关键词; 厂房钢结构安装施工

中图分类号：TU391文献标识码： A

0、前言

钢材和其他建筑材料诸如混凝土、砖石和木材相比较强度要高很多，适合建造跨度大，高度高，承载重的厂房；同时，钢结构环境效果好，施工时大大减少砂石、灰的用量，减轻了对不可再生资源的破坏，施工环境好，将大大减少灰色建筑垃圾，由于政府部门的引导和支持，钢结构作为绿色环保产品得到公认和发展，我国在“十一五”期间，钢材产量将达到四亿吨。因此，我国钢结构行业存在着较大的发展空间，厂房钢结构也将被更大量的采用。下面结合本人从事的上海外高桥造船有限公司二期工程厂房钢结构的安装施工，简略谈一下厂房钢结构安装施工技术。

工程概况和特点

本工程地址位于上海市浦东新区洲海路3001号，项目范围包含切割中心（含理料间）扩建及部件生产中心。其中切割中心（含理料间）扩建建筑面积9480，部件生产中心建筑面积27079，露天配套场地（二）占地面积7180。共计约43739。

本工程属单层厂房钢结构工程。本工程钢架柱子为实腹式焊接H型钢断面柱；柱脚用插入式，直接插入承台杯中，屋面梁为实腹式焊接H型钢断面，屋面梁为人字型形式；吊车梁为实腹式焊接H型钢钢梁。吊车梁系统为12m实腹式钢吊车梁中级工作制Q345B和重级工作制Q345C。

钢结构安装施工要点

树立系统的观点和服务的观点，加强钢结构制造管理和其他前期施工技术准备。

做好施工部署工作。

加强基础复测。

加强过程管理，以资料为主线，严格控制重点部位的安装精度。

加强高强螺栓连接施工的质量控制。

工艺流程

4、安装前准备

4.1. 加强钢结构制造管理和其他前期施工技术准备。

开工前必须科学合理的进行施工安排，合理安排施工机械和施工作业人员，并做到有计划、有步骤的进行施工。本工程重点在施工详图转换，材料采购，制造交工顺序，制造过程重点环节项目部进行质量复检等几个方面的前期施工技术准备工作进行了重点控制，取得了很好的效果。

4.1.1做好施工详图转换的进度控制，节点优化，和图纸质量控制工作。

施工详图是钢结构厂房施工的第一工序，其进度质量和节点形式对后续工序进展顺利影响巨大。第二，根据现场的安装顺序确定了施工详图转换顺序，要求施工详图转换按照钢柱，吊车梁，屋面的顺序出图。第三，积极和设计院沟通和协调对设计的部分节点进行优化，进一步方便钢结构制造和安装。比如本工程中，我们对系杆的节点，屋面梁连接节点对设计进行了优化，使现场施工进度更快施工质量更容易保证。第四，做好图纸质量控制工作，在接到工程施工图纸后，对图纸自审、会审工作必须认真地进行，避免施工详图错误或者遗漏对工程造成不好的影响。

4.1.2做好材料采购的质量控制和进度控制

材料预算编制的先后严格按照施工顺序编制，对材料进行适当的分批编制，先使用的先编制，材料采购周期长的先编制，为材料配套供应保证生产打下基础同时也可以缓解公司资金的压力。第二，和设计院积极联系和沟通，对一些材料进行变更或者代用。

4.1.3做好制造交工顺序的控制工作

4.1.4 做好制造过程重点环节项目部进行质量复检工作

4.2 施工部署

4.2.1施工平面布置图和吊装顺序

4.2.2 吊装机械选择：

安装位置 具体构件安排

钢柱 吊车梁 屋面梁

（2台抬吊） 屋面支撑等其他构件

切割中心 25吨汽车吊 25吨汽车吊 25吨汽车吊 16吨汽车吊

理料间 25吨汽车吊 25吨汽车吊 25吨汽车吊 16吨汽车吊

部件中心 50吨汽车吊 25吨汽车吊 25吨汽车吊 16吨汽车吊

5. 吊装施工

基础复测

5.1.1 根据土建单位提供的中间交接资料重点检查基础标高及中心线，每组基础上应划有明显的纵横中心，标高三角标记。注意土建单位提供的中间交接资料中的数据是否和设计要求一致，是否和复测数据一致。

5.1.2 基础养护强度必须达到要求后方可进行结构安装。

钢柱吊装

5.2.1 钢柱吊装前应在地面上固定好临时脚手架、攀登梯子，划好中心标高三角标记，挂好固定缆风绳。

在钢丝绳和钢柱接触处用橡胶垫垫好，以免钢丝绳滑动造成钢柱油漆破坏

钢柱吊至基础部位，插入基础杯口中，使柱中心与基础中心对齐，调好标高用缆风绳和斜铁调整柱的垂直度和水平偏差，使钢柱稳定后再挪钩，再用缆风绳和垫铁调整柱垂直度、水平偏差，达到要求后，作好隐蔽记录，通知土建单位进行一次灌浆。

厂房钢柱分单元依次吊装，吊完各单元钢柱后，再安装相连的柱间支撑，最后安装屋架及吊车梁。钢柱吊装宜先从柱间支撑开始，使第一两根钢柱能成为稳定单元。

待吊车梁、屋架安装完毕，校正合格后，钢柱底部再二次灌浆固定。

吊车梁安装

吊车梁进场后,吊装前要进行质量复查，有无运输产生的扭曲变形，下挠等情况，制动板边缘被钢丝绳拉成浪形弯曲，辅助桁架的旁弯和下挠变型。

吊车梁就位先初校后临时固定，精校工作在屋架吊装后进行，以免因屋架系统吊装引起柱变形，而使吊车梁移动。

吊车梁校正包括平面轴线、标高、垂直度三方面。吊车梁中心轴线校正，是以钢柱车间轴线为依据。

屋盖系统安装

5.4.1将屋面梁先在地面进行拼装，在地面上紧固高强螺栓，并补好节点处的油漆。5.4.2 在吊装前在屋面梁上绑上生命绳。

5.4.3 用两台25吨汽车吊抬吊屋架梁。

5.4.4 屋架吊装就位后，两端高强螺栓节点先采用临时螺栓固定，吊装完第一、二片房架，立即拉上安全网，防止操作人员高空坠落，然后安装屋架之间的系杆，使两片屋架形成一个稳定单元。

5.4.5 按以上方法继续吊装屋架，每吊装4-5榀房架后，检查屋架的垂直度、间距，质量符合标准后，就可打屋架与钢柱连接的高强螺栓。

其他安装注意事项

5.5.1 构件进场要配套，避免构件不配套造成时间浪费，也要避免构件进场先后顺序不对造成构件堆放困难和二次倒运。

5.5.2 有的构件设计容易产生问题，要注意安装的时间安排：1.车档，最好安排在行车进场安装的同时安装车档。2.上行车的楼梯。为了上下方便和安全需要先安装楼梯，应重点核查平台的高度和行车驾驶室的高度是否一致，是否和下方的半门吊的轨道位置冲突等尺寸。3.女儿墙短柱。最好安排在所有屋面梁已经安装完成并校正好之后安装女儿墙短柱。

5.5.3 屋面水平支撑的角钢在吊装时要注意角钢肢背方向，保证水平支撑安装的外观质量。

6、高强螺栓施工

6.1施工流程

6.2．高强螺栓连接副的安装

6.2.1 摩擦面应保持干燥，不得在雨露天安装高强螺栓。

关键词: 钢结构；高层建筑；厂房；施工技术

1 前言

钢结构建筑具有强度高、自重轻、施工速度快、抗震性能好、节能环保及工业化程度高等特点,是我国十五期间重点推广项目之一。随着城市建筑业的迅速发展,高层钢结构工程应用越来越多,合理确定钢结构安装的施工顺序、采取各种措施提高安装质量是保证整个工程质量和工期的关键。一旦钢结构在施工过程中出现了问题,就会带来许多后患。轻者会影响工期,破坏结构外观,浪费材料等;重者则可能会造成人员的伤亡,甚至给社会带来严重的不良影响。因此,对于钢结构工程的施工必须严格控制,防患于未然。

2 钢结构施工中存在的问题

钢结构工程施工中产生的问题,是由于施工单位施工不善而造成的。主要问题有以下几点:

