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中国建筑第八工程局有限公司钢结构工程公司 上海市 200122
摘要：高层建筑钢结构施工技术和质量控制越来越多被人们重视，本文结合某工程案例，详细描述了某高层建筑钢结构施工关键工艺及质量控制。
关键词：高层建筑；钢结构；施工
1.工程概况
宁夏亘元万豪大厦位于银川市北京中路与宁安大街交汇处，东邻凯宾斯基大酒店，西邻神华宁煤集团总部，南邻紫荆花商务广场，北邻宁夏国际会展中心和人民广场，为国际品牌五星级酒店、时尚购物中心、5A智能化甲级写字楼等综合体建筑。该项目总用地面积4.15公顷，塔楼部分地下3层，地上50层；裙楼部分地下3层，地上4层；建筑高度216米，总建筑面积约171365m2，总用钢量约3万吨，建成后为宁夏第一高楼即新地标性建筑。
本工程钢结构为塔楼钢柱，钢梁，核心筒伸臂桁架及设备层转换桁架的安装，总用钢量约3万吨。塔楼共50层，总高 216m，主要由外框矩形钢管柱、核心筒十字型钢骨柱、组合钢骨柱与H型钢骨柱、楼层钢梁、核心筒伸臂桁架、设备层转换桁架等组成。
2.高层建筑钢结构施工关键工艺及质量控制
2.1钢结构加工制作
（1）材料采购。钢结构工程质量保证的基础条件是材质的保证。本工程钢结构主要采用的钢材为Q345B和Q345GJC。如何按设计要求将这些材料保质保量及时采购到位，而又能正确应用到本工程各种相应的构件中去，将是本工程材料部分的关键。
（2）构件焊接。① 在正式施焊之前，必须进行工序交接工作，质量检查员应对钢构件的组装质量进行检查，确认组装质量合格，在质量检查员、钢构件组装技术员、焊接技术员共同签署工序交接单之后，方可进行钢构件施焊。T形接头、角接接头和对接接头主焊缝两端必须配置引弧板和引出板，其材质应和被焊母材相同，坡口形式应与被焊焊缝相同，禁止使用其它材质的材料充当引弧板和引出板，焊接结束后用火焰切除。在无特殊要求时，要求焊透的焊口，焊口背面应设置垫板，垫板材质应与母材一致，厚度为6～12mm。
（3）构件的加工制作。胎架要求必须牢固，不得有明显的恍动状；胎架模板要求水平，其水平度不得超过1mm；胎架定位靠山要求组装后水平，其水平度不得超过1mm；由于钢柱的面板及腹板的板厚不一样，定位模板的尺寸应相应的变化。将检验合格的H型钢吊上胎架，在其腹板上划出T型钢的定位位置线，做为安装检验的基准。并在地上划出钢柱的轮廓线、中心线以便于安装检验。
（4）吊上T型钢，安装在预定位置，定位时先从端部开始定位，面板采用千斤顶顶紧到位。腹板由于操作空间较小，不宜采用千斤顶进行操作，因此采用定位卡马。定位时采用Φ3.2/J507的焊条进行，定位点焊，必须由持焊工合格证的工人施焊。对于板厚超过30mm的要求预热，预热温度为100-150℃。点焊高度不宜超过设计焊缝厚度的2/3，点焊长度为50-60mm，间距为300—400mm。安装时必须保证T型钢的垂直度及直线度。
2.2钢结构安装
本工程鋼结构大部分梁柱相连的部位采用高强螺栓连接，高强螺栓将选用10.9级扭剪型高强螺栓，其钢号、螺母、垫圈应符合现行国家、《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》（GB/T3632～3633）的规定。Q345钢材的摩擦面抗滑移系数为0.45。
（1）钢柱吊装。吊装前首先把钢柱安装轴线和标高控制线投测到前一节柱顶，并进行检测复核。钢柱吊装前绑好爬梯，准备好安装工具。钢柱吊装采用专用扁担实施一点吊装，上端连接板上的吊装孔作为吊耳。起吊时钢柱的根部必须垫实，在根部不离地的情况下，通过吊钩的起升、变幅及吊臂的回转，逐步将钢柱扶直，停止晃动后继续提升。
