology and management of specific characteristics are discussed.

Key words: steel structure; construction technology; construction management

中图分类号：TU391文献标识码：A 文章编号：

1高层钢结构施工的概念

高层建筑钢结构的相关工艺流程以及特点。其中钢结构的流程为：构件验收一吊装一高强螺栓一焊接及其检测一压型钢板与栓钉。结合本流程的相关特点，对高层建筑钢结构的相关施工技术进行了简要的总结。施工技术主要内容包括：构件进场、验收与堆放；吊的选择、布置及装拆；吊装；焊接；测量控制；安全施工；工期及质量控制。

2塔吊的选择、布置以及装拆工艺

2.1塔吊的选择、布置及装拆

塔吊是在高层建筑钢结构工程中进行施工过程中使用的核心设备，塔吊的选择以及布置需要根据建筑物相关布置特点、现场施工条件以及钢结构的重量等进行综合考虑，这样能够保证整个装拆过程的的安全性、方便性以及可靠性。在进行塔吊的选择时候应该对内爬式塔吊进行考虑，这是由于钢结构建筑在采用内爬式塔吊的情况之下，不需要对楼层进行相关的加固工作，同时在起重机布设位置上能够有很大的自由度。此外，采用内爬式塔吊来进行钢结构高层建筑的吊装施工，这样不会对塔吊起重的相关能力以及幅度的要求较低，而没有像附着式塔吊的时候那么苛刻。另外，使用附着塔吊的相比于同类型其中能力稍小的附着式塔吊有着较高的造价，例如，对于某工程的设计高度为200m，采用附着式塔吊，塔身的高度约为230m(在其中考虑到钢结构的3 层柱为12m，吊索为4m～6m，而吊钩涓轮与小车全高为4m，安全操作距离为2m 等因素)，同时由于地下部分高度达到了250m，因而使用内爬式塔吊的塔身高度大约为40m到50m。使用附着塔吊的相关租赁成本要远远超过内爬式塔吊。综上，从经济等方面进行考虑，为了节约成本，优先要选用相关的内爬式塔吊进行施工。

2.2吊装

吊装是在高层建筑钢结构的施工过程中一项十分重要的工序，吊装的速度以及质量会对整个工程产生十分重要的影响作用。而进行钢结构吊装之前要根据相关的结构平面和立面形状、结构相关形式、塔吊的数量与位置、现场相关的施工条件等诸多因素进行综合考虑，进而确定相关的吊装分区以及进行吊装的顺序。

吊装过程中需要遵循的总原则为：

(1)在建筑平面内都要从中心核心筒向着四周方向进行扩展，即为从中间的一个单元开始操作施工，先进行一个稳定刚度柱网结构的组装工作，先进行吊柱然后进行吊梁，在一个柱网单元进行吊装同时临时固定之后，然后在左右或者前后的位置吊装两个单元，等到3个单元构件都进行吊装完毕之后，然后进行较为全面的精确校正工作。

(2)竖向吊装的相关顺序(以一柱三层作为例子)：先进行4根钢柱安装一下层框架梁吊装一测量校正一螺栓进行初步拧紧一中层框架粱吊装一上层框架粱吊装一进行位置测量校正一螺栓进行初拧一进行测量校正一终拧相关的高强螺栓一进行焊接一进行焊缝检测一将散铺上层压型钢板与栓钉进行焊接、将中层压型钢板散铺与栓钉进行焊接、中、上层钢梯、进行平台的吊装一进行楼盖钢筋混凝土楼板的施工过程。

在某个工程主体钢结构施工过程中，通常会采用“区域吊装”及“一机多吊”等技术手段，这样能有效缓解工期紧与工程量大的相关矛盾，从钢结构的相关施工流程可以得到，各工序之间是相互联系、相互制约的，相关的测量控制方法的选择会在一定程度上对工程的测量精度以及进度产生直接的影响。在工程测量施工过程中，我们通常会采取“预先控制”与“跟踪校正”相结合的技术和手段，在吊装之前对相关的楼层柱进行标高以及定位进行初步的测量工作，同时对构件进行相关的标线控制，在吊装完成之后在相关的柱梁框架形成之前，对柱子进行初步的校正以及纠偏工作，在形成相关单元体之后进行最后的校正工作，这样能够有效减轻相关的校正难度，同时实现了区域施工各工序间的良性循环。在进行结构整体测量控制的方面，可以采用一整套采用激光铅直仪与全站仪等相关的“空间坐标点定位”、“双系统复核控制”测量方法，有效解决了双曲面结构难以进行定位的问题，同时能够充分保证相关的项目质量控制目标。

2.3焊接过程

2.3.1确定焊接的相关顺序

①平面内：应从建筑平面中心开始，之后向四周进行扩展，采取节点对称、结构对称和全方位对称的相关顺序进行焊接。②竖向上的顺序为：上层框架梁焊接一压型钢板的支托一下层的框架梁一压型钢板的支托一中层的框架梁一压型钢板的支托一进行焊接检验。③在进行柱一柱焊接过程中要有两名焊工进行相对，两面进行等温、等速的对称进行焊接。④进行柱一梁节头的焊接过程中，一般要首先对H型钢的下翼缘板进行焊接，然后进行翼缘板的焊接。对于一根梁的两个端头应该先焊一个端头，等到其冷却到常温之后，再进行另一端的焊接。

2.3.2确定焊接的相关工艺

在某工程钢结构焊接过程中有着较大的施工难度，一方面钢板较厚，另一方面结构为双曲面，在设计中因而使用大量的斜撑及斜柱结构，因而有着较多的立焊和斜立焊。为了解决紧迫的工期与焊接工程量较大之间的相关矛盾，可以采用CO2气体保护半自动焊进行立焊、斜立焊和俯角焊的焊接工艺，这样能够有效解决工程进度的相关问题，进而能够充分满足相关焊接施工的要求。

2.3.3确定相关的焊接参数

选定相关的工艺之后，焊接质量控制小组进行相关工艺评定工作，进而编制出相关的切实可行的，而且适合本工程相关技术特点的CO 气体保护半自动焊接的相关方法以及参数。首先要对具体的公关目标进行确定，采用ABC 法进行相关质量原因的寻找，同时进行相关的系列分析工作，进而得出相关的对策措施；同时建立一个有效的质量保证体系，同时制定较为完善的工艺指导书。反复试验之后，确定了相关的平焊、立焊、横焊以及斜立焊的相关工艺参数；对焊丝的伸出长度要求、如何进行焊缝层间清理，相关焊枪施焊角度进行反复的摸索，进而得到一整套较为完整的操作要领；采取相关的施工防护措施以及辅助措施。

2.4安全施工

安全施工是在进行高层建筑钢结构施工过程中一个十分重要的环节。在建筑施工过程中，仅仅用到的高强螺栓就会达到几十万颗，零件虽小，但对于下面的施工人员而言还是一个较大的施工安全隐患。针对高层钢结构的相关施工特点，要采取事前与过程控制相结合的相关方法，事先采取相关的防护措施，同时加强对相关施工人员的施工安全教育的培训工作，加强日常的安全巡视工作。在吊柱子过程中要在外墙设置相关的安全网，在吊框架梁的过程中，架设相关的临时活动式走道，而且随着框架吊装而逐层进行升高；在拧高强螺栓的时候，在梁端挂设相关的吊篮，焊接过程中要搭设相关的操作平台，此外要及时铺设相关楼层压型板进而能够充分施工的安全。

3结束语

在进行高层建筑钢结构施工过程中，相关的人员要积极的进行总结和思考，进而提炼相关的施工工艺以及管理手段，这样才能够充分保障工程的施工质量与安全，同时能够有效地满足相应的工期要求，达到良好的经济效益与社会效益。

参考文献：

第9篇

关键词：高层建筑；钢结构；施工技术

Abstract: with the rapid development of economic construction, construction technology continuous unprecedented development, high strength steel structure of the building also arises at, and steel structure building has high strength, light weight, construction speed is quick, seismic performance is good, energy conservation and environmental protection and the industrialization level higher characteristic, in building engineering widely used. This paper will high-rise steel structure of the construction technology discusses.