(1)不熟悉图纸,盲目施工,图纸未经会审,仓促施工;未经设计部门同意擅自修改图纸。

(2)未按相关施工验收规范施工。

(3)未按相关操作规程施工。

(4)施工方案不周全,质量管理紊乱。

3 两种钢结构的施工技术

3 . 1 钢结构厂房的施工技术

钢结构构件主要制作工艺流程为:放样下料电脑编程拼板CNC切割组立埋弧焊接钻孔组装矫正成型铆工零配件下料制作组装焊接和焊接检验防锈处理、涂装、编号构件验收出厂。钢材不易久放露天,造成母材锈蚀过度而不合格;焊接材料受潮后不能施焊等;构件严格按照操作流程制作。

钢结构厂房施工技术:综合考虑工程特点、现场的实际情况、工期等因素,选择合适的吊装设备、安装设备等。

(1)地脚螺栓的安装:地脚螺栓的精度关系到钢结构定位,地脚螺栓的埋设须严格保证其精度,地脚螺栓的埋设精度:轴线位移±2.0mm,标高±5.0mm。

(2)钢架安装顺序:钢柱钢梁吊车梁连系梁水平支撑檩条拉杆隅撑。

(3)钢柱吊装:钢柱安装前应测出钢柱牛腿面的标高,以此标高反算到柱脚及基础支承面标高,并予以调整支承面。

(4)钢梁的安装:首先在地面胎架上拼接成整体,同时在钢梁上架设好生命线,安装檩条时可以在钢梁上来回走动,吊装就位后在钢梁的两侧用缆风绳将钢梁固定,保证钢梁的平面外的稳定,然后吊装下一跨间钢梁,待下一跨间钢梁安装完成后,在此跨间安装檩条,固定钢梁,保证钢梁不会倾斜扭曲。

3 . 2 高层建筑钢结构的施工技术

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,我国已自行编制了《高层民用建筑钢结构技术规程》。针对高层建筑钢结构安装构件数量多和施工技术复杂的特点,对关键工序进行了研究,通过编制各种专项施工技术方案及质量控制措施,实现高精度安装、快速完成工期的目标。

高层建筑钢结构的施工技术具体有:

(1)地脚螺栓预埋:地脚螺栓预埋位置的准确程度对钢结构工程整体的安装质量至关重要,为保证地脚螺栓的定位准确,采用适宜厚度的钢板制作加工成定位钢板,进行地脚螺栓的定位固定。

(2)钢柱的安装:钢柱标高的控制一般有两种方式:一是,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;二是,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,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。

(3)钢梁的安装:钢梁安装的重点在于控制钢梁与钢柱连接形成整体后的轴线位置及垂直度,可通过限位钢板临时固定、多次反复校正逐步完成。

(4)焊接:高层钢结构的现场焊接顺序应按照力求减少焊接变形和降低焊接应力的原则加以确定。在平面上,从中心框架向四周扩展焊接。

(5)高强螺栓施工技术:对于通过高强螺栓进行连接的钢结构,制作时必须首先注意高强螺栓摩擦面的加工质量及安装前的保护,并应按标准要求对每两千吨每种规格每种加工工艺的高强螺栓摩擦面进行抗滑移系数试验。钢构件角度偏差将严重影响构件组装时的高强螺栓穿孔率。构件的扭曲会影响连接面间的间隙,因此在钢结构制作时应准备。一定的胎架模具以控制其变形,并在构件运输时采取切实可行的固定措施以保证其尺寸稳定性。钢结构安装单位在安装高强螺栓摩擦面前,必须将摩擦面保护好,防止污染、锈蚀并在安装前进行高强螺栓摩擦面的抗滑移系数试验,检查高强螺栓出厂证明批号,对不同批号的高强螺栓定期抽查并做轴力试验,对高强螺栓安装工艺、包括操作顺序、安装方法、紧固顺序、初拧、终拧,进行严格控制检查,拧螺栓的扭力扳手应进行标定等。

4 钢结构安全施工

安全施工是钢结构施工中的十分重要环节，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。

5 对高层钢结构施工的几点建议

5.1 充分理解节点深化图 ， 合理制定施工工艺。

5.2 根据工程特点合理选用机械设备 ，特别是塔式起重机的选用， 并要考虑其装拆的可行性。

5.3 根据不同的结构特点 、 焊接形式及气候条件选用合理的焊接工艺及参数， 不能一概而论，盲目照搬。

5.4 结构构件的加工顺序及进场数量要充分考虑现场堆放条件及吊装设备的吊运能力。

5.5 严格工厂制作工艺 ， 减少现场处理数量。

5.6 测量控制要做到分区段 、分层次 、分阶段进行闭合、校正，防止累计误差的产生。

5.7 安全防护要及时跟进 ，措施要严密 ，检查要到位。

6 结语

钢结构项目施工过程中的问题非常复杂,主要是由于引发质量问题的因素繁多,产生质量问题的原因也复杂,即使是同一性质的质量问题,原因有时也不一样。因此,在钢结构的施工中应严格按照施工程序和施工规程进行,不得无图施工和随意修改设计图纸。

参考文献

[1] 顾 纪 清.实 用 钢 结 构 施 工 手 册 [M].上海:上海科学技术出版社,2005.

Abstract: China's steel structure house started very late, only after the reform and opening up, a number of low-level and multi-layer steel housings are introduced from abroad which provide us the opportunity to learn. Large-scale research and development, design and manufacturing of the construction and installation of steel structures for residential are developed in the past two or three years. As the steel structure is widely used in the construction field, construction quality directly impacts the safety of engineering structures. How to control the quality of construction has called the industry's attention. In this paper, the construction control and quality control research of the steel structure are briefly described for reference.

关键词:钢结构;施工;进度;质量;控制

Key words: steel structure;construction;progress;quality;control

中图分类号:TU71 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)12-0068-01

1对钢结构工程施工进度控制的研究

1.1 钢结构工程施工进度控制目标的确定和分解

1.1.1 控制目标的确定。通常将施工进度控制目标规定为安装工程的竣工时间,在实施目标控制时主要考虑以下因素:①项目总进度计划对钢结构工程安装进度的要求;②总包合同对钢结构工程承包合同的特殊要求;③已建成的同类或近似项目的施工期限;④业主提供建设资金的保证程度;⑤钢结构承包商可能投人的施工力量;⑥钢结构制作分包商和材料供应分包商的履约能力。

1.1.2 控制目标的分解。控制目标可按施工阶段、施工单位、专业工种、时间等进行分解,同时,按进展阶段的不同又可分解为多个层次,以构成进度目标系统。

1.2 钢结构工程施工进度控制的内容和方法

1.2.1 钢结构工程施工进度控制的内容。①事前进度控制。内容包括:确定钢结构工程施工进度控制的工作内容和特点,控制方法及具体措施,进度目标实现的风险分析,提出尚待解决的问题;根据合同工期、施工进度目标及工程分期投产要求,对施工准备工作及各项施工任务作出时间安排,确定各单位工程、工种工程和全工地性工程的施工衔接关系;利用流水施工原理,科学组织分段流水施工,实现立体和平面的流水作业,同时应用网络计划技术,编制局部的实施性网络计划,根据关键线路的工作,实现施工的连续性和均衡性;以工程项目施工总进度计划为基础编制年度工程计划,确定钢结构工程的形象进度和所需资源(包括人力、物力、材料、设备及资金等)的供应计划。②事中进度控制。内容包括:建立钢结构工程施工进度控制的实施系统;及时对施工进度进行检查、做好记录,随时掌握进度实施动态;对收集的进度数据进行整理和统计,并与计划进度相比较,从中发现是否出现进度偏差并进行工程进度预测,提出可行的修改措施;重新调整进度计划及相关计划并付诸实施;加强现场的施工管理和调度,及时预防和处理施工中发生的技术问题、质量事故和安全事故,减少这些问题对进度的影响。③事后进度控制。内容包括:及时组织工程验收、处理工程索赔、工程进度资料整理、归类、编目和建档等。

1.2.2 钢结构工程主承建进度控制方法。钢结构工程施工进度控制方法主要是规划、控制和协调。规划即是钢结构工程承包商根据项目总进度的要求,认真分析工程特点和各种条件。控制即是在承包合同实施的全过程中,跟踪检查实际进度,并与计划进度作比较,发现偏差及时采取措施,加以调整和纠正。协调就是协调与工程施工有关单位和部门的关系,调动一切积极因素,协调各种关系,从而保证施工进度的实施。

1.3 钢结构工程施工进度计划的实施钢结构工程施工项目部应将规定的任务与现场实际施工条件和实际施工进度相结合,在施工前和实施中不断编制月(旬)作业计划,明确本月(旬)应完成的施工任务、完成计划所需的各种资源量,提高劳动生产率。分项工程作业计划的编制,要保证在不同项目间同时施工的平衡与协调;确定对施工项目进度计划分期实施的方案;施工项目的分解要明确进度要求。在钢结构工程实施过程中,各级施工进度计划的执行者都要跟踪做好施工记录,实事求是地记录计划执行中每项工作的开始日期、工作进程和完成日期,为施工进度计划实施的检查、分析、调整、总结提供真实、准确的原始资料。

