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摘要：在高层建筑中，钢筋是一种极为重要且常用的建筑材料，钢筋工程的施工质量水平直接影响着高层建筑的整体结构质量，甚至是起着决定性的作用。近年来由于地震等各种灾害的频频发生，钢筋工程施工的质量问题也逐渐地成为人们所关注的焦点，工程建设的参与各方也对钢筋工程的施工质量愈发地重视，皆是积极地选用各种方法手段有效地控制钢筋工程施工中的每一个环节，着力为建设出更多优质的房屋建筑工程提供强有力的保证。本文就高层建筑钢筋结构设计及施工工艺进行了探讨。
关键词：高层建筑；钢筋结构；设计；施工工艺
中图分类号：TU208文献标识码： A
一、钢筋工程的特点与难点
1、基础结构中，底板标高变化大，电梯基坑、集水坑数量较多，局部钢筋密集。基础梁、板结构形式复杂，构件尺寸大，配筋直径大且密集，相互穿插多，间距小，不易绑扎。地上框架结构中井字梁、主次梁叠合部位较多，钢筋密集、相互穿插困难。
2、结构工程中钢筋用量很大，基础、梁、楼板、框架柱、墙体插筋以及暗柱等结构种类繁杂，这给钢筋工程的管理提出了很高的要求，钢筋翻样、钢筋原材进场与堆放、钢筋加工、钢筋领料、现场施工都要建立相应的管理措施。
3、结构施工中要为钢结构及后续工程施工安放大量的预埋件，预埋件的位置要求非常准确。框架柱、剪力墙等竖向结构在底板生根時要求插筋位置准确，安放牢固。这些都要求在钢筋工程施工时，不但预埋位置要精确，而且要有有效的加固措施。
4、钢管柱的钢筋穿插与锚固问题是工程的施工难点和重点。施工前要单独编制技术措施加以保证。
二、高层建筑钢筋结构设计
1、梁柱受力主筋设计
当框架梁的截面宽度与框架柱的边长相等或者框架梁的一条边与框架柱相重合时，框架柱与框架梁的受力主筋的位置将会发生冲突。因此，在设计时必须进行仔细的考虑，采取科学合理的措施，予以处理。
我们在进行框架结构设计时应遵循“强剪弱弯、强柱弱梁”的设计原则。首先必须要保证框架柱的受力主筋位置，节点设计的原则：框架结构设计的原则是“强剪弱弯、强柱弱梁”,因此，首先必须要保证框架柱受力主筋的位置，而对框架梁的受力主筋位置进行适当调整。
通常，可以通过以下两种办法来解决这个问题：一是让框架梁的受力主筋从框架柱的内侧通过。二是可以在框架梁靠近框架柱位置的四角增设4根钢筋，不但能解决问题还能保证框架梁的截面尺寸。这两种方法不但可以很好的解决框架梁受力主筋与框架柱受力主筋位置冲突的问题，又不影响结构受力，还方便施工。
2、墙梁节点钢筋设计
在框架－剪力墙结构中,框架梁或者次梁直接搁置在核心筒墙体暗梁或过梁上,当框架梁的截面尺寸与暗梁或者过梁的高度相同时，就会导致框架梁的主筋与核心筒或者暗梁的主筋位置产生冲突。
固定端框架梁支座处上部钢筋承受拉应力，下部钢筋承受压应力，墙体暗梁或者过梁则受扭。因此应该尽量保证暗梁或者框梁箍筋完整。主要的设计措施有：（1）过梁下部设置两排主筋，钢筋总根数不超过6根，框架梁的下部钢筋设置于过梁下部两排钢筋之间，并且将框架梁的接头位置设置于靠近支座，框架梁下铁布置在过梁下铁第一排和第二排钢筋之间且框架梁钢筋的接头位置全部位于支座附近，钢筋接头错开50%。（2）将框架梁的上部钢筋直接放置于过梁的上部钢筋上，但是必须确保框架梁主筋的锚固长度。为了保证过梁及框架梁的保护层厚度，在加工箍筋时应该取负误差，框架梁的箍筋则取正误差。（3）将过梁或暗梁截面降低或减小5cm，框架梁上铁直接锚固在过梁上，保证框架梁及楼板钢筋的保护层的厚度。通过以上措施，不但保证了过梁箍筋的完整性，又可以避免两种主筋相互冲突。通过合理利用规范允许误差，避免了核心混凝土墙根部混凝土超高的问题，同时也为精装修创造了有利条件。