Keywords: high building; Steel structure; Construction technology

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

随着我国城市化进程不断加快以及我国钢产量跃居世界前列,建筑钢结构在综合经济效益和抗震性能上的优点,正逐渐的得到普遍的认可,发展钢结构建筑已成为工程建设的一项基本政策。由于钢结构具有抗风、抗震,减小结构占用面积,施工速度快,基础费用低等优点,钢结构正逐步成为工程机构中优先考虑使用的结构类型。

一、高层建筑钢结构施工的基本要求

在高层钢结构施工现场工作时,首先要明白节点固化图的布置,制定合理的高层施工工艺。根据工程机械设备本身的特点去严格机械的使用工序,做到每个工序相互衔接合理,加快工程进度。根据结构的不同特点,选择合适的天气去完成焊接等工作,一定要保证施工质量,为了缩短工期,要严格执行制作工艺,减少处理现场的时间,要做到对分区、分层、分阶段去控制质量,防止误差的累计太多,牢固树立安全第一的原则,防范措施要严谨,施工质量检查到位。

二、高层建筑钢结构施工技术分析

1.螺栓预埋技术

预埋柱脚螺栓的位置要求比较严格，必须非常准确，否则不仅会增加钢柱安装的难度，也会对安装质量产生很大的影响。因此应该严格控制预埋螺栓位置，在施工的过程中，应该对基础轴线和标高基准点进行严格的控制，埋设后进行两次复测，第一次要在埋设定位后进行测量，第二次要在基础混凝土浇筑并等其变得坚固后进行相关的复测。如果在复测过程中，发现位移超出范围的问题，则必须进行重新埋设。其标高偏差应该尽量控制在±5mm 以内，定位轴线的偏差尽量控制在±2mm以内。

2.吊装技术

(1)钢柱吊装技术

钢柱是高层建筑层高和总高度的主要竖向构件的重要的决定因素，因此，在加工制造中，必须按照现行规范的标准来进行。钢柱在放样下料制作的过程中，应该充分考虑到焊缝的收缩变形以及竖向荷载作用下引起的压缩变形等各种因素，所以钢柱的放样下料长度要与设计长度区别开来，不能因为小差的少就不重视或者忽略不计。即使上下两节钢柱截面完全相等时也不能随便进行互换，同时要求对每节钢柱应编号做好记录加以区别，以保证正确的安装。

(2)钢梁吊装技术

钢梁在进行吊装前，应在柱子牛腿处检查标高和柱子之间的距离，主梁吊装前，应在梁上装好扶手杆和扶手绳，待主梁吊装就位完成后，将扶手绳与钢柱系牢，以保证施工人员的安全。一般在钢梁上翼缘处开孔，作为吊点。吊点位置取决于钢梁的跨度。为了提高吊装的速度，对重量较小的次梁或者其他的小梁，尽量多利用多头吊索一次吊装数根。有时将梁、柱在地面组装成排架进行整体吊装，这样不仅有利于提高吊装的速度，还有利于减少高空作业，保证工程的质量。

3.钢结构高强螺栓连接技术

(1)节点处理技术

高强度螺栓连接应该在其结构架设调整完成后，再对接合件进行相应的矫正处理，从根本上对接合件的变形、错位和错孔等问题进行消除，板束接合摩擦面要贴紧后进行安装高强度螺栓。为了使得接合部板束间摩擦面贴紧的效果更好，先用临时变通螺栓和手动扳手紧固、达到贴紧为止。在每个节点上穿入临时螺栓的数量应该提前进行科学合理的计算，一般要超过高强度螺栓总数的1/3。最少不得少于二个临时螺栓。冲打穿入螺全的数量应该少于临时螺栓总数的百分之三。不允许用高强度螺栓兼临时螺栓，以防止对螺纹的损伤，引起扭矩系数发生变化。

(2)螺栓安装技术

在节点全部处理好后要进行高强度螺栓的安装，螺栓穿入方向要保持一致。在施工过程中要考虑到施工的便利性，对于箱形截面部件的接合部分，全部从内向外插入螺栓，在外侧要进行相应的紧固。如果操作不方便，可从反方向将螺栓插入。在进行大六角高强度螺栓连接副的安装时，根部的垫圈有倒角的一侧应该面向螺栓头，安装尾部的螺母垫圈，则应与扭剪型高强度螺栓的螺母和垫圈安装相同。如果不能穿入时，严禁强行穿入螺栓，正确的方法应该是，应用绞刀对螺孔进行相关的修整，用绞孔修整前应该对其周围的螺栓全部拧紧，使板叠密贴后再进行。修整时还要防止铁屑落入叠缝中。绞孔完成后用砂轮除去螺栓孔周围的毛刺，同时把铁屑清扫干净。

(3)螺栓紧固技术

在对高强度螺栓进行紧固时，应该对初拧、终拧有一个详细的划分。初拧、复拧和终拧一般适用于大型节点的划分。在紧固过程中，初拧是为了尽量减少螺栓由于钢板变形等带来的影响，比较适合采用减少互相影响的相关的措施。复拧是在初拧的基础上，对于大型节点高强度螺栓初拧完成之后，重复进行的紧固。复拧扭矩值和初拧扭矩值是相等的。终拧是对高强度螺栓作所做的紧固。终拧的轴力值应该以标准轴力为目标，并要按照要求进行合理的设计。

4.焊接施工技术

焊接在钢结构高层建筑中的应用必不可少，一般钢结构高层建筑我们采用的焊接方法有CO2气体保护焊、电渣焊和自动埋弧焊等。下面就几种不同的焊接方法分别叙述其施工工艺的要点。

(1)CO2气体保护焊操作工艺

施工操作中要注意的有：焊接参数的选择，焊丝的选择和焊接电弧电压与电流的选择，电流要根据工件的厚度、施焊位置和焊丝直径和熔滴过渡形式来选择，电弧电压的选择要与电流恰好配合；不同位置的选择不同的焊接方式，平焊多选择左向焊法，能清楚地看到焊缝和熔池，便于控制焊缝的成型，横焊大多采用右向焊法，立焊分为向上立焊和向下立焊，中厚板的细丝焊接使用向上立焊，薄板可使用向下立焊.

(2)电渣焊的操作工艺

电渣焊是一种自动焊，用户高强度结构钢在竖直位置上的对接焊接。在进行操作时首先要选择焊接的电流和电压，根据计算公式选择计算出的电流，电压与熔缝的熔宽成正比，起弧阶段电压会高一点，在焊透的请款下，电压尽可能底，焊接过程随时注意调整电压；其次要适当掌握好焊接的速度（1.5~3m/h范围内），送丝速度在200~300m/h的范围以内，造渣过程中最好选择200m/h；还有就是要随时检查焊件的炽热状态，适当调整焊接工艺参数，当翼缘板较薄时，相应的焊接部位要安装水冷却装置。

(3)自自动埋弧焊操作工艺

在施工操作中要注意的有：首先是焊丝的选择，可参照《钢结构高层建筑设计与施工规程》进行选择；其次是焊丝的数目，可选择双丝焊，可一次得到大量的熔敷金属，焊接变形小同时也能提高焊接速度；其次对于无法使用衬热的焊缝，可先用手工焊封底，再用埋弧焊，对于较厚钢板可采用多层焊，在塔接接头和T形接头中，可以采用斜角焊接和船型焊接的形式。

三、施工安全措施

安全施工是钢结构施工中的十分重要环节，超高层钢结构施工的特点是高空、悬空作业点多。在施工过程中，仅高强螺栓就有40万颗，这些零件虽小，但如果从100m 以上的高空掉下去，后果可想而知。针对超高层钢结构施工的特点， 采取事前与过程控制相结合的方法，即事先采取防护措施(如防坠板、防坠器、安全梯、缆风绳等等)，并加强对施工人员的安全教育培训，坚持日安全巡视制度。某工程在吊柱子时外墙设安全网， 吊框架梁时架设临时活动式走道， 并随框架吊装逐层升高；拧高强螺栓时在梁端挂设吊篮，焊接时搭设操作平台， 另外做到及时铺设楼层压型板以确保施工安全

参考文献：

[1]鲍广鉴.钢结构施工技术及实例[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[2]何战宇.高层建筑钢结构施工技术[J].企业科技与发展,2010,(12).