（3）钢梁吊装。本工程钢梁的安装顺序为先主梁后次梁，先下层后上层。即平面上先安装钢柱与钢柱相连钢梁，再安装柱与核心筒之间的钢梁，最后安装次梁。钢梁吊装工艺：本工程的钢梁采用塔吊进行吊装。为了加快施工进度，提高工效，对于重量较轻的钢梁可采用串吊的方法实现一钩多吊。为确保安全，防止钢梁锐边割断钢丝绳，要对钢丝绳在翼板处绑扎处进行防护。钢梁就位后，先用冲钉将螺栓孔眼卡紧，穿入安装螺栓，安装螺栓数量不得少于螺栓总数的三分之一，且不得少于2颗。安装连接螺栓时，严禁在情况不明的情况下任意扩孔。临时螺栓安装时，连接板必须平整。主次梁牛腿与主梁的高低差用精密水平仪测量，并使用自制简易校梁器进行校正。
（4）高强螺栓安装具体操作。当构件吊装到位后，将临时安装螺栓穿入孔中（注意不要使杂物进入连接面），临时螺栓的数量不得少于本节点螺栓数量的30%，且不少于2颗，然后用扳手拧紧螺栓，使连接面接合紧密。装配和紧固接头时，从安装好的一端或刚性端向自由端进行。同一个接头上的高强螺栓群施工，从螺栓群中部开始安装，逐个拧紧。初拧、复拧、终拧都应从螺栓群中部向四周扩展逐个拧紧，每拧一遍均应用不同颜色的油漆做上标记，防止漏拧。当高强螺栓群施工遇到有死角时候（扭矩扳手无法施拧的地方），将采用套筒扳手进行施拧。
2.3钢结构测量定位
钢结构施工测量是一种高精度的测量，精心布设测量基准点和基准网，正确的测校方法和数值传递路线，都是工程测量的基本要素。测量技术的主要形式包括塔吊的选择、吊装、测控和施工安全等。其中，塔吊是整个施工测量技术的核心设备。选择塔吊时，相对于附着塔吊，内爬式塔吊更能节约成本，也因此得以在高层建筑钢结构中广泛应用。适合的塔吊为吊装的正常进行奠定了良好的基础，也促进了钢结构施工第一道程序的顺利进行。在测控技术中，目前比较先进的方法是用 GPS 定位系统进行测量基线网的测设，并以高精度全站仪构件空中三维坐标定位，提高了测量技术的精准度。本工程为一座超高层钢结构建筑，塔楼高216m，所以对测量校正工作提出了很高的要求。为了既保证施工进度又满足钢结构安装精度，因此测量方法必须进行优化，且技术先进、测量操作方法简单可靠。整个工程的钢结构测量采用分级布网、逐级控制的原则进行，对观测结果进行平差，并保证工程的质量和进度。
2.4防腐涂料和防火涂料施工
（1）防腐涂料施工。钢结构构件除现场焊接、高强螺栓连接部位不在制作厂涂装外，其余部位均在制作厂内完成底漆、中间漆涂装。钢结构构件因运输过程和现场安装原因，会造成构件涂层破损，所以，在钢构件安装前和安装后需对构件破损处涂层进行现场防腐修补。在钢构件安装过程中，随各楼层结构逐步施工完成，以楼层划分施工区域，从下至上依次交叉进行现场防腐涂装施工。每个施工区域立面从上至下逐层涂装，平面按顺时针方向进行涂装。
（2）防火涂料施工。根据《建筑防火设计规范》（GBJ16）和《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045）的规定，钢柱耐火极限为3小时，钢梁耐火极限为2小时，钢楼梯耐火极限为1.5小时，钢桁架耐火极限为2小时，均采用薄型防火涂料。
3.结语
高层建筑中钢结构的广泛应用给建筑领域注入了新活力，并且随着工程计算和施工技术水平的不断提高，相信高层建筑钢结构的应用会在住宅的适用性、安全性、耐久性等方面发挥更重要的作用。钢结构工程在施工管理过程中，要加强施工过程中的技术监督管理和质量控制，确保工程项目的顺利完成。
参考文献：
[1]范荣淑.高层建筑钢结构的发展及应用[J].中国高新技术企业，2013（10）.
[2]郑训兵.钢结构制作安装[M].北京：中国计划出版社，2002.
[3]侯淳夕.钢结构高层建筑施工技术要点探析[J].建材与装饰，2013（16）.
[4]李妍.论建筑钢结构的施工技术与质量控制[J].中国建筑金属结构，2013（02）.
