廣州通明鋼結構工程有限公司
Guangzhou Tongming Steel Structure Engineering Co., Ltd.
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高層建筑施工的分析與實踐
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作者:pmo49ff25
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發布時間: 2019-07-18
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目前，高層建筑結構中以鋼結構為主體的工程日顯增多，主體鋼結構工程施工速度快、結構性能好、造價相對較低。主體鋼結構因其輕、大、高的優點，得到廣泛的應用。鋼結構的施工可以概括為六個方面。首先，工程施工前的準備工作。施工單位要認真組織施工圖紙會審，查缺補漏，同時，要認真編寫、嚴格審查總體（單體）施工組織設計，對超高、超大、超重的結構需編寫施工方案，對鋼結構安裝組織施工進行審查。審查的內容主要包括：（1）鋼結構的施工方法是否適合該工程項目，采用的工藝是否合乎現代技術水平；（2）工程施工計劃的安排是否妥當，是否有完善的工程進度控制措施與方法；（3）選擇機械型號及組織布置是否合理；（4）人員、材料組織能否滿足工程要求；（5）是否建立了健全的技術管理、質量保證體系和重大危險源應急預案。
一、高層建筑鋼結構施工分析
目前，高層建筑結構中以鋼結構為主體的工程日顯增多，主體鋼結構工程施工速度快、結構性能好、造價相對較低。主體鋼結構因其輕、大、高的優點，得到廣泛的應用。鋼結構的施工可以概括為六個方面。首先，工程施工前的準備工作。施工單位要認真組織施工圖紙會審，查缺補漏，同時，要認真編寫、嚴格審查總體（單體）施工組織設計，對超高、超大、超重的結構需編寫施工方案，對鋼結構安裝組織施工進行審查。審查的內容主要包括：（1）鋼結構的施工方法是否適合該工程項目，采用的工藝是否合乎現代技術水平；（2）工程施工計劃的安排是否妥當，是否有完善的工程進度控制措施與方法；（3）選擇機械型號及組織布置是否合理；（4）人員、材料組織能否滿足工程要求；（5）是否建立了健全的技術管理、質量保證體系和重大危險源應急預案。
第二，選擇塔吊型號及布置。塔吊的選擇與布置可以說是高層建筑結構工程的核心技術設備，在整個施工中占有十分重要的地位。塔吊的選擇要考慮鋼結構的重量、施工現場地形條件及工程地理位置等多個因素，以確保拆裝機械的方便和可靠程度。結合各方面的因素，內爬式塔吊施工相對比較適合高層建筑的施工要求，而且還能節約投資成本，便于管理人員的管理工作。
第三，鋼結構的防腐。鋼結構的防腐方法有改善鋼材材性的防腐方法、電化學防腐方法及用金屬或非金屬涂層的防腐方法，目前，在鋼結構表面采取涂刷防腐涂層法仍是鋼結構防腐的主要措施之一，其主要內容包括：鋼材表面處理、除銹方法的選擇、涂料品種、涂裝工藝、施工環境的溫濕度等。
第四，安裝鋼柱、梁主體構件。按照設計平面形式，分區段繪制吊裝圖，安裝的先后順序依次是整體框架的梁柱結構和樓板結構，由中央向四周擴展平面。施工要點有：（1）定位軸線及標高的位置檢查；（2）起重機械、吊裝方法的選擇和組織吊裝；（3）鋼柱的吊裝和校正；（4）鋼梁的吊裝與校正；（5）鋼柱間的連接和主梁與鋼柱的連接；（6）高強度螺栓連接、安裝和緊固。鋼柱吊裝通常選用單機抬吊（旋轉法）或雙機臺吊（遞送法）。鋼柱校正：應對鋼柱的垂直度、軸線、牛腿面標高進行初步檢驗，柱間的間距使用液壓千斤頂、鋼楔和鋼絲繩進行校正。鋼柱間的連接通常是使用全焊接連接或混合連接，主梁與鋼柱的連接一般是混合連接，次梁與主梁的連接多使用鉸接連接，柱節點上左右對稱梁應同時施焊，減少變形；而同一根梁的兩端不得同時施焊，保護焊縫施焊微漲縮空間。柱與柱對接施焊時，柱兩邊翼緣應由兩名焊工同時焊接。梁節點的焊接應先下翼緣，后上翼緣，以減少角變形。