第10篇

参考文献；高层建筑；钢结构；施工技术

中图分类号：TU208文献标识码： A

1、高层建筑钢结构施工的优势与缺点

1.1主要优势

1.1.1施工周期短。用于施工的钢结构构件可以工厂制作，在现场安装。在安装时，不需搭设大量的脚手架，同时采用压型钢板可作为混凝土楼板的永久性模板，无需另行支设模板，而且混凝土的施工可与钢结构安装交叉进行，可以大大缩短施工周期。

1.1.2空间大。由于钢材的抗压、抗侧弯强度均为混凝土的1.5倍，因此在相同强度的条件下可以缩小截面从而增大了有效空间。

1.1.3可循环利用。钢结构建筑物的施工材料可以实现钢材再生利用，同其它结构建筑物相比减少了大量的建筑垃圾。

1.2存在的主要缺点

1.2.1耐火性差。钢结构在火灾的情况下，钢材的导热系数远大于钢筋混凝土的导热系数，其耐火性能远差于混凝土结构，钢材的屈服强度和弹性模量随温度上升而急剧下降。当结构温度达到350℃及500℃时，其强度可分别下降30％~50％。当温度达到600℃时，钢结构基本丧失了其全部的刚度和强度，以致结构完全丧失承载能力，变形急剧增大，导致结构倒塌。因此，在钢结构建筑设计中结构抗火被视为重要一环。

1.2.2耐腐蚀性差。由于钢材表面的铁原子与空气中的氧化合生成氧化铁锈，锈蚀能够引起应力集中，危害钢结构的使用安全，使钢结构提前破坏，因此对钢结构进行有效的防腐才能确保其使用年限。

2、高层建筑钢结构施工技术分析

2.1螺栓预埋

柱脚与钢筋混凝土基础的连接，一般采用埋入式刚性柱脚螺栓。柱脚螺栓是在安装就位第一节钢柱时，控制平面尺寸和标高的临时固定措施。因此，在预埋柱脚螺栓时，应严格控制基础轴线和标高基准点，定位轴线的偏差控制在±2mm以内，其标高偏差控制在5mm以内。螺栓预埋应进行2次复测，第一次存埋设定位后，第二次在基础混凝土浇筑并待其坚固后。在复测过程中，如果发现位移超出范围，必须进行重新埋设。

2.2吊装

2.2.1钢柱吊装

钢柱是高层、超高层建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件。而吊装是高层钢结构工程施工的关键工序，吊装速度的高低和质量的好坏对整个工程质量起着举足轻重的作用。

一是，钢排吊装工作一般需划分吊装作业区域，吊装时，先安装整体框架梁柱结构后楼板结构，平面从中央向四周扩展，按先主梁后次梁顺序进行。

二是，在吊装第一节钢柱时，应在预埋的地脚螺栓上加设保护套，以免钢柱就位时碰坏地脚螺栓的丝牙。钢柱吊装前，应预先在地面上把操作挂篮、爬梯等固定在施工需要的柱子部位上。

三是，钢柱的吊点设在柱连接耳板螺栓孔的位置，采用专用吊索吊装；钢柱吊装前准备好校正用的垫板和钢楔，并将临时高强螺栓等拴牢在柱底连接耳板处。

四是，钢柱垂直起吊至安装位置后，拧紧临时连接板的M22大六角头高强螺栓，达到0.6kN.m扭矩。对正时，先调标高，当标高误差超过6mm时，需进行调整。如误差过大(大于20mm)，不宜一次全部调整好，可先调整一部分，待下一次再调整，否则一次调整过大会影响支撑的安装和钢梁表面标高；然后凋整上下柱接头错边(扭转)，当上柱与下柱发生扭转错位时，可在连接上下的耳扳处加垫板进行调整；最后由2台激光经纬仪以基准点为依据，从2个不同方向校正柱子垂直度，最终将偏差控制在±2mm内。

五是，柱与柱临时接头用高强螺栓，在调整标高和垂直度后紧固。安装过程中，一节柱全部构件的重量和施工附加荷载均由柱的临时接头支撑，不用缆风绳，不用支撑。

2.2.2钢梁吊装

在钢梁吊装前，应于柱子牛腿处检查标高和柱子间距。主梁吊装前，应在梁上装好扶手杆和扶手绳，待主梁吊装就位后，将扶手绳与钢柱系牢，以保证施工人员的安全；吊点位置取决于钢梁的跨度，一般在钢梁上翼缘处开孔，作为吊点。为提高塔吊的垂直运输效率，对于重量较小的次梁和其他小梁，可利用多头吊索一次吊装数根。钢梁起吊就位后，在对其进行安装的过程中，应预留经试验确定的焊缝收缩量(2～3mm)，并用经纬仪跟踪检查柱垂直度和倾斜度，然后调整构件的准确位置，确保螺栓孔全部对正.并放入高强螺栓临时固定，待主梁全部吊装完毕后，进行高强螺栓的初拧、复拧和终拧。

2.3钢结构高强螺栓连接

2.3.1采用高强螺栓连接方式时，应确保孔位的精确度。目前，制孔一般采用模板制孔和多轴数控钻孔，但后者的精度高于前者，在施工时应优先考虑采用后者。

2.3.2每个螺栓一端不得垫2个以上垫片。高强螺栓应自由穿入，不得敲打和强行穿入螺栓。当螺孔出现局部偏差时，只允许使用绞刀进行修整。严禁用气割扩孔，若使用气割扩孔，则应按重大质量事故处理。

2.3.3绞孔修整前应保证其四周的螺栓会部拧紧，使板叠密贴后再进行。修整时应防止铁屑落人叠缝中。绞孔完成后用砂轮除去螺栓孔周的毛刺，同时扫清铁屑。

2.3.4高强度螺柃的安装在节点全部处理好后进行，应按同一方向插入螺栓孔内。对于箱形截面部件的接合部，全部从内向外插入螺栓，在外侧进行紧固。如操作不便，可将螺栓从反方向插入。

2.3.5钢梁安装过程中，板叠接触面应平整.接触面必须大于75％，边缘缝隙不得大于O.8mm。高强螺栓不得作为临时安装螺栓。

2.3.6螺栓拧紧应按一个方向施拧，拧紧顺序应由中心按辐射方向逐层向外扩展。当天安装的应终拧完毕，且终拧完毕后应逐个检查。对欠拧、超拧的应进行补拧或更换。螺栓拧紧后外露螺纹不得少于2个螺距。

2.3.7对于大型节点可分为初拧、复拧和终拧。初拧时，轴力一般宜达到标准轴力的60％~80％，最低不应小于标准轴力的30％；复拧时，在初拧的基础上，扭矩值等于初拧扭矩值；终拧时，顺序是先拧上层梁，再拧下层梁，最后拧中层梁，对每个节点处的高强螺栓须按由中央向四周的顺序进行终拧。

2.4钢结构焊接

2.4.1主梁与钢柱间的连接。一般上、下翼缘用坡口电焊连接，腹板用高强螺栓连接；次梁与主梁的连接基本上是在腹板处用高强螺栓连接，少量再在上、下翼缘处用坡口电焊连接。