2如何做好钢结构施工的质量控制

2.1 做好工程开工前准备工作

2.1.1 强化施工图纸的会审工作。图纸是工程施工的依据,工程开工前项目控制机构要组织控制人员熟悉工程图纸与项目有关的规范标准、工艺技术条件,充分领会设计意图。

2.1.2 认真审查钢结构安装施工组织设计。施工组织设计是施工单位全面指导工程实施的技术性文件,施工组织设计的完善程度直接影响工程的质量、进度。因此,钢结构安装工程施工组织设计审查要有针对性和重点。

2.2 加强现场施工过程中的质量控制

2.2.1 做好钢结构基础工程的质量控制。

关键词：大跨度；拱形；钢结构；桁架；设计；地面拼装；空中拼装；分析

中图分类号：U446 文献标识码：A

某大跨度拱形钢结构立体管桁架设计工程是某地区的体育中心工程项目，该项目是一个综合性的室内体育馆建筑工程项目，施工建设的总面积约为14000多平方米，在进行该工程项目的施工建设中，工程的屋盖部分采用钢结构形式进行设计施工建设，工程屋盖钢结构形式主要是由24榀的大跨度变截面拱形立体管桁架壳体通过平行穿插方式构成的，如下图1所示，为该工程项目的屋盖整体结构形式示意图。

在进行该工程项目的屋盖结构部分设计与施工中，屋盖结构体系的总长度设计约为167米，屋盖部分施工的总用钢量约为870吨。在该工程项目的屋盖结构部分中，屋盖结构体系中的壳体结构主要是由一些倒三角形的横向梭性管桁架以及纵向的方管檩条，在孔径大小为36的圆钢拉索共同作用下构成的壳体结构形式，在该壳体结构形式中，将桁架底座设置为与45度角的斜面混凝土支墩进行铰接，以保证该工程屋盖结构部分的应力平衡，保证结构的设计与施工质量。此外，在该工程项目的大跨度拱形钢结构屋盖体系设计中，为方便对于该部分的施工建设，将工程项目中的整个屋盖结构体系按照功能不同划分设计为四个结构区域，即A、B、C和D，其中，屋盖结构体系中A区域为7榀桁架区域，该结构区域跨度大小总共设置为73米，该结构区域的拱形高度约设置为21米，施工建设中使用的单榀桁架重量约为37吨；而在该工程项目屋盖结构体系的B区域部分，主要为10榀桁架区域，总跨度设计约为66米，拱形结构高度约设置为20米，单榀桁架重量约为24吨；C区域为7榀桁架区，该区域的总跨度约为62米，拱形高度约为16米，单榀桁架重量约设计为23吨；最后，在该工程项目屋盖结构体系的D区域中，主要设计为1榀桁架区，总跨度约为39米，拱形高度约为10米，单榀桁架重量约为21吨。在该工程项目的大跨度拱形钢结构桁架屋盖体系施工建设中，每榀桁架中使用的主弦管以及腹管、支管等立体管，均是采用不同直径的等厚度低合金高强度结构无缝钢管进行设计构成，在进行该工程项目屋盖体系桁架的连接设计中，以全焊接连接结构为主。下文将结合该工程项目中的大跨度拱形钢结构桁架的整体施工与设计特点，对于大跨度拱形钢结构桁架的结构形式与施工方案等进行设计分析。

1 大跨度拱形钢结构桁架屋盖的结构设计

如图1所示，为上述项目工程中屋盖体系的结构示意图。在进行该工程项目的屋盖结构部分设计中，该工程项目主要采用大跨度拱形钢结构桁架结构形式，进行设计实现。下文主要从该结构形式的设计依据与大跨度拱形钢结构桁架设计过程中应力计算等，对于该工程屋盖结构形式的设计进行分析论述。

1.1 设计依据

在进行上述工程项目中的屋盖结构设计中，屋盖结构需要的钢管以及进行屋盖结构的应力荷载设计时，应力荷载计算都依据相关计算要求与规范标准进行计算设计。此外，在进行该屋盖结构的设计中，还结合屋盖结构工程项目所在地区的地震作用与环境情况等，并依据《钢结构设计规范》与《混凝土结构设计规范》的相关要求与规范标准进行设计。其次，在进行该工程项目的屋盖结构设计时，还应用了专门的计算机结构设计应用软件以及钢结构强度与整体稳定性分析与校核软件、结构体型系数模拟分析软件等，在对于屋盖体系的结构作用参数设置情况下，通过对于结构体型系数的模拟分析，实现对于大跨度拱形钢结构桁架屋盖结构的设计实现。

1.2 大跨度拱形钢结构桁架屋盖结构的设计分析

在进行上述工程项目的屋盖结构形式设计中，首先是对于工程项目中的屋盖结构形式进行选择确定。在上述工程项目施工建设与设计中，由于该项目是一座综合性的室内体育馆建筑项目，在进行该项目的施工设计中，不仅对于建筑形式的要求比较高，特殊性较强，并且对于建筑项目的室内空间需求比较大，结合项目工程的这些施工设计要求与特点，在进行施工设计过程中，为了满足工程项目的大空间需求，同时保证建筑屋盖结构部分的应力荷载与质量等，专门采用了大跨度拱形钢结构桁架进行该体育馆建筑屋盖部分的设计应用，如上图1所示，即为该体育馆建筑的屋盖结构示意图。

在进行该屋盖结构形式的设计过程中，由于屋盖结构的跨度比较大，最长跨度达到70多米，因此，为了保证该跨度范围下屋盖结构的荷载强度与质量，专门采用钢桁架结构形式进行屋盖结构的施工设计，并且钢桁架结构中，每榀桁架的主弦管以及腹管、支管等，都采用的是不同直径但是统一厚度的低合金高强度结构无缝钢管，作为钢桁架结构材料，并且进行钢桁架结构的连接中统一采用全焊接结构进行焊接实现，以保证该建筑屋盖的结构质量。其次，在进行上述大跨度拱形钢结构桁架屋盖结构的设计中，除了需要从结构材料与强度等方面进行结构形式的荷载质量与强度保证外，还需要通过对于结构的风敏感性以及风荷载情况等进行设计考虑与计算分析，以实现对于大跨度拱形钢结构桁架形式质量的保证。

结合该体育馆工程大跨度拱形钢结构桁架屋盖结构形式的主要设计因素，在进行该工程结构形式的最终选择与确定中，就需要从屋盖结构的抗风能力与结构经济性两个重要方面出发，以进行最终结构形式的确定。在经过结构抗风能力计算与结构经济性对比后，最终确定了如上文中图1所示的大跨度拱形钢结构桁架屋盖结构形式。

2 大跨度拱形钢结构桁架的吊装施工设计分析

在进行上述工程项目中的大跨度拱形钢结构桁架屋盖体系的施工建设中，为了便于施工，保证该工程的结构质量，采用吊装方式进行施工建设，通常情况下，在进行工程建设施工中，比较常用的吊装施工方法主要有双机抬吊施工法以及高空滑移吊装施工法、整体提升或顶升吊装施工法。而在进行上述工程项目的施工建设中，由于施工建设工程受到施工场地的空间限制，工程项目施工建设的一侧不能够保证大型吊机的行走施工，因此，在进行上述工程结构的施工建设中，不能采用双机抬吊吊装施工方法进行施工应用；其次，在上述工程项目的屋盖体系结构中，由于该体系结构中的管桁架平面尺寸大小并不相同，而且该工程结构的基础部分为混凝土支墩形式，因此，在进行该结构形式的吊装施工中，应用高空滑移吊装施工方法进行施工应用，施工难度比较大，并且具有较大的施工局限性；最后，由于该工程项目的屋盖结构复杂性比较高，而且在施工建设过程中，屋盖结构周边的支撑点比较少，对于施工建设应用设备的要求比较高，价格费用较多，因此，整体抬升或顶升吊装施工方式，也不适合进行上述工程项目屋盖结构体系的施工建设应用。

