论文部分内容阅读
【摘 要】 同发达国家相比，超高层钢结构建筑在我国起步较晚，成熟及可借鉴的经验不多。改革开放以来，许多“高、大、新、尖”的现代化建筑如雨后春笋般耸立，成为国民经济高速发展的重要标志。而钢结构因其自重轻、施工周期短、抗震能力强等优势和特点被人们广泛应用于高层尤其是超高层建筑中。本文就超高层钢结构的安装施工工艺进行探讨。
【关键词】 钢结构;施工工艺
引言：
高层钢结构建筑的发展已有一个世纪，美国是高层建筑的发源地。目前高度在100m以上的超高建筑已遍布35个国家之中，大部为钢结构，钢结构柱和梁截面大都为钢板焊接，形式为工字形和箱形。钢板最厚达150mm（如美国芝加哥的汉考克大厦）。我国超高层钢结构建筑是80年代才发展起来的。中国建筑第三工程局在我国首次总承建超高层钢结构工程，并形成了我国第一个超高层钢结构的施工工法。
一、特点、内容和适用范围
1.钢构件长、重，且构件均在工厂预制。根据现场进度需要进行运输吊装和立体交叉作业味施工难度大，必须严密组织施工安装。
2.需严格控制焊接质量，采用先进的焊接工艺。
3.工人经过严格培训，必须获上岗证书才能上岗。
4.该工法包括：地脚螺栓预埋工艺;高层钢结构安装工艺;超厚钢板焊接工艺;高强螺栓连接工艺;压型钢板及栓钉焊接工艺;焊缝超声波探伤;高层钢结构测量校正工艺;焊接对高强螺栓预拉力影响和影响高强螺栓扭距系数若干因素的试验研究;工程质量和安全生产采取全面质量管理。
二、超高层钢结构安装技术
超高层钢结构安装施工技术主要体现在以下七个方面：
（1）构件进场，验收与堆放
（2）塔吊的选择、布置及装拆
（3）吊装
（4）测量控制
（5）焊接
（6）工期及质量控制
（7）安全施工
1、构件的进场、验收与堆放
场地狭小、施工条件差是当前施工工程普遍存在的困难，对越高层钢结构工程而言，相对紧张的工期内构件堆场要求更高更严，这个问题不处理好必将对吊装及整个工程施工造成严重影响。施工初期，由于构件堆场较多，钢结构进场量大，需堆叠2-3层，如没有周密的进场计划，势必造成现场构件进场顺序的混乱，其结果是：需要的构件压在下面，不用的构件放在上面，不仅验收工作无法进行，而且存在着大量的翻料、找料等重复工作。后来在强化现场管理及构件进场计划的基础上，着重抓了堆场布置、构件的堆放顺序等工作，除根据吊装需要周密的进场构件外，还根据吊装顺序和堆场规划特点将进场构件进行有序排列，既保证了验收工作的正常进行，也为吊装创造了良好的外部条件。
2、塔吊的选择、布置与装拆
塔吊是超高层钢结构工程施工的核心设备，其选择与布置要根据建筑物的布置、现场条件及钢结构的重量等因素综合考虑，并保证装拆的安全、方便、可靠。
M440型内爬式塔吊在国内尚属首次使用，成熟可借鉴的经验不多。施工中我们一改传统的塔吊互吊的爬升方案，采用了一套“卷扬机+扁担”辅助系统较好地解决了二部塔吊的爬升难题，大大提高了塔吊的使用效率，加快了提升速度，为工期提前起了决定性作用;而大型内爬塔吊的拆除是一项技术复杂、施工难度大的工作，采用了“以大化小、化整为零”的方法，较好地解决了在国内视为难题的大型内爬塔吊的拆除难题，为国内同类工程运用内爬式塔吊提供了范例。
3、吊装
吊装是钢结构施工的龙头工序，吊装的速度与质量对整个工程起举足轻重的作用。
4、测量控制
在超高层钢结构施工中，垂直度、轴线和标高的偏差是衡量工程质量的重要指标，测量作为工程质量的控制阶段，必须为施工检查提供依据。从钢结构施工流程可以看出，各工序间既相互联系又相互制约，选择何种测量控制方法直接影响到工程的进度与测量。在深圳地王大厦钢结构施工初期，总包单位的测量监理工程师提出采用“整体校正”的方法，即在柱子安装后再跟踪纠偏，梁装不上去时临时挂或搭在上面，待整节柱、梁、斜撑全部安装后再整体校正。由于构件的制作及核心的施工都存在着一定的误差，采用这种校正方法具有很大的盲目性，不仅造成大量的二次安装，而且柱梁安装后结构本身已具有一定的刚度，大大增加了校正的难度。
5、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，其工序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。
工艺选定后，编制出一整套切实可行的适用本工程特点的CO2气体保护半自动焊接工艺及方法便成了当务之急。焊接QC小组在项目组的带动下进行了艰难的尝试，开展了一系列卓有成效的工作。