2.4.2焊接钢结构前，应严格检查焊条的合格证，并按说明书要求使用焊条焊接时，应确保焊缝表面无裂纹、焊瘤，确保一、二级焊缝无气孔、夹渣、弧坑、裂纹，并按要求进行无损检测，确保一级焊缝不出现咬边。

2.4.3焊接原则是采用结构对称、节点对称、全方位对称焊接。多层焊接宜连续施焊，每一层焊道焊完后应及时清理、检查，清除缺陷后再焊。

2.4.4焊接接头要求熔透焊的对接和角接焊缝；多层梁柱焊接时，应根据安装情况，先焊顶层柱、梁节点，接着焊底部柱、梁节点，最后焊中间部分的柱、梁节点。焊接顺序宜从中间轴线柱向四周扩散；柱与柱的对接焊接，应采用2人同时对称焊接。

2.4.5焊缝焊完后，施焊焊工要打上操作者钢印。焊缝质量检验均按二级检验标准检验。焊后24h进行超声波探伤检查，对不合格的焊缝要制定返修工艺，由焊接技术高的焊工按返修工艺返修合格。

结语

钢结构以钢材为材料做成受力构件的结构，与钢筋混凝土结构相比在“高、大、轻”三个方面具有独特的优势，炼钢技术和成型制造工艺的发展也推动了钢结构设计与施工技术的不断进步及完善。

参考文献

第11篇

关键词：建筑结构；钢结构安装；施工技术

中图分类号：TU3文献标识码： A

我国的建筑规模伴随着城市的发展脚步不断的扩大，并且在这其中多数的高层建筑中，已经将钢结构广泛的运用在了其中，从而使得钢结构安装技术在不断的施工过程中得到了持续的发展。但在建筑进行施工之前，必须要有一个极为清晰的钢结构安装技术的使用顺序和施工顺序，以下主要对多层和高层建筑在进行安装的过程中，对钢结构的施工工序做出了明确的分析。

1 高层钢结构建筑的相关优点

建筑工程的施工技术在某些方面来说，基本上就代表着这个国家在建设技术上的水平。现目前我国大多数的高层建筑都是采用钢结构的安装技术，这种技术相对以往传统的混凝土结构来说有着更为优秀的性能，并且材质更轻，强度更高，非常适用于高层建筑的使用。

1.1材质比较均匀

钢材得益于材料的原因，使得钢材拥有极高的强度和韧性，它整体上的力学说明各个方面的假定条件来计算的结果都非常理想；并且钢材内部材料的分布都是极为均匀的，这就让钢材整体材质质量没有较大的波动，使得钢材在每一个部分都拥有着相同的材质和弹性等；钢材整体的受力点和力学工程都是均匀的，所以，钢材这种材质相对来说，比其他材质更适合应用在多层和高层建筑中。

1.2 塑性和韧性好

钢材由于密度均匀的原因，再加上随意塑造性好，这些优点使得钢材拥有了混凝土所没有的韧性和强度，这样就不会因为地基沉降不均匀所产生的一定程度的拉力造成的裂缝或者其他损害，极大的提高了建筑结构的安全性。并且钢材能够将所有受到的作用力都分散到整体上，使得建筑整体结构都能够保持一个较高的稳定性，提高了建筑的应变值。从总体情况来看，钢材能够适应较多情况下的震动，尤其是在强震之下，钢材由于自身特性和结构原因，都能够保持极高的稳定性，与其他建筑主体构造材料相比而言，有着更高的抗地震能力。

1.3 强度高，自重轻

钢材自身的强度有着一个较高的数值，是几乎为众人所知道的。与普通建筑的混凝土结构相比而言，钢结构建筑在竖向上有着比混凝土更小的截面，这样就使得整栋建筑有了更多的利用空间和使用面积。并且钢材由于竖向截面要远远小于混凝土结构竖向截面，使得就同样高度的建筑物而言，混凝土结构的建筑整体重量超过钢结构安装技术建筑的一倍以上。这就使得钢结构建筑在受到地震等灾害的过程中，建筑物内部的整体受到的应力都要远低于同等混凝土建筑的应力，再加上钢筋强于混凝土的韧性和强度，最大限度的保证了建筑稳定，与此同时，使用钢结构安装技术来建造多层、高层建筑，其造价比混凝土结构建筑要低。

2 高层钢结构安装施工技术

2.1构件的进场、堆放与验收

我国绝大多数的建筑工程的工地，都存在着施工环境差，范围小的缺陷，整体上管理不规范，导致这些现象的一个主要原因就是现代的建筑工程在建设中工期安排都非常短、非常紧，从而促使了施工场地构件管理混乱的情况，这种管理混乱的现象会极大的影响着整个工程的正常运作，对各个环节的施工都带来极大的不便。建筑工程现场的构件，都是靠各种钢材的构件组成的，并且由于建筑在初期，整个施工现场都会堆放极多的施工构件。如果不对这些数量庞大的构件进行合理的进场管理和安排，必然会导致在工程建设的过程中出现问题，比如说，最为需要的建筑构件在整个堆放构件的底层，而暂时不需要的材料却在最上层，这样就是使得整个工程在施工的过程中极为混乱。所以，提高对构件进场的管理和安排，做好施工现场的堆场工作、构件安排工作，这是保证建筑工程施工能够正常有续进行的一个关键因素。

2.2 钢结构的吊装施工与安装

2.2.1 钢柱固定工艺。钢柱吊装到指定位置后，通过临时设计的耳板和连接板，再用专业的螺丝进行固定。在固定前，一定要调整好钢柱的标高、垂直 度、偏移和扭转等参数。在钢结构安装中，通常使用的是大六角高强螺栓，这种结构稳定好，得到了广泛的使用。此外，在钢柱吊起前，应将临时钢爬梯绑扎在钢柱 上，再将悬挑梁安装在钢柱上。

2.2.2 钢柱的安装。钢柱安装前的准备工作要做好，包括钢构件预检和配套、定位轴线及标高和地脚螺栓的检查、钢构件现场堆放、安装机械的选择、安 装工人的进场等。然后就是钢柱的吊装，在建筑结构的钢结构吊装中，一般是采用综合吊装法，主要的施工工艺是：平面从中间或某一对称节间开始，以一个节间的 柱网为一个吊装单元，以钢柱、钢梁的顺序安装，同时向四周扩散；垂直方向的结构稳定性是由下至上加强的，在同节柱的范围内的横向构件，采取由上向下逐步安 装的方式。首先按吊装顺序划分安装区域，在各区域平等、同时的施工。一片区域安装完成后，还应对其进行测量、校正，直到几个区域全部安装完成后再进行整体 的检查、校正，然后再以同样的方式进行下一节钢柱的吊装。

2.2.3 钢梁吊装工艺。钢梁吊装使用的器械是专用扁担，利用二点吊的方式，吊点位置距离梁端为梁长的1/4，吊装施工时， 梁上可以直接用千斤绳，绳头应被固定锁死，再连到扁担上。钢梁的安装顺序是：先下层梁、再中层梁、最后上层梁。在钢梁吊装就位前，必须先对钢柱校正，这一 环节不能失误，是保证钢梁吊装准确的保证。钢梁吊装就位后，每个节点必须对齐节点板上的上、下螺孔。如果无法满足冲孔的要求，就应进行调节。例如间距小， 这需要扩大距离，间距过大，就要用倒链拉小间距。调节的范围必须保证在施工要求允许的范围内，如果施工条件无法保证，则进行扩孔或更换连接板处理，但是扩 孔的最大范围不得超过1.5mm，如果超过1.5mm，就要根据相关的钢结构施工要求进行修补。

2.3 焊接主要工艺

2.3.1 检验焊材、垫板、引弧板。焊材的牌号必须与施工要求和标准相适应，且保管过程要科学，保管环境应维持干燥，主要是为了保证焊材不生锈，焊条药皮不剥落。垫板和引弧板则要按照相关的施工规定进行加工，坡口也要符合设计要求。

2.3.2 检查焊接设备和电源，焊机的型号要准确，这样才能保证焊接成功。接线要正确，电流表、电压表齐全完好，所有设备都应符合施工设备的相关规定，最好还要确保电源线安全可靠。

3 结束语

钢结构建筑结构在我国的发展还处在初级阶段，但随着国家政策的导向和国民对生活要求质量的提高，钢结构建筑结构的发展将有一个良好 的市场前景，为此，作为建筑施工中的施工单位，一定要认真研究，不断开拓创新，并结合我国建筑发展的现状，落实钢结构建筑体系的发展和进步，为钢结构在工 程建筑中的应用与实践提供条件。

参考文献：

[1] 徐芸，曹静，徐荫.对高层钢结构建筑结构体系与建筑体形的探讨[J].山西建筑，2009，（17）.