3、主梁和次梁节点
高层建筑框架剪力墙结构中，最为重要的节点之一便是主梁与次梁的节点，它是整个框架结构中最为关键的受力点，因此主梁与次梁的节点处钢筋结构设计就尤为关键。如果该节点的钢筋设计不合理，将会造成次梁的上部钢筋或者板筋的保护层厚度太小，从而严重影响到结构的抗震性。一般情况是将次梁的上部钢筋放置在主梁的钢筋上面，板筋位于次梁的主筋之上。
4、主梁延伸出的悬挑梁和次梁的关系
从上述内容我们很清楚的知道次梁的上层钢筋通常是设置于主梁的钢筋上面，而由主梁延伸出去的悬挑梁，其上层钢筋当然也就位于次梁钢筋的下面，这样一来就会导致悬挑梁的钢筋包会层厚度太大，悬挑梁结构表面容易出现裂缝，严重影响到悬挑梁的结构受力。若在施工过程中控制不严格、施工人员操作不规范，那么悬挑梁的上层钢筋保护层厚度将会严重超标，保护层厚度越大，悬挑梁结构的有效截面就越小，这对于悬挑梁的结构受力明显是不利的。因此，悬挑梁上部钢筋混凝屯保护层的控制尤为关键。
就现在的建筑施工水平及管理水平来讲，悬挑梁的上部钢筋的保护层厚度控制具有一定的难度，因此在结构设计时应该要考虑到悬挑梁上部钢筋保护层过大而对结构产生的负面影响。另外，在施工过程中也应该严加控制，尽量将保护层厚度控制在设计及规范要求范围以内。
5、结构计算与分析
高层建筑是一个复杂的空间结构。它不仅平面形状多变，立面体型也各种各样，而且结构形式和结构体系各不相同。高层建筑中有框架、剪力墙和筒体等竖向抗侧力结构，又有水平放置的楼板将它们连为整体。这样一种高次超静定、多种结构形式组合在一起的三维空间结构，要进行内力和位移计算，就必须进行计算模型的简化，引入不同程度的计算假定。
（1）计算模型的选取
对于常规结构，可采用楼板整体平面内无限刚假定模型；对于多塔或错层结构，可采用楼板分块平面内无限刚模型；对于楼板局部开大洞、塔与塔之间上部相连的多塔结构等可采用楼板分块平面内无限刚，并带弹性连接板带模型；而对于楼板开大洞有中庭等共享空间的特殊楼板结构或要求分析精度高的高层结构则可采用弹性楼板模型。
（2）抗震等级的确定
抗震等级是设计部门依据国家有关规定，按建筑物重要性分类与设防标准，根据烈度、结构类型和房屋高度等，而采用不同抗震等级进行的具体设计。对常规高层建筑，与主楼连为整体的裙楼的抗震等级不应低于主楼的抗震等级；对于地下室部分，当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。
（3）振型数目是否足够
振型数的多少与结构的层数有关，对阵型的取值都有较为明确的规定。因此，在计算分析阶段根据规范要求对计算结果进行判断，并决定是否要调整振型数目的取值。
三、高层建筑钢筋结构施工工艺