首先我们确定了攻关目标，运用关联图找出影响质量的原因，并应用分析法进行系列分析，针对这些问题找出相应的对策措施;并建立了有效的质量保证体系，制定了完善的工艺指导书，经过反复实验，确定了运用于立焊、斜立焊的工艺参数;通过对焊丝的伸出长度、焊缝层间清理，焊枪施焊角度反复摸索，形成了一整套“挑压拖带转”的操作要领;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，经过半月之久的失败、总结，小有成效研究;大有成效、巩固，到比较成熟、反复焊验，终于成功地解决了CO2气体保护焊应用在超厚件立向、斜立向焊接头上的施焊工艺课题（已获得国家专利）。通过技术攻关、工艺的改进，焊接质量得到了逐步提高，工期大大提前，受到总包及业主的好评，产生了良好的社会效益和经济效益，并在社会上产生了良好的声誉。
6、质量与工期控制
超高层钢结构不同于一般混凝土建筑的显著特点是：质量高、工期紧。质量与工期的保证依赖于科学的管理、严格的施工组织和新技术、新工艺、新设备的大胆应用。建立科学管理的组织体系，严格按项目管理法施工是保证工程“安全、优质、高速”进行的关键。在组织形式上，实行定编定员、定岗位、定职责，提倡一专多能、一人多职、工段长与工人一道上前线。既起到了表率作用，又便于现场管理。从项目经理到劳资、安全、技术等职能部门到现场办公，及时了解、掌握工程的进度情况，解决有关的技术、质量、安全等问题，在整个项目管理形成了以项目经理为核心，集施工组织网络的安全质量保证体系及新技术攻关应用和QC小组为一体的短小精悍的施工队伍。同时各工段均实行了项日承包，明确了责、权、利并实行风险抵押制度，最大限度地调动了一线工人的积极性和责任感，为工程的大干快干奠定了基础。在钢结构工程中区型钢板铺设是一道工作量大及危险性大的工序其铺设的快慢不仅直接影响工程的进度，并经过吊装舰慢校正、高强螺栓及焊接等一系列工序的施工安全带来严重影响。
7、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。地王大厦施工过程中，仅高强螺栓就有50万颗，这些东西虽小，但如果从几百米高的地方掉下去，后果可想而知。为了杜绝安全事故，项目成立了安全监督小组，设立了专职安全员，严格管理，制定了周密完善的安全生产条例，对职工进行定期的安全教育，树立“安全第一”的思想。在严格管理的基础上，项目不惜花大量的人力、物力、财力进行嚴密的防护。
参考文献：
[1]王诚瑛.超高层钢结构施工安装工法[J].科技资讯.1992年06期
【关键词】 钢结构;施工工艺
引言：
高层钢结构建筑的发展已有一个世纪，美国是高层建筑的发源地。目前高度在100m以上的超高建筑已遍布35个国家之中，大部为钢结构，钢结构柱和梁截面大都为钢板焊接，形式为工字形和箱形。钢板最厚达150mm（如美国芝加哥的汉考克大厦）。我国超高层钢结构建筑是80年代才发展起来的。中国建筑第三工程局在我国首次总承建超高层钢结构工程，并形成了我国第一个超高层钢结构的施工工法。
一、特点、内容和适用范围
1.钢构件长、重，且构件均在工厂预制。根据现场进度需要进行运输吊装和立体交叉作业味施工难度大，必须严密组织施工安装。
2.需严格控制焊接质量，采用先进的焊接工艺。
3.工人经过严格培训，必须获上岗证书才能上岗。
4.该工法包括：地脚螺栓预埋工艺;高层钢结构安装工艺;超厚钢板焊接工艺;高强螺栓连接工艺;压型钢板及栓钉焊接工艺;焊缝超声波探伤;高层钢结构测量校正工艺;焊接对高强螺栓预拉力影响和影响高强螺栓扭距系数若干因素的试验研究;工程质量和安全生产采取全面质量管理。
二、超高层钢结构安装技术
超高层钢结构安装施工技术主要体现在以下七个方面：
（1）构件进场，验收与堆放
（2）塔吊的选择、布置及装拆
（3）吊装
（4）测量控制
（5）焊接
（6）工期及质量控制
（7）安全施工
1、构件的进场、验收与堆放
场地狭小、施工条件差是当前施工工程普遍存在的困难，对越高层钢结构工程而言，相对紧张的工期内构件堆场要求更高更严，这个问题不处理好必将对吊装及整个工程施工造成严重影响。施工初期，由于构件堆场较多，钢结构进场量大，需堆叠2-3层，如没有周密的进场计划，势必造成现场构件进场顺序的混乱，其结果是：需要的构件压在下面，不用的构件放在上面，不仅验收工作无法进行，而且存在着大量的翻料、找料等重复工作。后来在强化现场管理及构件进场计划的基础上，着重抓了堆场布置、构件的堆放顺序等工作，除根据吊装需要周密的进场构件外，还根据吊装顺序和堆场规划特点将进场构件进行有序排列，既保证了验收工作的正常进行，也为吊装创造了良好的外部条件。