[2] 蒋运林，熊猛.高层建筑钢结构的特点及其在我国的发展与展望[J].四川建筑科学研究，2010，（03）.

[3] 侯兆欣，侯忠良，朱斌，等.高层建筑钢结构国产化进展[J].钢结构，2009，（04）.

[4] 李和华.钢结构连接节点设计手册[S].北京，中国建筑工业出版社，2007.

第12篇

内容提要： 本文简要介绍了高层/超高层建筑的结构体系，并结合“吉林广电中心”高层全钢结构的制作与安装及钢结构主要构件的翻样/下料/制作等各个重要环节的质量控制和材料选用提供一些粗浅的意见。 对于支撑体系，消能减震装置不在此文内介绍。 关键词： 高层; 超高层; 智能大楼 ; 节点域; MST组合梁; 耐火钢; 焊接收缩变形 ;埋弧自动焊; 气保焊。

Abstract: This paper briefly introduces the top / high-rise building structure system, combined with " Jilin radio and TV Center" high-rise full steel structure fabrication and installation of steel structure member and turned kind / material / production of various important aspects of quality control and material selection to provide some shallow views. To support system, energy dissipation device in this paper introduced.

Key words: high-rise; tall; intelligent building; node; MST beam; steel; welding deformation; submerged arc welding; gas shielded welding

一、概况 高层钢结构建筑在国外已有110多年的历史，1883年最早一幢钢结构高层建筑在美国芝加哥拔地而起开始到我国的高层与超高层钢结构建筑自改革开放以来已有20年的历史，并在设计和施工中积累了不少经验，已有我国自行编制的《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-98。 我们公司集设计、制作、安装于一体，生产过难度大、造型复杂钢结构工程，如锦州华庭超市、西安国际商城等工程，在钢结构方面已经积累了丰富的设计/制作/安装经验。为了进一步提高广大员工在高层钢结构上的技术水平，从结构体系、材料选用、制作与安装等方面加以阐述。 二、高层及超高层结构体系 对于高层及超高层建筑从结构设计来讲，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则，选择相应的结构体系，一般分为六大类：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、框—筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。 高层和超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构（代号RC）外，还采用型钢混凝土结构（代号SRC），钢管混凝土结构（代号CFS）和全钢结构（代号S或SS）。> 吉林广电中心，建筑钢结构高度52.5m，柱间距为17m和11m，抗震设防烈度为6度，采用框架—剪力墙或框—筒结构体系较为经济合理，这种结构体系的剪力墙或筒体是很好的抗侧力构件，常常承担了大部分的风载和地震荷载产生的水平侧力，总体刚度大，侧移小，且满足玻璃幕墙的外装饰要求。三、材料的选用 钢结构有很多优点，但其缺点是导热系数大，耐火性差。随着冶金技术的提高，耐火钢的研究成功并投入生产，为钢结构的进一步发展创造了条件。 目前宝钢投入生产的有B400RNQ和B490RNQ两种型号的耐火钢，其物理力学指标、化学性能及抗冲击韧性和可焊性，都能达到结构钢的要求。普通钢材当达到600℃的高温时已完全丧失承载能力，宝钢生产的这两个品种钢材当达到600℃时其屈服强度还有150～220Mpa。 一般高层和超高层建筑当采用框—剪、框—筒结构体系时的经济性统计为：钢结构造价=钢材费用（约占40%）+制作安装费用（约占30%）+防火涂料费用（约占30%），防火涂料所占总造价的比重较大。如果使用高强度耐火钢虽价格略有上升，但防火涂料价格有较大幅度下降，可望部分抵消由此带来的成本上升，而且可靠度及安全性有了一定的保障。 四、制作与安装 (一)统一测量仪器和钢尺量具 建造一幢超高层大楼，涉及到土建、钢结构、玻璃幕墙和各类设备的安装，使用的测量仪器和使用的钢尺必须经一计量部门由同一标准鉴定。 (二)定位轴线、标高和地脚螺栓 钢柱的定位轴线可根据场地的宽窄，在建筑物外部或内部设置控制轴线。本工程高度在52m，设置二个控制桩，以供架设经纬仪或激光仪控制桩的位置，要求以能满足通视、可视为原则。 钢柱的长度以满足起重量的大小和运输的可能性，一般为每层为一节，对每一节柱子安装不得使用下一节柱子的定位轴线，应从地面控制轴线引到高空，以保证每节柱子安装正确无误，避免产生累积误差。 柱脚与钢筋混凝土基础的连接，一般采用埋入式刚性柱脚，地脚螺栓是在安装就位第一节钢柱时，控制平面尺寸和标高的临时固定措施。 (三)钢柱的制作与安装 钢柱是高层、超高层建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件，在加工制造中必须满足现行规范的验收标准。 52m高的高层钢柱一般分为8节构件，钢柱在翻样下料制作过程中应考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形，所以钢柱的翻样下料长度不等于设计长度，即使只有几毫米也不能忽略不计。而且上下两节钢柱截面完全相等时也不允许互换，要求对每节钢柱应编号予以区别，正确安装就位。

钢柱标高的控制一般有二种方式：

1. 按相对标高制作安装。钢柱的长度误差不得超过3mm，不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形，建筑物的总高度只要达到各节柱子制作允许偏差总和及钢柱压缩变形总和就算合格，这种制作安装一般在12层以下，层高控制不十分严格的建筑物。 2. 按设计标高制作安装。一般在12层以上，精度要求较高的层高，应按土建的标高安装第一节钢柱底面标高，每节钢柱的累加尺寸总和应符合设计要求的总尺寸。每一节柱子的接头产生的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形应加到每节钢柱加工长度中去。 无论采用何种安装方式，都应在翻样下料制作过程中充分表达出来，并应符合设计要求的总高度。 (四)框架梁的制作与安装 高层、超高层框架梁一般采用H型钢，框架梁与钢柱宜采用刚性连接，钢柱为贯通型，在框架梁的上下翼缘处在钢柱内设置横向加劲肋。 框架梁应按设计编号正确就位。 框架梁的翻样下料长度同样不等于设计长度，需考虑焊接收缩变形。焊接收缩变形可用经验公式计算再按实际加工之后校核，确定其翻样下料的精确长度。 采用高强度螺栓连接，要充分理解设计时采用摩擦型还是承压型高强螺栓。采用摩擦型高强螺栓的摩擦系数应选用合理。 采用高强螺栓群连接时，孔位的精度十分重要。目前制孔一般采用模板制孔和多轴数控钻孔，前者精度低，后者精度高，应优先考虑采用后者。当采用模板制孔时，应保证模板的精度，以确保高强螺栓的组装孔和工地安装孔的精度要求。 高强螺栓群应同一方向插入螺栓孔内，高强螺栓群的拧紧顺序应由中心按幅射方向逐层向外扩展，初拧和终拧都得按预先设定的鲜明色彩在螺帽头上加以表示。五、楼盖的设计 高层、超高层建筑的楼板和屋盖具有很大的平面刚度，是竖向钢柱与剪力墙或筒体的平面抗侧力构件，同时使钢柱与各竖向构件(剪力墙或筒体)起到变形协调作用。 一般钢结构建筑物的楼板和屋盖，都采用轧制的压型钢板加现浇钢筋混凝土(简称楼承板)楼板和屋盖，厚度一般不小于140mm。如果采用钢梁与钢承混凝土楼板共同作用，简称MST组合梁，只要计算正确，配筋合理，栓钉可靠，则可以节约楼层和屋盖钢梁的用钢量20%左右，而且不需对钢梁进行稳定验算。

