浅谈高层钢结构的安装施工

浅谈高层钢结构的安装施工

摘要钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物，本文针对高层钢结构的施工过程进行了系统的研究。

关键词钢结构；高层；安装

1高层钢结构安装的基本要求

1）高层钢结构正式施工前，项目经理要组织技术人员认真编制专项的施工组织设计方案，作为指导现场具体施工的技术经济的文件。因为施工是一个动态的过程，必须要根据实际的情况，及时进行调整和补充。

2）由于施工是一个多工种复杂的过程，所以在确定了最终的施工方案之前，必须要求土建、装饰、水暖、电卫、通风、电梯等多家分包单位共同协商，作好统筹安排，综合平衡工作。

3）高层钢结构安装用的连接材料，如焊条、焊丝、焊剂、高强螺栓、普通螺栓、栓钉和涂料等，应具有产品质量证明书，并符合设计图纸和有关规范的规定。

4）高层钢结构工程中土建施工、构件制作和结构安装三个方面使用的钢尺，必须用同一标准进行检查和鉴定，应具有相同的精度。

5）高层钢结构安装时的主要工艺，如测量校正、厚钢板焊接、栓钉焊、高强螺栓节点的摩擦面加工及安装工艺等，必须在施工前进行工艺检验。在试验结论的基础上，确定各项工艺参数，编出各项操作工艺。

6）高层钢结构安装前，必须对构件进行详细检查，构件的外形尺寸、螺孔位置及直径、连接件位置及角度、焊缝、栓钉、高强螺栓节点摩擦面加工质量等，必须进行全面检查，符合图纸及规范规定后，才能进行安装施工。

2安装前的准备工作

1）结构安装施工流水段的划分及安装顺序。高层钢结构的安装，必须按照建筑物的平面形状、结构型式、安装机械的数量和位置等，合理划分安装施工流水区段。

平面流水段的划分应考虑钢结构在安装过程中的对称性和整体稳定性。其安装顺序，一般应由中央向四周扩展，以利焊接误差的减少和消除。

立面流水以一节钢柱（各节所含层数不一）为单元。每个单元以主梁或钢支撑、带状桁架安装成框架为原则，其次是次梁、楼板及大量结构构件的安装。塔

式起重机的提升、顶升与锚固，均应满足组成框架的需要。

高层钢结构安装前，应根据安装流水区段和构件安装顺序，编制构件安装顺序表。表中应注明每一构件的节点型号、连接件的规格数量、高强螺栓规格数量、栓焊数量及焊接量、焊接型式等。

构件从成品检验、运输、现场核对、安装、校正，到安装后的质量检查，以及在地面进行构件组拼扩大安装单元时，统一使用安装顺序表。

2）柱子基础的准备，柱底灌浆。柱子地脚螺栓埋设的精度，直接影响上部钢结构的吊装质量。可采用地脚螺栓一次或两次埋设方法。

在钢柱正式的吊装前，必须要进行精确的测量放线，只有这样，才能对上部的建筑标高进行控制。工地上比较简便的做法是在柱子基础表面浇筑标高块，标高块的位置是在钢柱安装完毕后的预检（主要内容包括的实际长度、每个钢柱之间的牛腿间距离、锚固钢柱的底板的平整程度等）当中确定的。标高块为了防止破坏，其混凝土必须具有一定的强度，通常不宜小于C30。标高块表面须埋设厚度为16～20mm钢面板。为了增加相互之间的粘聚性，在正式的对标高块的混凝土浇筑之前，必须对杯形基础是表面进行凿毛。

第一节钢柱是整个结构的基准，通常在其施工完成后，就可以进行底层钢柱的柱底灌浆。在钢柱底板的四周设立模板，用水对基础的表面进行湿润，由于混凝土用量小，可以采用现场搅拌的方式进行浇筑。灌浆用的砂浆必须具有良好的和易性，为了保证质量，灌浆应该从一边开始连续进行，不能间断，灌浆后及时用塑料薄膜覆盖养护。

3钢柱、梁吊装与校正

钢结构高层建筑的柱子多为宽翼缘工字形截面，高度较大的钢结构高层建筑的柱子多为箱形截面，柱子多为3～4层一节，节与节之间用坡口焊连接。在第一节钢柱吊装前，应检查基础上预埋的地脚螺栓，并在螺栓头处加保护套，以免钢柱就位时碰坏地脚螺栓的丝牙。

钢柱的吊点设在吊耳处（柱子制作时在吊点部位焊有吊耳，吊装完毕后再割去）。钢柱的吊装可用双机抬吊或单机吊装。单机吊装时，需在柱子根部垫以垫木，以回转法起吊，严禁柱根拖地。双机抬吊时，将柱吊离地面后在空中进行回直。

钢柱就位后，先对钢柱的垂直度、轴线、牛腿面标高进行初校，然后安设临时固定螺栓，再拆除吊索。钢柱上下接触面间的间隙，一般不得大于1.5mm。如间隙在1.5～6.0mm之间，可用低碳钢垫片垫实间隙；如间隙超过6mm，则应查清原因后进行处理。

钢梁在吊装前，应检查柱子牛腿处标高和柱子间距；主梁吊装前，应在梁上

装好扶手杆和扶手绳，待主梁吊装到位时，将扶手绳与钢柱系住，以保证施工安全。

钢梁采用二点吊，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。有时可将梁、柱在地面组装成排架后进行整体吊装，以减少高空作业，保证质量且加快吊装速度。当一节钢框架吊装完毕，即需对已吊装的柱、梁进行误差检查和校正。安装误差的测量，对于控制柱网的基准柱，用线锤或激光仪测量；其他柱子则根据基准柱子用钢卷尺测量。

所谓基准柱，是能控制框架平面轮廓的少数柱子，用它来控制框架结构的安装质量。一般选择平面转角杆为基准柱。以基准柱的柱基中心线为依据，从X 轴和Y轴分别引出距离为e的补偿线，其交点作为基准柱的测量基准点，e值大小由工程情况确定。

为了利用激光仪量测柱子的安装误差，在柱子顶部固定有测量目标（靶标）。为了使激光束通过，在激光仪上方的各楼面板上留置ф100mm孔。激光经纬仪设置在基准点处。

进行钢柱校正时，采用激光经纬仪以基准点为依据对框架标准柱进行竖直观测，对钢柱顶部进行竖直度校正，使其在允许范围内。

柱子间距的校正，对于较小间距的柱，可用油压千斤顶或钢楔进行校正；对于较大间距的柱，则用钢丝绳和神仙葫芦进行校正。

4构件间连接

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。

高强螺栓连接两个连接构件的紧固顺序是：先主要构件，后次要构件。工字形构件的紧固顺序是：上翼缘→下翼缘→腹板。同一节柱上各梁柱节点的紧固顺序是：柱子上部的梁柱节点→柱子下部的梁柱节点→柱子中部梁柱节点。每一节点安设紧固高强螺栓顺序是：摩擦面处理→检查安装连接板（对孔、扩孔）→临时螺栓连接→高强螺栓紧固→初拧→终拧。

5结论

近几年，钢结构建筑相比于砖混结构在环保、节能、工厂化生产等方面具有明显优势。越来越多的应用在高层建筑上，但是施工工艺却还不够成熟，本文针对具体的施工进行了详细的介绍，供施工人员参考。