摘要：高层建筑钢结构施工技术和质量控制越来越多被人们重视，本文结合某工程案例，详细描述了某高层建筑钢结构施工关键工艺及质量控制。
关键词：高层建筑；钢结构；施工
1.工程概况
宁夏亘元万豪大厦位于银川市北京中路与宁安大街交汇处，东邻凯宾斯基大酒店，西邻神华宁煤集团总部，南邻紫荆花商务广场，北邻宁夏国际会展中心和人民广场，为国际品牌五星级酒店、时尚购物中心、5A智能化甲级写字楼等综合体建筑。该项目总用地面积4.15公顷，塔楼部分地下3层，地上50层；裙楼部分地下3层，地上4层；建筑高度216米，总建筑面积约171365m2，总用钢量约3万吨，建成后为宁夏第一高楼即新地标性建筑。
本工程钢结构为塔楼钢柱，钢梁，核心筒伸臂桁架及设备层转换桁架的安装，总用钢量约3万吨。塔楼共50层，总高 216m，主要由外框矩形钢管柱、核心筒十字型钢骨柱、组合钢骨柱与H型钢骨柱、楼层钢梁、核心筒伸臂桁架、设备层转换桁架等组成。
2.高层建筑钢结构施工关键工艺及质量控制
2.1钢结构加工制作
（1）材料采购。钢结构工程质量保证的基础条件是材质的保证。本工程钢结构主要采用的钢材为Q345B和Q345GJC。如何按设计要求将这些材料保质保量及时采购到位，而又能正确应用到本工程各种相应的构件中去，将是本工程材料部分的关键。
（2）构件焊接。① 在正式施焊之前，必须进行工序交接工作，质量检查员应对钢构件的组装质量进行检查，确认组装质量合格，在质量检查员、钢构件组装技术员、焊接技术员共同签署工序交接单之后，方可进行钢构件施焊。T形接头、角接接头和对接接头主焊缝两端必须配置引弧板和引出板，其材质应和被焊母材相同，坡口形式应与被焊焊缝相同，禁止使用其它材质的材料充当引弧板和引出板，焊接结束后用火焰切除。在无特殊要求时，要求焊透的焊口，焊口背面应设置垫板，垫板材质应与母材一致，厚度为6～12mm。
（3）构件的加工制作。胎架要求必须牢固，不得有明显的恍动状；胎架模板要求水平，其水平度不得超过1mm；胎架定位靠山要求组装后水平，其水平度不得超过1mm；由于钢柱的面板及腹板的板厚不一样，定位模板的尺寸应相应的变化。将检验合格的H型钢吊上胎架，在其腹板上划出T型钢的定位位置线，做为安装检验的基准。并在地上划出钢柱的轮廓线、中心线以便于安装检验。
（4）吊上T型钢，安装在预定位置，定位时先从端部开始定位，面板采用千斤顶顶紧到位。腹板由于操作空间较小，不宜采用千斤顶进行操作，因此采用定位卡马。定位时采用Φ3.2/J507的焊条进行，定位点焊，必须由持焊工合格证的工人施焊。对于板厚超过30mm的要求预热，预热温度为100-150℃。点焊高度不宜超过设计焊缝厚度的2/3，点焊长度为50-60mm，间距为300—400mm。安装时必须保证T型钢的垂直度及直线度。
2.2钢结构安装
本工程鋼结构大部分梁柱相连的部位采用高强螺栓连接，高强螺栓将选用10.9级扭剪型高强螺栓，其钢号、螺母、垫圈应符合现行国家、《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》（GB/T3632～3633）的规定。Q345钢材的摩擦面抗滑移系数为0.45。
（1）钢柱吊装。吊装前首先把钢柱安装轴线和标高控制线投测到前一节柱顶，并进行检测复核。钢柱吊装前绑好爬梯，准备好安装工具。钢柱吊装采用专用扁担实施一点吊装，上端连接板上的吊装孔作为吊耳。起吊时钢柱的根部必须垫实，在根部不离地的情况下，通过吊钩的起升、变幅及吊臂的回转，逐步将钢柱扶直，停止晃动后继续提升。