参考文献： 1.曹平周，朱召泉，钢结构（第二版）科学技术文献出版社。

2.陈富生、邱国桦、范重，高层建筑钢结构设计，中国建筑工业出版社。

3.高层民用建筑钢结构技术规程（JGJ 99-98）

4.钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）

5. 刘玉珠，美国LRFD钢结构规范，同济大学编译。

6. 耐火耐候钢手册，宝山钢铁股份有限公司。

第13篇

【关键词】高层；钢结构；施工技术

1 钢结构的特点

一般来说，材料的特性是推出新型建筑形式的出发点。钢结构是用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的。和其它材料的结构相比，钢结构有如下一些特点

（1）材料的强度高，塑性和韧性好过钢材和其它建筑材料，诸如与混凝土、砖石和木材相比，强度要高得多。因此，特别适用于跨度大或荷载很大的构件和结构。钢材还具有塑性和韧性好的特点。塑性好，结构在一般条件下不会因超载而突然断裂，韧性好，结构对动力荷载的适应性强。良好的吸能能力和延伸性能还使钢结构具有优越的抗震性能。另一方面，由于钢材的强度高，做成的构件截面小而壁薄，受压时需要满足稳定的要求，强度有时不能充分发挥。

（2）材质均匀，钢材内部组织比较接近于匀质和各向同性，而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。因此，钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果比较符合。钢材在冶炼和轧制过程中质量可以得到严格控制，材质波动的范围小。

（3）钢结构制造简便，施工周期短。钢结构所用的材料单纯而且是成材，加工比较简便，并能使用机械操作，因此，大量的钢结构一般在专业化的金属结构厂做成构件，精确度较高。构件在工地拼装，可以采用安设简便的普通螺栓和高强度螺栓，有时还可以在地面拼装和焊接成较大的单元再行吊装，以缩短施工周期。此外，对已建成的钢结构也比较容易进行改建和加固，用螺栓连接的结构还可以根据需要进行拆迁。

（4）钢结构的重量轻。钢材的比重虽比混凝土等建筑材料大，但钢结构却比钢筋混凝土结构轻，原因是钢材的强度与比重之比要比混凝土大得多。以同样的跨度承受同样荷载，钢屋架的重量最多不超过钢筋混凝土屋架的1/3 至1/4，冷弯薄壁型钢屋架甚至接近1/10，为吊装提供了方便条件。对于需要远距离运输的结构，重量轻也是一个重要的有利条件。

2 材料的选用

钢结构有很多优点，但其缺点是导热系数大，耐火性差。随着冶金技术的提高，耐火钢的研究成功并投入生产，为钢结构的进一步发展创造了条件。

一般高层和超高层建筑采用框—剪、框—筒结构体系时的经济性统计为：钢结构造价=钢材费用（约占40%）+制作安装费用（约占30%）+防火涂料费用（约占30%），防火涂料所占总造价的比重较大。如果使用高强度耐火钢虽价格略有上升，但防火涂料价格有较大幅度下降，可望部分抵消由此带来的成本上升，而且可靠度及安全性有了一定的保障。

3 制作安装施工技术

3.1 统一测量仪器和钢尺量具

建造一幢超高层大楼，涉及到土建、钢结构、玻璃幕墙和各类设备的安装，使用的测量仪器和使用的钢尺必须由国家法定的同一计量部门由同一标准鉴定。

高层、超高层建筑施工周期较长，尚需定期对测量仪器和钢尺量具进行定期校验以保证建筑物各项指标符合规定的指标。

一般以土建部门的测量仪器和钢尺量具为准。

3.2 定位轴线、标高和地脚螺栓

钢柱的定位轴线可根据场地的宽窄，在建筑物外部或内部设置控制轴线。本工程高度在100m，设置二个控制桩，以供架设经纬仪或激光仪控制桩的位置，要求以能满足通视、可视为原则。

钢柱的长度以满足起重量的大小和运输的可能性，一般为2～3层为一节，对每一节柱子安装不得使用下一节柱子的定位轴线，应从地面控制轴线引到高空，以保证每节柱子安装正确无误，避免产生累积误差。

柱脚与钢筋混凝土基础的连接，一般采用埋入式刚性柱脚，地脚螺栓是在安装就位第一节钢柱时，控制平面尺寸和标高的临时固定措施。

3.3 钢柱的制作与安装

钢柱是高层、超高层建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件，在加工制造中必须满足现行规范的验收标准。

100m高的超高层钢柱一般分为8～12节构件，钢柱在翻样下料制作过程中应考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形，所以钢柱的翻样下料长度不等于设计长度，即使只有几毫米也不能忽略不计。而且上下两节钢柱截面完全相等时也不允许互换，要求对每节钢柱应编号予以区别，正确安装就位。

矩形或方形钢柱内的加劲板的焊接应按现行规范要求采用熔嘴电渣焊，不允许采用其他如在箱板上开孔、槽塞焊等形式。

钢柱标高的控制一般有二种方式：

（1）按相对标高制作安装。钢柱的长度误差不得超过3mm，不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形，建筑物的总高度只要达到各节柱子制作允许偏差总和及钢柱压缩变形总和就算合格，这种制作安装一般在12层以下，层高控制不十分严格的建筑物。

（2）按设计标高制作安装。一般在12层以上，精度要求较高的层高，应按土建的标高安装第一节钢柱底面标高，每节钢柱的累加尺寸总和应符合设计要求的总尺寸。每一节柱子的接头产生的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形应加到每节钢柱加工长度中去。

无论采用何种安装方式，都应在翻样下料制作过程中充分表达出来，并应符合设计要求的总高度。

3.4 框架梁的制作与安装

高层、超高层框架梁一般采用H型钢，框架梁与钢柱宜采用刚性连接，钢柱为贯通型，在框架梁的上下翼缘处在钢柱内设置横向加劲肋。

框架梁应按设计编号正确就位。

为保证框架梁与钢柱连接处的节点域有较好的延性以及连接可靠性和楼层层高的精确性，在工厂制造时，在框架梁所在位置设置悬臂梁（短牛腿），悬臂梁上下翼缘与钢柱的连接采用剖口熔透焊缝，腹板采用贴角焊缝。框架梁与钢柱的悬臂梁（短牛腿）连接，上下翼缘的连接采用衬板（兼引弧板）全熔透焊缝，腹板采用高强螺栓连接。

由于钢筋混凝土施工允许偏差远远大于钢结构的精度要求，当框架梁与钢筋混凝土剪力墙或钢筋混凝土筒壁连接时，腹板的连接板可开椭圆孔，椭圆孔的长向尺寸不得大于2d0（d0为螺栓孔径），并应保证孔边距的要求。

框架梁的翻样下料长度同样不等于设计长度，需考虑焊接收缩变形。焊接收缩变形可用经验公式计算再按实际加工之后校核，确定其翻样下料的精确长度。

框架梁上下翼缘的连接可采用高强螺栓连接或焊接连接，目前大部分采用带衬板的全熔透焊接连接。施工时先焊下翼缘再焊上翼缘，先一端点焊定位，再焊另一端。

腹板则采用高强度螺栓连接，要充分理解设计时采用摩擦型还是承压型高强螺栓。采用摩擦型高强螺栓的摩擦系数应选用合理。

采用高强螺栓群连接时，孔位的精度十分重要。目前制孔一般采用模板制孔和多轴数控钻孔，前者精度低，后者精度高，应优先考虑采用后者。当采用模板制孔时，应保证模板的精度，以确保高强螺栓的组装孔和工地安装孔的精度要求。如果孔位局部偏差，只

第14篇

关键词：高层建筑；钢结构；施工

Abstract: in this paper the author mainly according to many years engaged in the steel structure of the construction work, combined with the analysis of a high-rise construction steel structure construction technology.