针对上述情况，在进行该工程项目中的大跨度拱形钢结构桁架屋盖体系施工中，为了便于施工开展，同时保证工程项目的屋盖结构施工质量，在进行该工程项目屋盖体系结构施工方案选择与设计中，在结合上述吊装施工分析的基础上，根据高空散装与分段吊装施工，在该工程项目屋盖结构施工中的优缺点，采用三段式综合安装施工工艺进行该项目屋盖结构的施工应用。三段式综合安装施工工艺也就是指将屋盖体系结构中的桁架端部的两个边段，采用地面拼装与吊装施工方式，在地面胎架上拼装完成后，通过使用履带吊设备将桁架两个边段安装固定后吊装到施工结构位置处，然后对于屋盖结构桁架的中间段则在高空搭设的脚手架上，以从两端对称向中间的方式进行高空散装，在中部进行合龙实现。

需要注意的是在应用三段式综合施工工艺进行该工程项目屋盖结构的施工建设中，该工艺方法具有以下的施工重难点。首先，在进行屋盖结构桁架的高空拼装过程中，需要对于拼装的各控制点尺寸在楼面上进行放出，通过经纬仪引导胎架上，来实现对于桁架在胎架上的高空拼装施工，而在完成这一施工内容过程中，由于进行拼装施工的桁架跨度比较大，并且净空高，因此进行测量控制的难度也比较大。其次，在进行屋盖桁架的拼装施工中，由于屋盖桁架的投影为梭形，而桁架的横截面尺寸是一个变量，因此，在进行桁架拼装施工中，上弦杆的各定位点需要从两个方向进行同时控制，也就是对于桁架的拱形高度与侧弯度进行同时控制。最后，在进行上述工程项目屋盖结构体系的拼装施工中，由于屋盖桁架上弦杆成形后是两个不同半径的圆柱面相贯线，并且在屋盖结构中，桁架腹杆和弦杆之间又是相贯连接的，因此，对于桁架弦杆与腹杆相贯线切割情况的好坏，直接对于屋盖桁架现场拼接质量好坏有着很大影响。

结语

总之，随着施工技术的发展与设计水平不断提升，在工程施工建设中，大跨度拱形钢结构桁架形式的应用也会越来越多，该结构形式在对于大空间与建筑结构外形变化性需求上有很大的满足与实现优势，进行大跨度拱形钢结构桁架的设计分析，有利于提高设计水平，保证设计质量，促进在施工中的应用，具有积极作用和意义。

参考文献

[1]刘志坚.济南站无站台柱雨棚大跨度拱形空问钢管桁架施工技术[J].铁道标准设计，2008（08）.

关键词：高层；钢结构技术；主体钢结构；施工；质量控制

Abstract: Because of the main steel structure engineering’s low cost, structural performance, faster construction, in the field of high-rise buildings are widely used, the construction quality is directly impact on the safety of engineering structures, how to control the quality of construction has caused the industry attention. Here are some features of high-rise steel structure construction technology and management.Key words: senior; steel; the main steel structure; construction; quality control

中图分类号：TU745.1]文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

引言：随着中国国民经济发展和人口城市化进程加快，我国高层建筑建设持续空前发展。钢结构体系因其本身所具有的自重轻、强度高、施工快等优点，与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势。中国已成为第一产钢大国，钢结构住宅适宜工厂大批量生产，工业化商品化程度高，可以将设计、生产、施工、安装一体化，提高建筑产业化水平。钢结构应用于高层建筑已有数十年的历史。首先采用钢结构建造高层建筑的是美国，战后经过经济恢复，高层钢结构工程建设再度兴起，随着炼钢技术和成型制造工艺的发展，给钢结构工程的应用带来新的活力：工程建设日益增加，相应又推动了钢结构设计与施工技术的不断进步积完善。

一、做好施工前的准备工作

首先是强化施工图纸的会审工作，图纸是工程施工的依据，工程开工前项目监理机构要组织监理人员熟悉工程图纸与项目有关的规范标准、工艺技术条件，充分领会设计意图。同时，要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审，检查施工图纸中的“错、漏、碰、缺”，力争把问题解决在施工之前，减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。其次是认真审查钢结构安装施工组织设计，施工组织设计是施工单位全面指导工程实施的技术性文件，施工组织设计的完善程度直接影响工程的质量、进度。因此，钢结构安装工程施工组织设计审查要针对性和重点，主要内容有：①质量保证体系和技术管理体系的建立；②特殊工种的培训合格证和上岗证；③新工艺的应用；④对工程项目的针对性；⑤质量、进度控制的措施和方法；⑥施工计划(工期)的安排。

二、高层钢结构施工技术

结合高层钢结构的工艺流程与特点(构件验收吊装高强螺栓焊接及其检测压型钢板与栓钉)，现对超高层钢结构施工技术进行简要总结。超高层钢结构施工技术主要包含如下几方面内容：①塔吊的选择、布置及装拆；②构件进场、验收与堆放；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、塔吊的选择、布置及装拆

塔吊是超高层钢结构工程施工的核心设备，其施工，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。另外，采用附着塔吊的造价要远高于同类型起重能力稍小的内爬式塔吊，比如本工程设计高度为150m，采用附着式塔吊的塔身高度约180m(其中考虑钢结构3层柱12m，吊索4～6m，吊钩滑轮及小车全高4m，安全操作距离2m等)，加上地下部分高度共200m，而采用内爬式塔吊的塔身约为40～50m附着塔吊的租赁成本要大于内爬式塔吊。因此，从经济上考虑，为节约成本，优先选用内爬式塔吊进行钢结构超高层建筑的施工。

2、构件进场、验收与堆放

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。在选择中，首先钢筋的质量证明文件应齐全有效，且进场检验应符合规范和设计要求。连接套筒应有出厂合格证，材料一般为低合金钢、优质碳素结构钢，其设计抗拉承载力标准值应不小于被连接钢筋的受拉承载力标准值的1.2倍，套筒长为钢筋直径的二倍。钢构件住进入安装现场后，由专业质量检测人员对构件的质量进行检杏。弹出钢柱的安装轴线，若发现在运输过程中钢构件发生变形缺陷后，马上进行矫正和处理。同时还需要对构件纵横两个方向的安装中心线进行验收，对中心线不清晰的要重新弹上安装线。

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着举足轻重的作用。钢结构吊装前应根据结构平面和立面形状、结构形式、塔吊的数量和位置、现场施工条件等因素确定吊装分区与吊装顺序。钢结构使焊前，对焊条的合格证进行检查，按说明书要求使用，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤，一、二焊缝不得有气孔、夹渣、弧坑裂纹，一级焊缝不得有咬边、未满焊等缺陷，一、二级焊缝按要求进行无损检测，在规定的焊缝及部位要检查焊工的钢印。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。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与梁节点，其次焊底部柱与梁节点，最后焊中间部分的柱与梁节点。在焊接顶层梓与梁节点时，应先焊梓顶垂直偏差较大的部位，以利用焊接后收缩变形应力达到减少柱顶垂直偏差。焊接顺序宜从中间轴线柱向四周扩散施焊。

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，仅高强螺栓就有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，坚持日安全巡视制度。

三、对高层钢结构施工的几点建议

1、充分理解节点深化图，合理制定施工工艺

2、根据工程特点合理选用机械设备，特别是塔式起重机的选用，并要考虑其装拆的可行性

3、根据不同的结构特点、焊接形式及气候条件选用合理的焊接工艺及参数,不能一概而论，盲目照搬

4、结构构件的加工顺序及进场数量要充分考虑现场堆放条件及吊装设备的吊运能力

5、严格工厂制作工艺，减少现场处理数量

6、测量控制要做到分区段、分层次、分阶段进行闭合、校正，防止累计误差的产生

7、安全防护要及时跟进，措施要严密，检查要到位

四、总结

总之，我国正在大力发展钢结构高层民用建筑，我们应及时组织考察总结已建成的钢结构住宅工程的经验，满足住宅在适用性能、环境性能、经济性能、安全性能、耐久性能方面的综合要求，形成完善的建筑体系。但愿我国的钢结构高层民用建筑能够经得住历史的考验。

参考文献：

[1]杨鹏宇，钢结构高强螺栓连接施工[J].山西建筑，2006，32(16)：140-141．

[2]郝燕春，大型钢网架安装技术[J].山西建筑，2007，33(10)：195-196.

关键词：高层建筑；钢结构；施工技术；研究

Abstract: in recent years, with the rapid economic development of society and the urbanization construction process accelerating, the increasing number of high-rise buildings. High-rise building construction steel structure is in the process of the commonly used, but also in the high-rise building construction the indispensable part of. The steel structure of the high-rise building construction technology, the disadvantages directly determine the structure of the building quality, so should pay special attention to. This paper will be of a high-rise building construction technology of steel structure, and based on this, puts forward some constructive Suggestions.