总的来说，对于高层建筑钢筋结构施工工艺而言，其流程主要为：钢筋柱制作---钢筋柱柱脚环板定位及附件安装---钢筋柱现场安装---钢筋混凝土环梁施工---钢筋混凝土结构施工。
1、钢筋柱制作
应确保各部件制作、位置、焊接尺寸及标高等必须准确到位，比如钢筋材质、柱脚定位环板、抗剪环箍、螺栓配件等，必须符合相关规定之后方可运往现场安装。
2、钢筋柱柱脚环板定位及附件安装
（1）应先做好构件防腐与除锈处理，如采用人工除锈、表面涂富锌防锈漆等；
（2）钢筋长度应根据现场吊装条件及运输情况来确定，一般不宜长于12m；
（3）钢筋的对接必须保证焊接之后的平直，除了应控制好焊接尺寸之外，还应注意变形及保持对称等；
（4）附件的安装必须符合相关规定，尽量满足实际施工需求。
3、钢筋柱现场安装
（1）吊装设备及方法。由于高层建筑有着一定的高度，必须选择一定承载力的塔吊才行，起吊时采用钢丝绳捆绑扎实，并用抗剪环箍后垂直起吊。
（2）钢筋柱组装完成之后，在吊装时应控制好表形，这就需要把握好吊点的位置，一般应根据钢筋柱承载力与稳定性来确定，必要的时候可以采用一定的加固措施处理。
4、钢筋混凝土结构施工
当完成了钢筋混凝土环梁制作与施工之后便可以进行钢筋混凝土结构的施工。在这里应注意的是环筋的制作，应分两次成型；此外还应注意混凝土的铺设与钢筋结构之间的联系，尽量保证施工的安全与准确。
结束语
高层建筑中钢筋结构设计与施工工艺必须高度重视，方可使得高层建筑更加安全，也才能使得质量得到保障。但是，目前我国高层建筑钢筋结构设计及施工工艺依然处在复杂、长期及循环往复的过程中，必须加强相关研究与探索，才能找到更多优秀的设计方法及施工工艺。
参考文献
[1]吴永健.当前建筑工程中质量管理问题及对策分析[J]今日科苑,2009（12）.
[2]杨琼.钢筋工程质量主要控制措施[J]建设科技,2009（12）.
[3]马守才.浅谈房屋建筑中钢筋工程的施工质量控制,企业导报,2012.
[4]黄彬霖.房屋建筑中钢筋工程的施工质量控制.企业导报,2011.
关键词：高层建筑；钢筋结构；设计；施工工艺
中图分类号：TU208文献标识码： A
一、钢筋工程的特点与难点
1、基础结构中，底板标高变化大，电梯基坑、集水坑数量较多，局部钢筋密集。基础梁、板结构形式复杂，构件尺寸大，配筋直径大且密集，相互穿插多，间距小，不易绑扎。地上框架结构中井字梁、主次梁叠合部位较多，钢筋密集、相互穿插困难。
2、结构工程中钢筋用量很大，基础、梁、楼板、框架柱、墙体插筋以及暗柱等结构种类繁杂，这给钢筋工程的管理提出了很高的要求，钢筋翻样、钢筋原材进场与堆放、钢筋加工、钢筋领料、现场施工都要建立相应的管理措施。
3、结构施工中要为钢结构及后续工程施工安放大量的预埋件，预埋件的位置要求非常准确。框架柱、剪力墙等竖向结构在底板生根時要求插筋位置准确，安放牢固。这些都要求在钢筋工程施工时，不但预埋位置要精确，而且要有有效的加固措施。
4、钢管柱的钢筋穿插与锚固问题是工程的施工难点和重点。施工前要单独编制技术措施加以保证。
二、高层建筑钢筋结构设计
1、梁柱受力主筋设计
当框架梁的截面宽度与框架柱的边长相等或者框架梁的一条边与框架柱相重合时，框架柱与框架梁的受力主筋的位置将会发生冲突。因此，在设计时必须进行仔细的考虑，采取科学合理的措施，予以处理。