第五，安裝螺栓和焊接工作。鋼結構工程中一般采用普通螺栓和高強度螺栓進行連接。在使用高強度螺栓之前，首先要核查所選螺栓的合格證和復試單，安裝過程中，板疊接觸面要保持平整并且不大于整個接觸面的四分之三，邊緣的縫隙不超過0.8mm，要讓螺栓自由穿入孔中，沿一個方向將螺栓擰緊。普通螺栓的使用要嚴格安裝標準，不擴孔，不能在螺栓的一段同時用兩個以上的墊片，外露出來的螺紋在擰緊之后不得超過兩個螺距。焊接工作，原則上焊接要采用全方位、節點和結構對稱法，焊接完成之后，要檢測焊縫的損傷程度，一、二級焊縫不能有弧坑裂紋、氣孔與夾渣等。第六，驗收鋼構件。施工的全過程要有專業質檢人員對所使用的構件進行質量檢測，內容包括：鋼材型材、焊接件、連接緊固件（如高強螺栓）、結構損傷（如焊縫、裂縫）、結構變形（如平整度、傾斜度、側移等）、除銹及防火防腐涂層厚度的檢測或檢查。在檢測或檢查中，如發現不符合質量標準，要及時處理和矯正。
二、高層建筑結構轉換層的施工
高層建筑結構轉換層主要是為了解決在整個高層建筑結構體系中平面或豎面結構的突然變化，針對建筑體系的特點而設計的單元型轉換結構。它不僅保證了結構安全，還成功解決了建筑結構轉換層空間布置的難題，如今，這種轉換層已廣泛應用于剪力墻結構和框架剪力墻等許多建筑結構體系之中。
1.高層建筑結構轉換層施工的特點及控制要點
轉換層施工的技術特點主要可概括為三個方面：**，轉換層的結構參數較高，樓面有很大的水平荷載。第二，合理地設置支撐的結構，有效分解了受力荷載。第三，通過下部豎向構件向下傳移豎向荷載，達到卸荷的目的。轉換層施工控制要點：（1）轉換板的施工荷載以及其自身的重量控制；（2）合理的支撐方案選擇及模板支設的穩定性；（3）轉換板配筋要有較高的強度（選用高強鋼筋），保證鋼筋骨架有良好的穩定性；（4）大體積混凝土轉換板施工澆筑方法選擇、混凝土溫差控制，要減小混凝土的溫度差，防止發生收縮變化、裂縫等問題；（5）轉換層施工質量和安全控制。要點內容在此不作展開。
2.高層建筑轉換結構的應用
因建筑結構不同和功能需要也有差異，高層建筑的轉換層結構的應用也需要因地制宜，靈活變化。常見的轉換層方式有以下幾種。**種，梁式裝換層。目前，大多數的高層建筑轉換層都采用梁式轉換層的結構，它是采用托梁技術在新澆筑的樓板上布置一個單向、雙向或者斜向的托梁，用以承托上部結構的重量一般用在建筑結構底部有較大空間的剪力墻，傳力途徑清晰，同時受力性能好，施工方便可靠，優勢明顯。第二種，板式轉換層。這種裝換層結構的應用相對較少，一般只有在高層建筑的上下柱網不規則或者軸線的錯位較大時才采用。板式轉換結構是人為加厚了轉換層板的厚度，用以形成厚板式的承載結構。優點為結構布置簡單，便于使高層建筑具有更多的功能，但板厚度較厚，消耗的材料也多，這勢必增加了自身的重量，進而增加了結構的負載。第三種，桁架轉換層。桁架轉換結構的設計和施工都比較復雜，會消耗很大人力和物力，但這種轉換結構受力明確，傳力途徑也清晰，運用靈活，還會節省一大筆開銷費用。*后一種，斜柱轉換層（或稱斜拉桿式轉換層）。斜柱轉換結構從受力模式上分析是一種高效型結構形式，其在現代化的高層建筑中的應用也很廣泛。這種轉換結構傳力效果直接，轉換方式靈活，有效地減小了轉換梁的尺寸結構，進而可以減小了梁柱所承受的剪切力。在相同的條件下，斜柱式轉換結構的轉換層剛性強度優于梁式轉換層結構，彈性變形也相對較小。
三、結語
不同于一般的建筑工程，高層建筑的施工有其自身獨特的性質，施工技術也相對較復雜，我們需要不斷的創新和完善施工工藝，確保高層建筑結構工程的質量安全。不僅如此，高層建筑結構工程的施工還需要考慮多方面的因素，要統籌管理，不可盲目施工。同時要求各相關的工作人員工作仔細，嚴格按照工程設計和施工方案的要求施工，不可疏忽施工中的細小的問題，保證各項工作有條不紊的進行和工程項目建設的健康施工。