Keywords: high building; Steel structure; Construction technology; research

中图分类号：TU74 文献标识码：A文章编号：

高层建筑中钢结构的施工过程是非常复杂的，相关技术要求也比较的高，本文将通过高层建筑中钢结构的施工过程来展现其施工技术要求。

一、钢结构施工前的准备

由于高层建筑中的钢结构施工具有复杂性和不可逆性，因此，施工前应做好准备工作。从实践来看，钢结构施工前的准备工作主要包括三个方面：

1、吊装准备。目前来看，高层建筑钢结构施工中所选用的吊装机械主机，主要还是自升式、塔式起重机。塔式起重机的性能一定要满足施工工程的需求， 包括吊机的最大起重量、起重力矩以及半径值。尤其要注意的是，随着起重提升高度的增大，其可提器的重量也会减小。

2、施工现场与技术的准备。高层建筑钢结构施工前，施工现场准备工作非常重要，总结之，主要包括以下内容：钢构件及其配套零部件和连接件的验收、丈量器具以及测量仪器的准备、构件的运输、基础的复测、构件的堆放、设备工具材料的安排和施工力量的组织等。要编制钢结构施工组织设计方案，并将设计的思想理念贯穿到实际施工过程之中；要确定和完善钢结构施工和验收标准，对市场进行规范、对各方的行为进行规范；要做好工艺试验和评定，为后续的钢结构施工提供技术支持。

二、钢结构的安装工艺和施工技术

（一）施工中流水段的划分

在高层建筑钢结构的施工过程中，由于吊装与制造的需要，要对整个高层建筑进行流水段划分，一般是以钢柱分段作为每一节的划分依据。在高层建筑施工吊装时，除了要保证每一节框架的刚度外，还要保证起重机在爬升的过程中框架的稳定性。因此，在对高层建筑立面施工中的流水划分时，必须注意以下三个方面：1、起重机的性能应当满足该流水段内最重物体的吊装要求；2、重机机爬升的高度要能满足下一节流水段构件的起吊高度；3、每节流水段的内柱长度应当能满足构件的制作条件以及运输堆放的条件。

（二）流水段标准框架与特殊节框架施工

在对流水段内的标准框架进行施工时，总体上要划分成一些节框架，在这些节框架之中，多数节框架的结构类型存在着大致的相同情况。由此而言，只要做好了标准节框架施工工作， 基本上就控制住了高层钢结构框架的施工质量。特殊节框架施工，主要是指那些与标准节框架不同的框架，比如底层大厅、结构水平加强以及屋顶花园层等特殊框架。由于特殊节框架建筑与结构上的特殊要求，在实际施工中有着特殊的要求，因此，应当制定一套或者数套特殊构件吊装施工技术方案。只有这样，才能保证高层钢结构框架全面安装。

（三）钢柱、钢梁以及钢桁架的安装方法

在对钢柱安装之前，应当对钢柱的标高和轴线进行全面而严格的复验，一旦发现有问题应及时的予以修正。安装之前，应当在地面上就把钢梯等设备安装在钢柱之上，以便登高作业。钢柱对接完成且经过验收合格以后，将附着的耳板彻底割除。钢梁安装之前，必须预检钢柱连接件和混凝土核芯筒壁上的埋件。预检的内容包括：连接件的平整度、螺栓孔和摩擦面；检查埋件的位置、平整度以及清洁度。起吊之前，要在梁面上安装好一些扶手杆、扶手绳或者扶手管，尤其在主梁和主桁架上一定要安装，对于次梁和小梁可以依据实际需要决定是否安装。钢梁与钢桁架的安装，一般是采用两点吊的施工方法。钢梁和钢桁架的吊装方法一般是捆扎法、梁上设置钢吊耳法以及工具式的吊具法等。

（四）钢结构安装

1、特殊钢结构安装。对于特殊钢结构而言，它们总是以组合的形式表现出来，具有体积大和重量重的特点；特殊钢结构组合的连接形式比较复杂多样， 而且连接的要求特别高。在整个工程建筑中，特殊钢结构又起到了非常重要的作用。对于不同的工程项目而言，特殊钢结构一般不会相同，因此，特殊钢结构的安装不可能构建一套统一的、固定的安装工艺和安装模式，这也是高层钢结构施工中的难点之一。

2、外伸桁架与天桥类工程的安装方法。由于此类建筑结构具有重量重、大型的吊机难以靠近吊装等特点，一般这类结构所采用的是“地面拼装、整体提升的施工技术和工艺。对于提升设备而言，通常我们要选择钢索式的液压提升装置， 尤其是距离长、吨位大结构的提升，该套设备和施工工艺就非常合适，安全性和可操作性有保障。

三、高层建筑钢结构施工中的安全保障

1、对于高层建筑中的钢结构施工而言，水平通道的设施可选用工具式的脚手通道、装配式的通道板、钢管脚手通道以及扶手绳等。其中，扶手绳主要是在没有安全通道情况下设置的，它是在距钢梁某个高度钢柱的表面焊接的连接件， 利用钢丝绳或者尼纶绳穿过其间，从而形成了扶手绳。钢结构施工人员可以在钢梁上行走，安全带和扶绳可确保其安全性。

2、在从钢柱 安装至柱顶拆除吊索一系列的施工上，安装之前要在地面上通过捆扎固定的方法将工具式的爬梯临时地固定在钢柱的侧面，只有使用完毕之后方可拆除。在接柱操作平台与钢柱之间的连接过程中，所采用的主要是焊接紧固之方法，必须设置一些安全可靠的操作平台，以供焊接工人随时使用。采取以上措施，主要是为了保障高层建设钢结构施工中的安全性。

结语：总而言之，高层建筑中钢结构的施工是一个复杂的工程，其施工技术关系到这个建筑结构的安全性与可靠性，因此，必须将其施工技术的创新。

参考文献：

[1]马德力.高层建筑中钢结构施工技术的探讨[J] .科技与生活，2011（01）.

[2]方忠福.浅谈高层建筑中钢结构施工技术的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2011（21）.

[3]崔晓强 胡玉银 吴欣之.超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J] .建筑机械化，2009（06）.

[4]于炎鑫 王英杰 荣帆.试论高层建筑的钢结构施工技术 [J] .企业技术开发(学术版)，2009（08）.

[关键词]　钢结构；工程质量；安全办法

钢结构工程是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式之一。我国是最早使用铁制造承重结构的国家，但是两千多年封建制度的束缚直到19世纪末才开始使用现代钢结构。新中国成立后，钢结构的使用更是飞速发展。不论在数量还是质量上都远远超过了以前。在设计、制造和安装等技术方面都达到了较高的水平，掌握了各种复杂建筑物的设计和施工技术，在全国各地已建造了许多规模巨大而结构复杂的钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑及铁路桥梁等。我国的人民大会堂钢屋架；北京和上海等地的体育馆的钢网架；陕西秦始皇兵马佣陈列馆的三铰钢拱架和北京的鸟巢等。钢结构由于其抗震、耐久、抗风、保湿、隔音、舒适、健康、环保、节能等性质，在建筑工程里越来越普及，但随之而来的质量和安全问题也成为了各界人士密切关注的主题。

一、钢结构建筑工程中存在的问题

钢结构尤其自身的特点：钢结构自重较轻，可靠性较高，抗振(震)性、抗冲击性好，钢结构制造的工业化程度较高，钢结构可准确快速地装配，钢结构室内空间大，容易做成密封结构，钢结构易腐蚀，耐火性差，可回收利用，工期较短。在现实的钢结构施工中，施工单位及监管单位本身对钢结构存在很多的未知和盲点，更严重的是理解上的错误，这导致了钢结构建筑工程中的质量和安全问题成了一大隐患。针对钢结构建筑工程中存在的一些普遍质量和安全问题做了总结汇总，探讨了相应解决的方法和措施。

二、钢结构建筑工程施工前的准备工作

(一)钢结构建筑工程施工前准备工作中存在的问题

(1)钢结构建筑工程施工前的设计工作和施工验收工作中，用到的规范和设计标准，施工工作人员和监管人员不仅不清楚，甚至还错用。例如：仅仅是采用轻钢屋盖或是多层的结构体系，就不适用《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECSl02：2002，不能胡乱套用。(2)施工图汇成经审核并下发审查意见后，施工和监管人员因种种原因造成对审核意见不清楚或弄错等导致施工图使用不当。有些单位为了降低成本或压低报价而中标，对审查合格的施工图纸进行修改，降低用钢量，施工人员按照修改后的施工图施工，导致结构原来的安全储备降低或消失。