我们在进行框架结构设计时应遵循“强剪弱弯、强柱弱梁”的设计原则。首先必须要保证框架柱的受力主筋位置，节点设计的原则：框架结构设计的原则是“强剪弱弯、强柱弱梁”,因此，首先必须要保证框架柱受力主筋的位置，而对框架梁的受力主筋位置进行适当调整。
通常，可以通过以下两种办法来解决这个问题：一是让框架梁的受力主筋从框架柱的内侧通过。二是可以在框架梁靠近框架柱位置的四角增设4根钢筋，不但能解决问题还能保证框架梁的截面尺寸。这两种方法不但可以很好的解决框架梁受力主筋与框架柱受力主筋位置冲突的问题，又不影响结构受力，还方便施工。
2、墙梁节点钢筋设计
在框架－剪力墙结构中,框架梁或者次梁直接搁置在核心筒墙体暗梁或过梁上,当框架梁的截面尺寸与暗梁或者过梁的高度相同时，就会导致框架梁的主筋与核心筒或者暗梁的主筋位置产生冲突。
固定端框架梁支座处上部钢筋承受拉应力，下部钢筋承受压应力，墙体暗梁或者过梁则受扭。因此应该尽量保证暗梁或者框梁箍筋完整。主要的设计措施有：（1）过梁下部设置两排主筋，钢筋总根数不超过6根，框架梁的下部钢筋设置于过梁下部两排钢筋之间，并且将框架梁的接头位置设置于靠近支座，框架梁下铁布置在过梁下铁第一排和第二排钢筋之间且框架梁钢筋的接头位置全部位于支座附近，钢筋接头错开50%。（2）将框架梁的上部钢筋直接放置于过梁的上部钢筋上，但是必须确保框架梁主筋的锚固长度。为了保证过梁及框架梁的保护层厚度，在加工箍筋时应该取负误差，框架梁的箍筋则取正误差。（3）将过梁或暗梁截面降低或减小5cm，框架梁上铁直接锚固在过梁上，保证框架梁及楼板钢筋的保护层的厚度。通过以上措施，不但保证了过梁箍筋的完整性，又可以避免两种主筋相互冲突。通过合理利用规范允许误差，避免了核心混凝土墙根部混凝土超高的问题，同时也为精装修创造了有利条件。
3、主梁和次梁节点
高层建筑框架剪力墙结构中，最为重要的节点之一便是主梁与次梁的节点，它是整个框架结构中最为关键的受力点，因此主梁与次梁的节点处钢筋结构设计就尤为关键。如果该节点的钢筋设计不合理，将会造成次梁的上部钢筋或者板筋的保护层厚度太小，从而严重影响到结构的抗震性。一般情况是将次梁的上部钢筋放置在主梁的钢筋上面，板筋位于次梁的主筋之上。
4、主梁延伸出的悬挑梁和次梁的关系
从上述内容我们很清楚的知道次梁的上层钢筋通常是设置于主梁的钢筋上面，而由主梁延伸出去的悬挑梁，其上层钢筋当然也就位于次梁钢筋的下面，这样一来就会导致悬挑梁的钢筋包会层厚度太大，悬挑梁结构表面容易出现裂缝，严重影响到悬挑梁的结构受力。若在施工过程中控制不严格、施工人员操作不规范，那么悬挑梁的上层钢筋保护层厚度将会严重超标，保护层厚度越大，悬挑梁结构的有效截面就越小，这对于悬挑梁的结构受力明显是不利的。因此，悬挑梁上部钢筋混凝屯保护层的控制尤为关键。
就现在的建筑施工水平及管理水平来讲，悬挑梁的上部钢筋的保护层厚度控制具有一定的难度，因此在结构设计时应该要考虑到悬挑梁上部钢筋保护层过大而对结构产生的负面影响。另外，在施工过程中也应该严加控制，尽量将保护层厚度控制在设计及规范要求范围以内。
5、结构计算与分析
高层建筑是一个复杂的空间结构。它不仅平面形状多变，立面体型也各种各样，而且结构形式和结构体系各不相同。高层建筑中有框架、剪力墙和筒体等竖向抗侧力结构，又有水平放置的楼板将它们连为整体。这样一种高次超静定、多种结构形式组合在一起的三维空间结构，要进行内力和位移计算，就必须进行计算模型的简化，引入不同程度的计算假定。