Keywords: high building; Steel structure; construction

中图分类号： TU391 文献标识码：A 文章编号：

1 工程概况

某项目主楼结构形式为钢-钢筋混凝土混合结构。由于建筑造型和特殊使用功能的需要，主体结构之间存在两种连体钢结构，第1种为平面钢结构井字梁（图1），共2层，位于主体结构中庭D～G轴，通过主梁的8个万向支座连接于主楼结构上，主梁与次梁的截面均为工字形截面，其中主梁截面尺寸为H1800×700×30×80，平面尺寸为36.0m×31.5m，钢梁顶面标高分别为主体结构3层15.600m和主体结构6层29.400m，自重分别为217t和201t;第2种为空间钢结构桁架，共两个，分别位于B轴和J轴对应处，每个钢桁架都由1榀主桁架、与周边主结构连接的次梁以及部分悬挑结构组成，主桁架的立柱、弦杆、腹杆的截面均为工字形截面，最大截面尺寸为H600×600×40×40，跨度30m，桁架上标高43. 500m。为防止提升时结构重心偏心，只提升主桁架部分，待提升部分自重均为67t。

a 标高15.6m处 b 标高29.85m处

图1 钢结构井字梁平面示意图

2 施工难点

1)高空安装构件截面大，自重大( 主梁重13kN/m) ，受空间限制移动式起重机械无法作业，塔式起重机起重能力远远不够。

2)作业空间小，冬期施工难度大利用已建主体结构搭建提升平台，构造复杂。冬季环境低温给液压提升系统的正常运行带来考验。

3)精度要求高。钢桁架和井字钢梁的空中对接点分别为6个和8 个，提升同步控制和对接难度较大，对安装精度控制要求较高。被提升结构在地面拼装时要精确定位，保证千斤顶位置与钢结构提升吊点位置上下对应。

3 整体提升方案

3. 1 钢结构井字梁

该工程待提升的钢结构井字梁共有2层，位于主体结构3层(标高15. 600m) 和6 层( 标高29. 850m) ，每个井字梁的主梁通过8个万向支座连接于主体结构上。根据现场实际情况，设置4 个提升点，将主体结构7 层处的混凝土悬挑梁作为提升平台，每个提升点的悬挑梁上安放箱形截面钢梁，然后将2个100t 穿心式液压千斤顶支在上面，每个千斤顶配4束 15. 24mm钢绞线，钢绞线经钢梁中心所开圆孔，连接于被提升井字梁外伸上翼缘处的防松工具锚上。具体提升步骤如图2所示。

图2钢结构井字梁提升施工工艺流程

1) 步骤1 在主楼结构7层悬挑平台提升点对应位置处安装提升钢梁，同时地面拼装6层被提升部分钢梁，之后安装提升设备，连接提升钢绞线。

2) 步骤2将6层钢梁提升至设计标高。

3) 步骤3对接6层钢梁8个支座，焊接剩余次梁，完毕后卸载。同时地面拼装3层被提升部分钢梁。

4) 步骤4将3层钢梁提升至设计标高后，对接8个支座，焊接剩余次梁，完毕后卸载。

5) 步骤5 拆除提升平台及设备，钢梁安装完毕。

3. 2 钢结构桁架

本工程待提升钢桁架的提升方案确定为: 设置2个提升点，将临时焊接于主结构型钢柱上的箱形截面钢梁作为提升平台，然后将1 个100t穿心式液压千斤顶支在上面，每个千斤顶配4束 15. 24mm钢绞线。钢绞线通过提升吊点工装，连接于桁架结构中弦端部。只提升中心单榀桁架，其他与主体结构相连的次梁及悬挑部分构件在空中拼装。具体提升步骤如下。

1) 步骤1 在主结构型钢柱标高41.200m位置处焊接钢牛腿，同时地面拼装6 层被提升部分钢梁。然后安装提升设备，连接提升钢绞线。准备工作完成之后开始提升。

2) 步骤2 将钢桁架提升至设计标高。

3) 步骤3 对接钢桁架中弦和下弦牛腿，焊接上弦构件及对应钢柱。

4) 步骤4 所有构件焊接完毕，进行质量验收，合格后卸载，拆除临时提升牛腿及设备。

4 整体提升核心技术问题

4.1 提升点及提升力设计

对应钢结构井字梁正常使用状态，在主梁端部对应处设置8个提升点更符合原结构的设计受力假定，但工艺复杂、成本较高。因此在主楼结构7 层悬挑平台处布设4个提升点。为计算各个支撑点的提升力，对钢梁整体建立有限元模型，如图3(以6层钢梁为例) 所示，在提升点的对应位置建立竖向约束。钢结构井字梁的自重及必要的施工荷载施加于钢梁整体有限元模型中，通过计算得到各竖向支座反力，即为施工过程中各提升点需要的提升力，这不仅是选择千斤顶数量及规格的依据，也是进行提升平台设计验算和提升地锚吊点设计的依据。

图3 钢结构井字梁整体模型

对于本工程待提升的钢结构桁架，在结构中弦两端各设置1 个提升点，计算内容与钢结构井字梁相同。

4. 2 提升支架设计

钢结构井字梁的提升平台由主体结构7 层处的混凝土悬臂梁和安放于其上的箱形截面钢梁组成。提升平台不仅是提升千斤顶的工作平台，也把千斤顶的荷载由钢梁、混凝土悬臂梁传递到主体结构上。混凝土悬臂梁经过强度、挠度及裂缝验算，满足相关要求。对应集中力位置预埋钢板，防止局部破坏。在混凝土梁下部增加临时钢管( 219mm，Q345) 斜撑，增大安全系数。箱形截面钢梁通过有限元软件ANSYS 验算，最大等效应力100MPa，满足设计要求。

钢桁架提升平台由临时焊接于主体型钢柱上的钢牛腿构成，其箱形截面尺寸为1000mm×480mm×30mm×20mm，通过有限元软件验算，最大等效应力183MPa(见图4)，满足设计要求。实际施工中，在钢牛腿侧面增加斜支撑，保证其侧向稳定性。

图4 钢桁架提升牛腿等效应力分布

4. 3 提升吊点设计

在提升过程中，钢绞线的提升力是通过提升吊点工装传递给被提升结构，提升吊点的构造一般较为复杂，传力途径并不十分明确，而且吊点附近结构应力分布也较复杂。因此，对提升吊点建立有限元模型进行计算，分析其应力分布情况。

对于本工程待提升的钢结构井字梁，将上翼缘外伸，并开圆孔形成吊点，同时增加两侧加劲肋，保证提升力有效传递。钢梁提升吊点处的等效应力分布情况如图5所示，最大应力不超过130MPa，强度满足要求。

图5钢结构井字梁提升下锚点局部应力

本工程提升钢桁架的提升吊点是由桁架结构中弦焊接临时吊耳工装构成。钢桁架提升吊点处的等效应力分布情况如图6 所示，最大应力不超过85MPa，强度满足要求。

图6钢桁架提升下锚点局部应力

4. 4 提升过程控制参数

在结构整体提升过程中，各提升点位移不可避免地存在不一致的情况，相对位移的存在会引起提升力和结构内力的重新分配。要保证提升过程安全，必须预先考虑如何将各提升点提升力和相对位移控制在允许范围之内。具体分析本工程待提升结构，钢结构井字梁和钢桁架都属平面结构，各点提升力对相对位移差不敏感，因此只对相对位移进行控制，建立各提升点间相互影响的刚度矩阵，最终得出各提升点间的最大允许相对位移为20mm。