(二)针对钢结构建筑工程施工前的准备工作中存在的问题提出相应的方法和措施

1.在此较为粗率的进行了整理，设计类和验收类主要设计的规范。(1)设计类的规范：主要有《钢结构设计规范))GB50017―2003、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018―2002、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002、《网架结构设计与施工规程》JGJ7―91等。其中《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002在单层工业建筑中较多采用，设计中也较多依据其相关要求。(2)验收类的规范：《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205―2001，《网架结构工程质量检验评定标准》JGJ78―91、《钢网架螺栓球节点》JG10―1999、《钢网架焊接球节点》JG11―1999、《钢网架检验与验收标准》JG12―1999、《钢结构高强度螺栓连接的设计施工验收规程》JGJ82―91及《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81―2002等。按其工程侧重点综合使用各类规程。具体实践中，施工和监管人员需实事求是，切实找对所依据的规范，把其工作落实到对处细处，不是盲目的不计后果的只为完成任务而工作，要把施工质量控制的资料很好的整理、审查和保存。

2.对施工和监管人员对施工图纸的使用不当问题进行矫正。必须做到：经审核后的图纸再修改必须再审核，审核的意见确保下发到施工和监管人员手里，确保施工审核内容切实的落实到施工过程中，提高质量和安全控制。

三、钢结构建筑工程施工期间材料使用和工程监督工作

在此罗列常用钢结构用钢的牌号及性能：炭素结构钢：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等；低合金高强度结构钢；优质碳素结构钢及合金结构钢；专门用途钢。钢结构抗震、抗风、耐久、保湿、隔音、健康、舒适、环保、节能，但是也有损坏的时候，要即时发现即时解决问题，钢结构网介绍钢结构损坏的主要因素有：由荷载变化，超期服役，规范和规程改变导致结构承载力不足；构件由于各种意外产生变形、扭曲、伤残、凹陷等，致使构件截面削弱，杆件翘曲，连接开裂等；温差作用下引起构件或连接变形、开裂和翘曲；由于化学物质的侵蚀而产生腐蚀以及电化学腐蚀致使钢结构构件截面削弱；其它包括设计、生产、施工中的失误及服役期中的违规使用和操作等。钢结构的加固技术措施主要有三种：截面补强法：在局部或沿构件全长以钢材补强，连成整体使之共同受力；改变计算简图：增设附加支承，调整荷载分布情况，降低内力水平，对超静定结构支座进行强迫位移，降低应力峰值；预应力拉索法：利用高强拉索加固结构薄弱环节或提高结构整体承载力、刚度和稳度。

(一)钢结构建筑工程施工期间存在的问题

钢结构建筑工程施工期间，由于工程所用的原材料：钢材、焊条等用错。柱脚部位：预埋螺栓定位不准、柱脚板随意扩充、抗剪键缺漏以及柱脚下间隙不能有效填充等问题。焊缝处理中：焊缝变形过大、现场安装焊缝质量差、焊缝探伤检测数量不符合要求。焊接破口的处理中问题。T型接头随意采用单面角焊缝。高强度螺栓连接检测及施工质量方面严重缺陷，端接板摩擦面间隙大于规范要求，构件变形处理不当等诸多常见问题导致的隐患。

(二)针对钢结构建筑工程施工期间存在的问题而提出的相应方法和措施

钢构件的质量要验收。钢构件的加工已实行工厂化生产，钢构件的进场质量验收就非常重要，构件进场除了按明细表核查数量，并进行外观感官、几何尺寸、合格证检查外，还要检查的资料有：钢材材质的复试单(原件)；钢材的材质证明(复印件须盖生产单位公章，还需说明原件的存放地)；无损检测报告(原件)。(1)钢材建筑施工期间对钢材的材料和焊条的使用要慎重。要求设计单位在设计图上明确表明材料单的种类和等级。不同钢材之间的焊接，要选用适合的焊条焊剂，保证最终焊缝强度与母材强度等强。用错焊条也相当于用错钢材。(2)由于测量误差和浇筑中的移位，使柱子难以到达准确位置预埋螺栓定位变不准。这类问题只能通过加强过程控制来减少偏差，从而解

决问题。(3)很多的设计人员对钢结构本身的认识不够，还过度依赖设计软件。一般要求：筑底板螺栓孔要比螺栓直径大15cm～30cm之间，这样大部分柱都可安装到位。使筑底板的与轴线的相对位置满足必要精度。垫板上一般为螺栓直径+2mm，厚度为螺栓直径的40％～50％，大小为孔径的3倍。(4)对于遗漏留设抗剪键或抗剪槽的问题，主要还是要加强责任心，严格对照图纸施工，强化过程检查。柱脚间隙二次填充优先使用高强度自流平成品灌浆料。(5)控制焊接变形的方法：一是选择的焊接顺序，尽可能对称焊接。二是预留与焊接变形相反方向的偏差。三是采用夹具或专用胎具固定焊件。四是加热矫正。对现场安装焊缝质量差的问题，主要是检验没有引起足够的重视，为此一定要强化过程质量控制，现场管理要加强，严格按照规范进行第三方验证性检测。(6)钢结构建筑中焊缝探伤检测因其等级不同而有不同的要求。实际监督控制中，要亲自或委托第三方严格按照规范进行现场探伤检验。(7)对焊接破口的处理问题众人说法不一，本人认为仍应按照GB50017来执行。(8)T型接头要根据《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》的规定。首先检查焊缝受力特点和部位是否在规范范围内；其次是技术设备和条件中实际和报告中是否一致；最后抽查实体焊接质量是否符合要求。(9)对于高强度螺栓连接检测及施工质量控制方面的缺陷，要正确理解高强度螺栓连接副的概念、性能等级，以及安装时应注意的事项。并认真检测高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数，现场检测其是否符合要求，避免留下严重的质量隐患。搞清楚高强度螺栓连接安装的质量要求，清楚并准确的计算施工扭矩，检查施工的扭矩扳手配置满足要求，加大检查处罚力度，监督施工和监理单位切实履行其职责。(10)要避免端接板摩擦面间隙大，就必须加强在地面预拼装的检验力度。早发现问题旱解决，一旦高空安装，就很难整改。(11)钢梁是否起拱，起多大拱，本身是一个设计问题，过大的坡度不恰当。总之，要提高钢结构建筑工程中的质量安全，就必须针对其弊病，加强质量监督和审核工作。严格按照规范规定来执行，增加责任感。切实落行保质保量保安全。

四、钢结构建筑工程完结验收工作

钢结构建筑工程完结验收工作中存在的问题，类似钢结构建筑施工前的准备工作中设计问题。验收也存在规范不明确、不准确、不落实的问题。针对钢结构建筑工程施工完结验收工作中存在的问题而提出的相应方法和措施，结合准备前期的设计规范，相应有验收规范。在竣工验收中，应做到由现场管理部门作好建设单位及有关部门的协调，确定竣工验收的时间、地点、方式；竣工验收前现场管理部门做好现场卫生清理工作，安装工程的资料汇总及整理工作出具锻工报告、缸程综合评定茅夺及其它资料；竣工验收后，应将竣工资料送交建设单位及质监单位签字确定工程等级，并送至相关部门存档。

五、钢结构建筑工程中的安全防范措施

工程量大，安全第一。要想保证施工正常运行，施工人员自身的安全是最大最重要的问题。要认真审核施工单位的资质、施工管理人员、技术人员的资格。特殊技术工种的上岗证，必要时进行施工业绩考查制。合理的分配任务。避免各种施工类型的典型的弊病。不妨实行安全生产责任落实制、安全生产奖励制，并制定各种工人安全生产操作规程，各种危害预防应急措施。

在建设施工中钢结构的优越性为建筑业带来飞速发展的同时，由于其各种原因造成的弊病也不容小视。因此，建筑方必须在保证钢结构在施工过程中的安全和质量问题的前提下才能谋求深远发展。在工程施工中对钢结构的利用应及时预测其破坏性风险，利用相关对策及时避免。钢结构在性能、施工、结构上的巨大便利性和优越性为我国建筑业的辉煌发展奠定良好的结构基础的同时，也使我国的建筑业深入发展，达到世界先进水平。

参考文献

[1]徐建国.论钢结构建筑的特点及施工质量管理.《中国科技博览》.2010：17

[2]彭文学.钢结构施工安全防护技术.《建筑安全》.2007(1)

[3]何玲.如何提高和完善钢结构工程的安全管理水平.《水泥科技》.2006(3)