2、塔吊的选择、布置与装拆
塔吊是超高层钢结构工程施工的核心设备，其选择与布置要根据建筑物的布置、现场条件及钢结构的重量等因素综合考虑，并保证装拆的安全、方便、可靠。
M440型内爬式塔吊在国内尚属首次使用，成熟可借鉴的经验不多。施工中我们一改传统的塔吊互吊的爬升方案，采用了一套“卷扬机+扁担”辅助系统较好地解决了二部塔吊的爬升难题，大大提高了塔吊的使用效率，加快了提升速度，为工期提前起了决定性作用;而大型内爬塔吊的拆除是一项技术复杂、施工难度大的工作，采用了“以大化小、化整为零”的方法，较好地解决了在国内视为难题的大型内爬塔吊的拆除难题，为国内同类工程运用内爬式塔吊提供了范例。
3、吊装
吊装是钢结构施工的龙头工序，吊装的速度与质量对整个工程起举足轻重的作用。
4、测量控制
在超高层钢结构施工中，垂直度、轴线和标高的偏差是衡量工程质量的重要指标，测量作为工程质量的控制阶段，必须为施工检查提供依据。从钢结构施工流程可以看出，各工序间既相互联系又相互制约，选择何种测量控制方法直接影响到工程的进度与测量。在深圳地王大厦钢结构施工初期，总包单位的测量监理工程师提出采用“整体校正”的方法，即在柱子安装后再跟踪纠偏，梁装不上去时临时挂或搭在上面，待整节柱、梁、斜撑全部安装后再整体校正。由于构件的制作及核心的施工都存在着一定的误差，采用这种校正方法具有很大的盲目性，不仅造成大量的二次安装，而且柱梁安装后结构本身已具有一定的刚度，大大增加了校正的难度。
5、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，其工序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。
工艺选定后，编制出一整套切实可行的适用本工程特点的CO2气体保护半自动焊接工艺及方法便成了当务之急。焊接QC小组在项目组的带动下进行了艰难的尝试，开展了一系列卓有成效的工作。
首先我们确定了攻关目标，运用关联图找出影响质量的原因，并应用分析法进行系列分析，针对这些问题找出相应的对策措施;并建立了有效的质量保证体系，制定了完善的工艺指导书，经过反复实验，确定了运用于立焊、斜立焊的工艺参数;通过对焊丝的伸出长度、焊缝层间清理，焊枪施焊角度反复摸索，形成了一整套“挑压拖带转”的操作要领;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，经过半月之久的失败、总结，小有成效研究;大有成效、巩固，到比较成熟、反复焊验，终于成功地解决了CO2气体保护焊应用在超厚件立向、斜立向焊接头上的施焊工艺课题（已获得国家专利）。通过技术攻关、工艺的改进，焊接质量得到了逐步提高，工期大大提前，受到总包及业主的好评，产生了良好的社会效益和经济效益，并在社会上产生了良好的声誉。
6、质量与工期控制
超高层钢结构不同于一般混凝土建筑的显著特点是：质量高、工期紧。质量与工期的保证依赖于科学的管理、严格的施工组织和新技术、新工艺、新设备的大胆应用。建立科学管理的组织体系，严格按项目管理法施工是保证工程“安全、优质、高速”进行的关键。在组织形式上，实行定编定员、定岗位、定职责，提倡一专多能、一人多职、工段长与工人一道上前线。既起到了表率作用，又便于现场管理。从项目经理到劳资、安全、技术等职能部门到现场办公，及时了解、掌握工程的进度情况，解决有关的技术、质量、安全等问题，在整个项目管理形成了以项目经理为核心，集施工组织网络的安全质量保证体系及新技术攻关应用和QC小组为一体的短小精悍的施工队伍。同时各工段均实行了项日承包，明确了责、权、利并实行风险抵押制度，最大限度地调动了一线工人的积极性和责任感，为工程的大干快干奠定了基础。在钢结构工程中区型钢板铺设是一道工作量大及危险性大的工序其铺设的快慢不仅直接影响工程的进度，并经过吊装舰慢校正、高强螺栓及焊接等一系列工序的施工安全带来严重影响。
7、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。地王大厦施工过程中，仅高强螺栓就有50万颗，这些东西虽小，但如果从几百米高的地方掉下去，后果可想而知。为了杜绝安全事故，项目成立了安全监督小组，设立了专职安全员，严格管理，制定了周密完善的安全生产条例，对职工进行定期的安全教育，树立“安全第一”的思想。在严格管理的基础上，项目不惜花大量的人力、物力、财力进行嚴密的防护。
参考文献：
[1]王诚瑛.超高层钢结构施工安装工法[J].科技资讯.1992年06期