（3）钢梁吊装。本工程钢梁的安装顺序为先主梁后次梁，先下层后上层。即平面上先安装钢柱与钢柱相连钢梁，再安装柱与核心筒之间的钢梁，最后安装次梁。钢梁吊装工艺：本工程的钢梁采用塔吊进行吊装。为了加快施工进度，提高工效，对于重量较轻的钢梁可采用串吊的方法实现一钩多吊。为确保安全，防止钢梁锐边割断钢丝绳，要对钢丝绳在翼板处绑扎处进行防护。钢梁就位后，先用冲钉将螺栓孔眼卡紧，穿入安装螺栓，安装螺栓数量不得少于螺栓总数的三分之一，且不得少于2颗。安装连接螺栓时，严禁在情况不明的情况下任意扩孔。临时螺栓安装时，连接板必须平整。主次梁牛腿与主梁的高低差用精密水平仪测量，并使用自制简易校梁器进行校正。
（4）高强螺栓安装具体操作。当构件吊装到位后，将临时安装螺栓穿入孔中（注意不要使杂物进入连接面），临时螺栓的数量不得少于本节点螺栓数量的30%，且不少于2颗，然后用扳手拧紧螺栓，使连接面接合紧密。装配和紧固接头时，从安装好的一端或刚性端向自由端进行。同一个接头上的高强螺栓群施工，从螺栓群中部开始安装，逐个拧紧。初拧、复拧、终拧都应从螺栓群中部向四周扩展逐个拧紧，每拧一遍均应用不同颜色的油漆做上标记，防止漏拧。当高强螺栓群施工遇到有死角时候（扭矩扳手无法施拧的地方），将采用套筒扳手进行施拧。
2.3钢结构测量定位
钢结构施工测量是一种高精度的测量，精心布设测量基准点和基准网，正确的测校方法和数值传递路线，都是工程测量的基本要素。测量技术的主要形式包括塔吊的选择、吊装、测控和施工安全等。其中，塔吊是整个施工测量技术的核心设备。选择塔吊时，相对于附着塔吊，内爬式塔吊更能节约成本，也因此得以在高层建筑钢结构中广泛应用。适合的塔吊为吊装的正常进行奠定了良好的基础，也促进了钢结构施工第一道程序的顺利进行。在测控技术中，目前比较先进的方法是用 GPS 定位系统进行测量基线网的测设，并以高精度全站仪构件空中三维坐标定位，提高了测量技术的精准度。本工程为一座超高层钢结构建筑，塔楼高216m，所以对测量校正工作提出了很高的要求。为了既保证施工进度又满足钢结构安装精度，因此测量方法必须进行优化，且技术先进、测量操作方法简单可靠。整个工程的钢结构测量采用分级布网、逐级控制的原则进行，对观测结果进行平差，并保证工程的质量和进度。
2.4防腐涂料和防火涂料施工
（1）防腐涂料施工。钢结构构件除现场焊接、高强螺栓连接部位不在制作厂涂装外，其余部位均在制作厂内完成底漆、中间漆涂装。钢结构构件因运输过程和现场安装原因，会造成构件涂层破损，所以，在钢构件安装前和安装后需对构件破损处涂层进行现场防腐修补。在钢构件安装过程中，随各楼层结构逐步施工完成，以楼层划分施工区域，从下至上依次交叉进行现场防腐涂装施工。每个施工区域立面从上至下逐层涂装，平面按顺时针方向进行涂装。
（2）防火涂料施工。根据《建筑防火设计规范》（GBJ16）和《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045）的规定，钢柱耐火极限为3小时，钢梁耐火极限为2小时，钢楼梯耐火极限为1.5小时，钢桁架耐火极限为2小时，均采用薄型防火涂料。
3.结语
高层建筑中钢结构的广泛应用给建筑领域注入了新活力，并且随着工程计算和施工技术水平的不断提高，相信高层建筑钢结构的应用会在住宅的适用性、安全性、耐久性等方面发挥更重要的作用。钢结构工程在施工管理过程中，要加强施工过程中的技术监督管理和质量控制，确保工程项目的顺利完成。
参考文献：
[1]范荣淑.高层建筑钢结构的发展及应用[J].中国高新技术企业，2013（10）.
[2]郑训兵.钢结构制作安装[M].北京：中国计划出版社，2002.
[3]侯淳夕.钢结构高层建筑施工技术要点探析[J].建材与装饰，2013（16）.
[4]李妍.论建筑钢结构的施工技术与质量控制[J].中国建筑金属结构，2013（02）.