关键词：超高层 钢结构技术 工程概况

        1 工程简介

        某工程由塔楼、配楼、连廊3部分组成，总建筑面积111818m2。其中塔楼地下4层、地上35层，总建筑面积79012m2。总檐高150m，为全钢结构。工程吊装任务重，钢构件总量达15000工；外轮廓由折线柱组成双曲面，给安装测量造成了极大难度；材料采用Q345GJC，最大板厚达100mm，焊接难度大。

        2 超高层钢结构施工技术

        结合高层钢结构的工艺流程与特点(构件验收吊装高强螺栓焊接及其检测压型钢板与栓钉)，现对超高层钢结构施工技术进行简要总结。超高层钢结构施工技术主要包含如下几方面内容：①塔吊的选择、布置及装拆；②构件进场、验收与堆放；③吊装；④测量控制；⑤焊接；⑥工期及质量控制；⑦安全施工。

        2.1 塔吊的选择、布置及装拆 塔吊是超高层钢结构工程施工的核心设备，其施工，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。另外，采用附着塔吊的造价要远高于同类型起重能力稍小的内爬式塔吊，比如本工程设计高度为150m，采用附着式塔吊的塔身高度约180m(其中考虑钢结构3层柱12m，吊索4～6m，吊钩滑轮及小车全高4m，安全操作距离2m等)，加上地下部分高度共200m，而采用内爬式塔吊的塔身约为40～50m。

附着塔吊的租赁成本要大于内爬式塔吊。因此，从经济上考虑，为节约成本，优先选用内爬式塔吊进行钢结构超高层建筑的施工。

        2.2 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着举足轻重的作用。钢结构吊装前应根据结构平面和立面形状、结构形式、塔吊的数量和位置、现场施工条件等因素确定吊装分区与吊装顺序。本工程划分为东、西两个作业区，由两个作业组分别完成各自范围内的构件吊装。吊装的总原则为：

        2.2.1 平面内均从中心核心筒向四周扩展，即从中间的一个单元开始，先组装成一个稳定的刚度柱网单元，先吊柱后吊梁，一个柱网单元吊装并临时固定后，再在其左右或前后吊装两个单元，待3个单元构件全部吊装完成后，进行全面的精确校正。

        2.2.2 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。

        在本工程主体钢结构施工中，通过采取“区域吊装”及“一机多吊”技术解决了工期紧与工程量大的矛盾，从钢结构施工流程可以看出，各工序问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测量精度与进度。在本工程测量施工中，我们采取“预先控制”与“跟踪校正”相结合，即在吊装前对楼层柱标高及定位进行测定，并对构件进行标线控制，吊装后在柱梁框架形成前将柱子初步校正并及时纠偏，形成单元体后进行最终校正，这样大大减轻了校正难度，并实现了区域施工各工序问良性循环的目标。

        在结构整体测量控制方面，根据结构无标准层及空问双曲面的特点，摸索出一整套采用激光铅直仪与全站仪进行“空间坐标点定位”与“双系统复核控制”的测量方法，很好地解决了双曲面结构定位难题，保证了项目质量控制目标的实现。 

        2.3 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。

 2.3.1 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。

        2.3.2 确定焊接工艺 中关村金融中心工程钢结构焊接施工难度较大，不仅钢板厚，而且由于结构为双曲面，设计中采用了大量的斜撑及斜柱，造成立焊、斜立焊较多，此类结构不仅处于结构的重要部位，而且大多处于外向、斜向，安全操作与施工防护都比较困难。尤其是紧迫的工期与较大的焊接工程量之间的矛盾，我们采用CO气体保护半自动焊应用于立焊、斜立焊和俯角焊的工艺，从根本上解决手工电弧焊速度慢影响进度的问题，满足了焊接施工的需要。

【关键词】高支模；大跨度；斜拉钢桁架；重复使用

近年来的社会发展中，随着高空连体、悬吊结构的不断涌现和普及，其给混凝土工程施工带来了各方面的困难与影响，尤其是支模施工，更是变得困难重重。在这些建筑结构施工的过程中，高支模问题是一个十分关键的环节，其一旦出现施工质量和施工工艺问题，极容易给工程造成质量缺陷，甚至是出现支模失稳坍塌的事故。近年来，建筑工程技术人员基于这些现象与问题进行分析总结得出了一项新的高支模施工技术，即本文提出的斜拉钢桁架施工技术。这种施工技术是以斜拉钢桁架作为主要的支模平台进行模板支撑和施工。经过多年的工作实践证明，这种支模技术对于提高模板工程施工质量和解决现有模板施工缺陷十分必要，是一种高效、经济的高支模施工技术方法。

1.斜拉钢桁架概述

斜拉钢桁架结构是目前工程项目中应用较多的一种结构形式，其是由塔柱、钢桁架、斜拉锁三个部分构成的一种新型空间结构，也是目前较为常见的建筑工程结构。在施工的过程中其主要的特点是利用斜拉锁作为钢桁架施工的主要弹性支撑点，这个支撑点的利用对于降低和减小钢桁架之间的承重结构有着重要作用与意义，其在施工的过程中能够有效的防止由于模板支撑而造成的种种施工隐患和安全问题。同时在目前的工程施工中，这种工程结构在施工的过程中可以通过斜拉索来控制应力的大小，从而提升钢桁架的位置，进而为工程支模工程的开展提供必然依据。

2.支模方案的选择

根据以往的支模方法进行施工和管理总结得出，在目前的工程项目中常见的施工方案与方法主要有以下几种：

2.1钢管扣件式脚手架搭设

钢管扣件式脚手架搭设方法也被人们称之为满堂落地式脚手架搭设技术。其在施工的过程中是通过将整个脚手架支撑在土地之上，其根据施工要求总结得出，存在着工程荷载大、施工底层要求高，且在搭设的过程中一次性投入量较大，搭设施工复杂且施工难度高，而且在施工的过程中存在着下方操作面窄的要求，使得其在模板超过二十米以上的高空中存在着极高的安全隐患，使得其在工作中无法对于工程质量得到保证，从而引起施工模板坍塌事故。

2.2依附高层结构主体的钢管三角斜撑架支模方案

该方案特点是不落地搭设，利用了已有一定强度的混凝土主体结构能卸载传力的特点，较省材省力。但高空悬挑搭设支模架的难度增大，高空作业多，极易发生坠落事故。

2.3悬空斜拉钢桁架支模方案

采用普通槽钢、角钢等型钢加工制作桁架，钢桁架制作后由塔吊整体安装就位。

经过方案比较，在高层连体和悬挑结构中采用悬空斜拉钢桁架支模方案是优选方案，该方案既方便施工，又将模板支架上的所有荷载尽快传至已有结构。

工程实践证明，这是一个避免超高支架落地支模，防止支架整体失稳坍塌，解决高支模施工的安全可靠、有效、经济的方法。

3.斜拉钢桁架设计及支模施工

3.1斜拉钢桁架支撑体系设计

钢桁架是支模施工主要受力构件，考虑到已施工结构混凝土强度和支模高度的协调，把钢桁架支模平台设置在空中花园下第二层楼面结构。由于桁架承担全部荷载传递到支座处的反力较大，难以满足楼板抗冲切的要求，再配4根书25mm的三级钢筋两边对称斜吊拉，向空中花园下一层楼面结构卸载。

支模由4榀钢桁架和3道桁架间支撑组成，桁架高为1.5m，跨度10m、12m不等，上弦杆为16a号双槽钢、腹杆分别为8号双槽钢、￡50x5双角钢、吊拉筋采用由25mm新三级钢筋。钢桁架的整体稳定性主要依靠同桁架间的剪刀撑形成整体，共同工作。

3.2斜拉钢桁架制作安拆

3.2.1桁架制作

（1）先安装桁架垫板及引弧板，同一节点应先焊下翼缘后焊上翼缘，先焊梁的一端再焊梁的另一端，严禁两端同时焊接，避免焊后热膨胀、冷却后收缩扭曲变形，同时减小应力集中。