（1）计算模型的选取
对于常规结构，可采用楼板整体平面内无限刚假定模型；对于多塔或错层结构，可采用楼板分块平面内无限刚模型；对于楼板局部开大洞、塔与塔之间上部相连的多塔结构等可采用楼板分块平面内无限刚，并带弹性连接板带模型；而对于楼板开大洞有中庭等共享空间的特殊楼板结构或要求分析精度高的高层结构则可采用弹性楼板模型。
（2）抗震等级的确定
抗震等级是设计部门依据国家有关规定，按建筑物重要性分类与设防标准，根据烈度、结构类型和房屋高度等，而采用不同抗震等级进行的具体设计。对常规高层建筑，与主楼连为整体的裙楼的抗震等级不应低于主楼的抗震等级；对于地下室部分，当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。
（3）振型数目是否足够
振型数的多少与结构的层数有关，对阵型的取值都有较为明确的规定。因此，在计算分析阶段根据规范要求对计算结果进行判断，并决定是否要调整振型数目的取值。
三、高层建筑钢筋结构施工工艺
总的来说，对于高层建筑钢筋结构施工工艺而言，其流程主要为：钢筋柱制作---钢筋柱柱脚环板定位及附件安装---钢筋柱现场安装---钢筋混凝土环梁施工---钢筋混凝土结构施工。
1、钢筋柱制作
应确保各部件制作、位置、焊接尺寸及标高等必须准确到位，比如钢筋材质、柱脚定位环板、抗剪环箍、螺栓配件等，必须符合相关规定之后方可运往现场安装。
2、钢筋柱柱脚环板定位及附件安装
（1）应先做好构件防腐与除锈处理，如采用人工除锈、表面涂富锌防锈漆等；
（2）钢筋长度应根据现场吊装条件及运输情况来确定，一般不宜长于12m；
（3）钢筋的对接必须保证焊接之后的平直，除了应控制好焊接尺寸之外，还应注意变形及保持对称等；
（4）附件的安装必须符合相关规定，尽量满足实际施工需求。
3、钢筋柱现场安装
（1）吊装设备及方法。由于高层建筑有着一定的高度，必须选择一定承载力的塔吊才行，起吊时采用钢丝绳捆绑扎实，并用抗剪环箍后垂直起吊。
（2）钢筋柱组装完成之后，在吊装时应控制好表形，这就需要把握好吊点的位置，一般应根据钢筋柱承载力与稳定性来确定，必要的时候可以采用一定的加固措施处理。
4、钢筋混凝土结构施工
当完成了钢筋混凝土环梁制作与施工之后便可以进行钢筋混凝土结构的施工。在这里应注意的是环筋的制作，应分两次成型；此外还应注意混凝土的铺设与钢筋结构之间的联系，尽量保证施工的安全与准确。
结束语
高层建筑中钢筋结构设计与施工工艺必须高度重视，方可使得高层建筑更加安全，也才能使得质量得到保障。但是，目前我国高层建筑钢筋结构设计及施工工艺依然处在复杂、长期及循环往复的过程中，必须加强相关研究与探索，才能找到更多优秀的设计方法及施工工艺。
参考文献
[1]吴永健.当前建筑工程中质量管理问题及对策分析[J]今日科苑,2009（12）.
[2]杨琼.钢筋工程质量主要控制措施[J]建设科技,2009（12）.
[3]马守才.浅谈房屋建筑中钢筋工程的施工质量控制,企业导报,2012.
[4]黄彬霖.房屋建筑中钢筋工程的施工质量控制.企业导报,2011.