超高层建筑钢结构施工技术探析

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1、超高层建筑钢结构施工技术探析　　摘要：本文介绍了钢结构施工技术在超高层建筑中的应用，并结合工程实例,对超高层钢结构施工中的深化设计、加工制作、运输及堆放、安装、测量及校正、焊接等关键技术进行了分析和介绍。关键词：超高层建筑;钢结构;施工技术中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：1工程概况某超高层建筑的结构体系为框架-核心筒混合结构。外框为钢管混凝土柱与钢框架梁组成。核心筒为型钢混凝土柱和混凝土钢板剪力墙组成。4～20层剪力墙墙体厚度1200～1500mm，墙体中间采用整体全熔透焊接钢板墙作为钢骨，东西方向钢板墙宽15.1m，南北方向钢板墙宽3～5m。核心筒暗柱、暗梁、

2、钢板墙连接节点采用全熔透焊接，钢材采用Q345GJC，钢板厚度为35，50，80mm3种型号，焊缝形式为单面坡口全熔透一级焊缝，两侧绑扎钢筋，墙体混凝土为C60自密实混凝土。2钢结构施工技术2.1混凝土钢管框架柱吊装9为了减少现场钢结构的焊接量，方便运输及减少塔式起重机的工作量和保证框架柱的安装质量，根据构件质量和塔式起重机的起重能力，本工程框架钢柱按照3层1节的方法分段吊装，个别超重规格的钢柱按照2层1节，甚至1层1节来划分。2.2钢板墙施工该工程中，结构核心筒为整体式钢板混凝土剪力墙结构，剪力墙的钢板安装、校正及焊接难度很大，在施工中需要对深化设计、构件加工和安装技术进

3、行严格控制，主要方法如下。2.2.1钢板剪力墙深化设计钢板剪力墙深化设计包括钢板墙单元划分和节点设计，深化设计要方便现场吊装施工，并有利于减少现场焊接量和焊接变形控制。2)单元划分要考虑楼层层高、构件运输尺寸限制、塔式起重机起重能力和吊装效率等因素，每节钢板墙钢骨柱以跨越3个标准层为宜，高度12～15m;钢板剪力墙由于平面外刚度较小、吊装时易变形，按每层高度设置施工段，高度以4～5m为宜(见图1)。3)节点设计要保证钢板剪力墙吊装精度，钢板剪力墙中的型钢暗梁和墙体钢板及钢板剪力墙上钢骨柱的竖向焊缝应在同一条直线上，以利于构件垂直吊装。钢板墙和钢骨梁应在加工厂制作成整体，以减

4、少现场焊接量从而减小焊接变形(见图1)。9图1组合钢板剪力墙单元划分和节点设计4)单元划分要根据施工经验，将组合钢板墙分为钢骨柱、钢板墙组合双肢柱和钢骨梁组合钢板墙3种形式，单元划分要最大限度满足吊装需要和安装要求。当钢柱间距离较大时，可将组合钢板墙分为钢骨柱和钢骨梁组合钢板墙;当钢柱间距离较小时，可在工厂将钢骨柱和钢板墙制作成一体，即钢板墙组合双肢柱。5)钢板剪力墙深化设计要综合考虑其他专业施工的因素，为方便混凝土浇筑，钢板墙上要预留混凝土灌注孔洞，方便剪力墙钢筋绑扎和模板施工。组合钢板墙安装要在钢板之间留出5～8mm间隙，以满足钢板墙就位和减小现场焊接量。2.2.2组合

5、钢板墙加工制作组合钢板墙加工包括钢骨柱、钢板墙组合双肢柱和钢骨梁组合钢板墙等3种类型构件的制作。钢板墙在工厂下料、焊接、拼装、校正等各工序均应严格遵循施工步骤，同时构件制作完成后，偏差要满足规范要求。2.2.3组合钢板墙运输及堆放组合钢板墙运输和堆放要防止钢板墙及其附属构件(如牛腿)等因应力过大而变形。构件多层放置时，层数不得超过3层。2)组合柱双肢运输时，用角钢将两柱连接起来并点焊固定，防止组合双肢柱在运输过程中发生扭转变形。92.2.4组合钢板墙安装组合钢板墙安装前，要对钢板墙进行吊装变形验算，验算在吊装过程中自重对自身变形的影响。2)吊点和吊绳的设置应尽量靠近钢板墙边

6、缘，吊绳与水平面的夹角α应＞45°，要防止吊绳水平分力过大造成钢板墙变形。3)由于钢板墙迎风面大，钢板墙吊装就位时，可在底部设置拉绳，通过拉绳调节钢板墙位置，以方便安装，保证施工安全。4)钢板墙安装时，可先安装钢暗梁螺栓，对钢板墙进行校正，完成后，再安装钢板墙处螺栓，然后完成安装。2.2.5测量及校正组合钢板墙单片面积大，侧向变形刚度小，安装过程中容易产生变形，如不及时校正，会产生安装单元变形叠加并影响安装质量，因此，必须逐节逐层校正和控制安装精度。测量及校正包括如下内容。测量钢板墙(钢柱)平面坐标、标高控制、垂直度偏差、扭转和弯曲变形情况。2)采用全站仪和拉线的方式测量其

7、变形程度，超出允许范围的进行校正。3)焊接时随时监测钢板墙的变形，超出允许范围时，通过调整焊接位置、焊接方向和焊接顺序的方式减小变形。94)采用全站仪和拉线的方法，对组合钢板墙顶部进行测量，变形过大处进行校正，以免影响上部钢板墙安装。5)检查爬模架预留孔、混凝土灌注孔、模板对拉螺栓孔、剪力墙两侧钢筋对拉孔和设备预留孔等各种孔洞位置有无偏离。6)采用机械和火焰对组合钢板墙变形和偏差较大的部位进行校正。7)从钢板墙焊接完成到混凝土开始浇筑的阶段，该段时间内爬模架的顶升和上部钢结构安装可能会造成已安装的钢板墙变形，可采用