（2）桁架节点中塞焊缝高度为5mm，型钢焊接均采用两侧面焊缝，角钢焊接角焊缝高度为5mm，其余未注明处焊缝高度均为8mm。

（3）型钢杆件与节点板采用两侧面角焊缝，每条焊缝长度为不小于型钢的截面高度，当两侧面焊缝不能保证时，采用三面围焊。

（4）对每品桁架的焊接施工都要做详尽的记录。

3.2.2桁架吊装

（1）桁架在制作场地制作完成后，尽量利用施工现场现有的塔吊完成吊装工作。

（2）桁架安装在离高空间内凹大板下2层的楼面处，支座螺栓M24的位置应根据桁架施工图纸预埋在施工桁架安装层上，结合桁架实际加工尺寸定位。

（3）桁架支座处另增加5夺16mm的抗冲切受力钢筋并伸入边梁或柱墙内长度不小于30cm。

（4）桁架间剪刀撑现场拼装，降低加工尺寸的误差。

3.2.3桁架拆除

（1）模板拆除条件为同条件养护试块强度得到100%设计强度。桁架待上部荷载全部卸掉后先行拆除桁架剪刀撑。

（2）桁架采用两点吊装，吊点位置焊接小16mm焊接吊环，吊环以不影响排架安装为宜。

（3）桁架拆除根据结构特点，待桁架逐步移出至中心与塔吊吊点在同一垂线上后，利用新完成的空中花园楼层上安装的5t卷扬机下落桁架。桁架下落过程中利用绳索控制桁架的方向，保证桁架下落过程中不受结构楼层的影响，桁架下落到下层楼面后，通过滑动钢管向外滑移。

（4）桁架吊到地面后进行检查，保修，保证下次利用时的完好性。

3.3斜拉钢桁架高支模设计与施工注意点

（1）为了确保高空钢管支架的整体稳定性，桁架平台上钢管必须设置纵向剪刀撑，且与周围钢管脚手或结构连接或顶紧卡牢，并在扫地杆处增设水平剪刀撑以增加钢桁架体的整体刚度稳定。

（2）工字钢在钢桁架的相交处均设置加宽的加劲肋，用M18螺栓栓接，保证工字钢在支座处的抗扭能力，端头点焊槽钢拉结。

1.1清单的措施部分

清单的措施部分包含了各项钢结构制作安装的措施费，包括（不限于）：现场保安、施工现场布置、物料安全保管、文明工地、安全施工措施、钢结构专用脚手架、临时支撑、临时供水供电、大型机械设备进出场及安拆、垂直运输机械及其他大型机械、地上地下设施、建筑物的临时保护设施、LEED、BIM费用等。清单的措施部分涵盖了钢结构工程的安全、文明、施工、技术方面的各项措施费用。

1.2清单的工程量计价部分

清单的工程量计价部分主要表现为：先按高层钢结构的地下室、裙房、塔楼分章节，再按钢结构专业工程分，如：主体钢结构、各类螺栓、防火涂料、压型钢板、其他的铸钢件、支座、BRB(屈曲约束支撑)等；在主体钢结构子项中按钢柱、钢梁、伸臂桁架、钢支撑列分项；在钢柱中按材质列举子目，以此列举清单的工程量计价部分。

2高层钢结构港式报价注意事项

2.1费用包干方式

工程量清单报价的费用包干方式有合价包干和综合单价包干2种方式，2种包干方式的区别很大，对报价的影响也不尽相同。合价包干方式要求对招标图纸、招标文件规定的内容及基本技术规范要求进行包干，这种包干方式对图纸的计算要求高，通常清单会提供参考工程量，而自己必须要核实参考工程量差异较大之处，核实有误的必须要调整；综合单价包干方式是指综合单价固定包干，工程量在决算时重新按实际图纸量度，有差异的调整。费用包干方式可简单归结为一句话：“单价包干包清单，总价包干包图纸”，即单价包干数量按清单数量，如清单数量发生变化则按清单数量和实际工程量差异调整；总价包干则要从图纸上计算工程量，当图纸发生变化则按不同版本图纸之间的差异调整。

2.2工程量计算规则

工程量清单报价在工程量计算规则中是不同于定额方式的08清单计价规范或13清单计价规范[2]，甚至不同的招标单位(如：威宁谢、利比、务腾等)之间发出的招标文件中的工程量计算规则也有所不同。定额方式的08清单计价规范或13清单计价规范的工程量计算规则从属于清单计价体系，它的意义是按照图纸计算工程量净量，钢构件节点板计于工程量内。而港式报价则形式多变的多，有些项目工程量计算规则规定了钢构件只按净量计算节点板，计于综合单价内；有些项目则规定了节点板单列一项，并且按项包干；有些则单列节点板于清单内一项，并且暂定了该子项的数量，要求该数量在结算时按实际发生调整。另外有些港式报价中的工程量计算规则中明确了高强螺栓、劲性柱梁上的栓钉不单独列项，计于综合单价内。因此熟读并准确掌握港式报价的工程量计算规则对于正确报价尤为重要。

2.3子项工程量组价拆分

子项工程量组价拆分是指高层钢结构清单报价时子项目的表现形式多为整体子目，如：塔楼钢柱Q345B，100t，对该子项要准确报价就需要对该工作内容进行工程量计算，并拆出其中的各类钢板组成，经拆分测出其为：十字钢柱断面尺寸600mm×600mm×20mm×40mm，其中有40mm厚钢板65.1t，20mm厚钢板34.9t，这个过程就是拆出其中钢板的各自组成，以便于区别报价，简称：拆板。40mm厚钢板在该案中按钢结构设计说明规定材质为Q345B，且需要Z向Z15型,而20mm厚钢板也为Q345B材质，但不需要Z向指标。这两者的材料价格差异很大，因此必须以不同的价格进行各自数量组合，才能准确报价。另外，不同形式构件，如箱型柱、十字柱或焊接H型钢柱之间的加工价格亦不同，因此，“拆板”还需要对同一子目的不同构件形式进行分门别类的拆分。总之，无论是综合单价包干方式还是合价包干方式，对工程量清单投标报价的每一子项都需要进行“拆板”计算。

2.4钢结构设计说明及技术规范、品牌表

（1）钢结构设计说明及技术规范中明确了钢构件的材质，,Z向指标规定，防火、防腐涂料的选用规定，压型钢板的板型、厚度、材质以及高强螺栓的等级，构件上的栓钉，压型钢板上栓钉的规格、材质、型号等；而技术规范中则会明确使用的钢构件，压型钢板，防火涂料的标准、要求等，这些都是工程量清单报价特别要注意之处。有些在清单中缺少报价参数和依据，往往要查找钢结构设计说明以及技术规范才能得到。（2）品牌表中明确选用的钢构件材料或加工厂商、压型钢板、防火涂料等都是和报价相关的内容，材质、板型、型号、品牌等的不同亦会给报价带来很大的差异。例如，某项目中防火涂料明确要在阿克苏诺贝尔（国际油漆）、四国化研（SKK）、格雷斯火力克3种进口品牌中选一，这样防火涂料的价格就要远高于国产防火涂料的价格，如果忽视品牌表就会造成严重的报价失误。所以，品牌表也是港式报价的一个重要的组成部分。

2.5设备费用选用

设备选用费也会对工程量清单报价带来很大的影响。在港式报价中设备费用通常会在措施项目清单中出现。综合单价包干方式，其措施项目以“项”出现的譬如：“大型设备使用费和机械进出场费”是合价包干项，不会随工程量清单的变化而调整，因此设备选用费也需要精确量度。大型的高层建筑项目数量成规模后，会使企业内部资源不够，必须以租赁方式解决设备问题，这时设备选用在满足方案的前提下还需要考虑性价比。如同为1200t·m级塔吊，进口的FAVCO公司的M990D月租费用在55万元，而南京中森公司的ZSL1200月租费仅为35万元，使用月租费用每月可节约20万元，其性价比要高于M900D。因此，设备选用费也是港式报价中的重要组成部分，需要进行分析比选。

2.6特殊专业工程

高层钢结构中有时还会包含一些特殊类别的内容，如铸钢件、屈曲支撑（BRB）、滑移支座、消能杆件等。这些特殊类别也从属于钢结构专业，在报价时要特别注意，并找到符合要求的专业厂家制造，按照设计要求明确专业内容，做到准确报价。

3报价指标汇总及价格水准分析

高层钢结构工程量清单报价的表现形式为清单部分和措施费部分（见表1）。由于不同项目之间的工程量清单计算规则的不同（如有的单列节点板、有的节点板须含在综合单价内），因此我们看到的某子项单价有时因为包含内容众多而显得价格很高；有时又因为综合单价内的包含内容拆分出来为单列子项（如将防火涂料和高强螺栓单列一项）则显得价格比较低；有时又由于子项众多，类似子项目在塔楼、裙楼及各自的不同区域中反复出现，在判别价格的高低时需要进行归纳。因此，我们对高层钢结构工程量清单报价进行各个子项的报价指标汇总（形成表2），而此指标汇总表是对不同计算规则进行统一归纳后形成的，通过表2指标汇表我们可以掌握该工程的钢结构制作安装、吊装、防火涂料、压型钢板、措施项目（开办费）等精确指标数值。每个同类高层项目都有同样的指标汇总表并形成长期数据积累，这样就可以对价格做到准确的分析，并据此做出报价决策。

4结语