4. 5 提升应急预案

根据对提升方案各环节的情况分析，针对可能出现的紧急状况，除了在系统方案设计上采取相应安全防范保证措施外，还制定了相应的应急预案。

1) 通过试提升检验系统设计的可靠性试提升分5级加载，提升至离地200mm 后悬停12h，在逐级加载及悬停过程中对支撑系统、提升系统和被提升结构等各种参数进行监测( 或观测) 对比，出现异常情况时可采取下放或支点处垫实卸载处理。

2) 钢绞线断裂的应急措施发现钢绞线断裂，立即通知控制台停止，提升锁定全部油缸，替换钢绞线，从油缸穿至下部锚具，重新张紧后继续提升。

3) 提升不同步应急措施采用油缸行程和水准仪观测同步进行方式，设高差预警值为16mm，提升点间高差达到预警值后锁定，调整行程偏差油缸至高差5mm 以内后继续提升。

4) 其他干扰大风、雨雪、机械故障等情况下锁定油缸(也可能油缸防坠安全锚自锁)，利用提升前在被提升结构上固定的大绳将其与周边结构拉结防止晃动，根据不同情况采取相应处理措施。

5 结语

根据大量计算分析结果, 进一步优化整体提升施工方案, 确定各提升点最大允许位移差等同步提升控制参数。确保了连体钢结构整体提升施工的顺利完成。

第15篇

【关键词】高层；超高层；钢结构；施工技术

对于高层及超高层建筑的划分，建筑设计规范、建筑抗震设计规范、建筑防火设计规范没有一个统一规定，一般认为建筑总高度超过24m为高层建筑，建筑总高度超过60m为超高层建筑。 对于结构设计来讲，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则，选择相应的结构体系，一般分为六大类：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、框—筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。

高层和超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构（代号RC）外，还采用型钢混凝土结构（代号SRC），钢管混凝土结构（代号CFS）和全钢结构（代号S或SS）。

一、材料的选用

钢结构有很多优点，但其缺点是导热系数大，耐火性差。随着冶金技术的提高，耐火钢的研究成功并投入生产，为钢结构的进一步发展创造了条件。

一般高层和超高层建筑采用框—剪、框—筒结构体系时的经济性统计为：钢结构造价=钢材费用（约占40%）+制作安装费用（约占30%）+防火涂料费用（约占30%），防火涂料所占总造价的比重较大。如果使用高强度耐火钢虽价格略有上升，但防火涂料价格有较大幅度下降，可望部分抵消由此带来的成本上升，而且可靠度及安全性有了一定的保障。

二、制作与安装

（一）统一测量仪器和钢尺量具

建造一幢超高层大楼，涉及到土建、钢结构、玻璃幕墙和各类设备的安装，使用的测量仪器和使用的钢尺必须由国家法定的同一计量部门由同一标准鉴定。

高层、超高层建筑施工周期较长，尚需定期对测量仪器和钢尺量具进行定期校验以保证建筑物各项指标符合规定的指标。

一般以土建部门的测量仪器和钢尺量具为准。

（二）定位轴线、标高和地脚螺栓

钢柱的定位轴线可根据场地的宽窄，在建筑物外部或内部设置控制轴线。本工程高度在100m，设置二个控制桩，以供架设经纬仪或激光仪控制桩的位置，要求以能满足通视、可视为原则。

钢柱的长度以满足起重量的大小和运输的可能性，一般为2～3层为一节，对每一节柱子安装不得使用下一节柱子的定位轴线，应从地面控制轴线引到高空，以保证每节柱子安装正确无误，避免产生累积误差。

柱脚与钢筋混凝土基础的连接，一般采用埋入式刚性柱脚，地脚螺栓是在安装就位第一节钢柱时，控制平面尺寸和标高的临时固定措施。

（三）钢柱的制作与安装

钢柱是高层、超高层建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件，在加工制造中必须满足现行规范的验收标准。

100m高的超高层钢柱一般分为8～12节构件，钢柱在翻样下料制作过程中应考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形，所以钢柱的翻样下料长度不等于设计长度，即使只有几毫米也不能忽略不计。而且上下两节钢柱截面完全相等时也不允许互换，要求对每节钢柱应编号予以区别，正确安装就位。

矩形或方形钢柱内的加劲板的焊接应按现行规范要求采用熔嘴电渣焊，不允许采用其他如在箱板上开孔、槽塞焊等形式。

钢柱标高的控制一般有二种方式：

1. 按相对标高制作安装。钢柱的长度误差不得超过3mm，不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形，建筑物的总高度只要达到各节柱子制作允许偏差总和及钢柱压缩变形总和就算合格，这种制作安装一般在12层以下，层高控制不十分严格的建筑物。

2. 按设计标高制作安装。一般在12层以上，精度要求较高的层高，应按土建的标高安装第一节钢柱底面标高，每节钢柱的累加尺寸总和应符合设计要求的总尺寸。每一节柱子的接头产生的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形应加到每节钢柱加工长度中去。

无论采用何种安装方式，都应在翻样下料制作过程中充分表达出来，并应符合设计要求的总高度。

（四）框架梁的制作与安装

高层、超高层框架梁一般采用H型钢，框架梁与钢柱宜采用刚性连接，钢柱为贯通型，在框架梁的上下翼缘处在钢柱内设置横向加劲肋。

为保证框架梁与钢柱连接处的节点域有较好的延性以及连接可靠性和楼层层高的精确性，在工厂制造时，在框架梁所在位置设置悬臂梁（短牛腿），悬臂梁上下翼缘与钢柱的连接采用剖口熔透焊缝，腹板采用贴角焊缝。框架梁与钢柱的悬臂梁（短牛腿）连接，上下翼缘的连接采用衬板（兼引弧板）全熔透焊缝，腹板采用高强螺栓连接。

由于钢筋混凝土施工允许偏差远远大于钢结构的精度要求，当框架梁与钢筋混凝土剪力墙或钢筋混凝土筒壁连接时，腹板的连接板可开椭圆孔，椭圆孔的长向尺寸不得大于2d0（d0为螺栓孔径），并应保证孔边距的要求。

框架梁的翻样下料长度同样不等于设计长度，需考虑焊接收缩变形。焊接收缩变形可用经验公式计算再按实际加工之后校核，确定其翻样下料的精确长度。

框架梁上下翼缘的连接可采用高强螺栓连接或焊接连接，目前大部分采用带衬板的全熔透焊接连接。施工时先焊下翼缘再焊上翼缘，先一端点焊定位，再焊另一端。

采用高强螺栓群连接时，孔位的精度十分重要。目前制孔一般采用模板制孔和多轴数控钻孔，前者精度低，后者精度高，应优先考虑采用后者。当采用模板制孔时，应保证模板的精度，以确保高强螺栓的组装孔和工地安装孔的精度要求。如果孔位局部偏差，只允许使用铰刀扩孔。严禁使用气割扩孔，若用气割扩孔，则应按重大质量事故处理。

三、楼盖的设计

高层、超高层建筑的楼板和屋盖具有很大的平面刚度，是竖向钢柱与剪力墙或筒体的平面抗侧力构件，同时使钢柱与各竖向构件（剪力墙或筒体）起到变形协调作用。

一般钢结构建筑物的楼板和屋盖，都采用轧制的压型钢板加现浇钢筋混凝土（简称钢承混凝土）楼板和屋盖，厚度一般不小于150mm。目前在设计钢承混凝土楼板和屋盖时没有考虑钢承混凝土楼板和屋盖与钢梁共同作用。主要是对于板底呈波形的计算原理不甚了解或认为计算繁琐，就按平板计算，这样既不安全又增加了钢梁的用钢量。

五、结论

文章从钢结构施工过程中的主要施工工艺为切入点介绍了在实际施工过程中的施工技术及工艺。施工实践证明，施工过程中只有严格按施工图纸及现行规范施工，才能保证施工质量，达到预期控制目标。