谈超高层型钢柱的施工工艺

程爱珍

(山西一建集团有限公司，山西 太原 030012)

1 工程概况

阳光国际大饭店工程项目位于太原市长治路与亲贤街交叉口西北角，总建筑面积120 929 m2，地下3 层，地上36 层，建筑总高度159.6 m。主体结构形式为钢筋混凝土框架核心筒结构，周边钢框架结构体系。该大楼钢结构主要由钢柱、钢梁组成，其中钢柱主要采用十字形劲性柱，核心筒为钢筋混凝土剪力墙结构，内藏H 型钢劲性柱，钢构件总重10 020 t。

2 工艺原理

用MIDAS/Civil“土木结构专用的结构分析与优化设计软件”进行节点设计，并通过设计方认可。以“梁柱穿筋节点”和“钢筋混凝土结构与型钢结构的连接节点”的二次设计为前提，用Xsteel钢结构详图设计等软件，通过创建三维模型以后自动生成钢结构详图二次深化设计，通过操纵三维模型检查有无错误，保证钢结构深化设计中构件、钢筋之间的正确性。通过钢结构制作、安装关键节点控制，使得设计、制作、安装得到整体化控制，在确保工程质量的同时，加快施工进度，节约施工成本。

3 工艺流程及操作要点

1)工艺流程。钢结构二次深化设计→制作→安装。

2)操作要点。

a.钢结构二次深化设计。

土建方在钢筋安装工艺、钢筋与型钢连接构造、型钢混凝土柱梁柱节点设计完成(即形成施工方案)的基础上对钢结构二次深化设计进行交底。安装工艺、钢筋与型钢连接构造应明确受力钢筋的保护层、纵横向安装先后次序、主筋与牛腿连接板之间的焊接方式(单面搭接/双面搭接)等基础数据。钢筋与型钢连接构造应明确柱主筋的位置、箍筋穿孔位置及安装次序。型钢混凝土柱梁柱节点设计主筋的位置、穿孔的数量;箍筋内包尺寸与梁截面的关系、穿孔位置及安装次序。剪力墙钢筋与钢骨柱的设计如上述三款方法。宜按照构件的位置特征归纳总结，以便钢构设计人员掌握。用MIDAS/Civil“土木结构专用的结构分析与优化设计软件”进行节点设计，并通过设计认可。对深化设计的节点，主要是钢骨柱的牛腿与钢梁(钢骨梁)连接节点的设计计算梁焊接连接计算如:焊接连接、双剪连接、拼接连接等均要形成计算书，并报主体设计单位认可。钢构件安装在设计分节方案完成的基础上对钢构二次深化设计进行交底。二次深化设计方在土建、钢构安装交底的基础上进行二次优化设计。用Xsteel 钢结构详图设计软件，通过创建三维模型以后自动生成钢结构详图和各种报表，保证了钢结构详图深化设计中构件之间的正确性。

b.钢结构的制作。

保证H 型钢、T 型钢质量。H 型钢、T 型钢采用翼缘矫正机进行矫正;T 型钢的制作采取先制作H 型钢，再将H 型钢拆分成两支T 型钢的方法;十字柱的大组立，将钢柱本体放置在装配平台上，确立水平基准;各部件的定位线(中心线、基准线等)应采用双线标识。待装配的部件(如钢梁牛腿等)，先对部件进行组装焊接，实现部件焊接质量的有效控制。各部件利用千斤顶严格校正定位。

c.钢结构的安装。

在钢构件进场后对钢构件进行全数检查验收。钢骨柱的校正应在定位测量跟踪测量校正。当焊接完成后，对该片区的钢柱复测，并做好记录，作为资料和上一节钢柱吊装校正和焊接的依据。N 层中间节钢柱吊装，接头相互对准，校正钢柱垂直度时考虑N-1 钢柱轴线偏差δ，校正后柱顶对于下一节柱顶的偏差为-δ，以利于柱间的钢构件顺利吊装以及减少钢柱安装的误差积累。各节柱标高控制钢柱柱身上牛腿上翼板面的标高。竖向荷载作用下，钢柱会产生压缩变形。通过调整每个修正区间最后一段钢柱的长度消除标高误差。

4 材料与设备

1)钢结构工厂主要加工设备见表1。

表1 下料设备表

2)主要安装设备见表2，表3。

表3 主要安装设备机具一览表

5 质量控制

1)产品的二次深化设计必须经总承包单位书面确认。

2)产品制作过程中应严格按照质量控制的特性控制。

3)严格钢结构安装质量控制程序，并与钢筋混凝土专业劳务分包、土建管理相关部门形成接口质量记录。

表3 主要焊接设备一览表

4)构件预拼装质量程序控制结构焊接质量控制程序、钢结构高强螺栓连接质量控制程序进行质量控制。

6 安全措施

1)安全生产应遵守的法律法规。

2)施工人员应按操作规程使用设备机具，严禁违章操作，非专职人员不得擅自使用、拆卸和修理设备、机具。

3)使用电气设备和化学危险物品，必须符合技术规范和操作规程与要求，严格防火措施，确保安全，禁止违章作业。

4)大型材料的吊装应有安全方案，五级以上大风严禁作业。

7 环保措施

1)施工现场降低噪声排放措施。2)施工过程中产生的各类固体废弃物集中处理。

8 结语

通过现场施工人员共同努力研究落实，改进了施工作业方法后，不仅满足了设计要求，从而使其使用功能更加安全、可靠，充分体现了节能、环保、高效。目前，已经得到建设、监理、设计、施工各方的高度好评与认可。