高层钢框架结构制作安装关键技术研究

邓卫贤

九冶建设有限公司

高层钢框架结构制作安装关键技术研究

邓卫贤

九冶建设有限公司

高层建筑的建设已经逐渐成为城市发展的标志之一，大量高层建筑的建设在方便了人们生活的同时，实现了空间的合理利用；且由于所涉及的环节较多，往往存在一定的施工质量隐患，尤其是对于高层建筑的框架结构施工，其质量需要受到工作人员的积极重视，从而能够采取针对性的解决办法。高层建筑的框架结构施工中，必须注意加强对于工程施工质量的管理控制，从而保证建筑整体的质量。本文即探讨了高层建筑框架结构的施工质量管理，以供参考。

高层建筑；框架结构；技术

1 钢框架制作技术

1.1 工程概况

会议中心1层、2层为精品商场，荟萃50多家全球顶级奢侈品，3-8层是面积达3000平方米的会议功能区。其中5楼和8楼是两个可分别容纳1000人的无柱式多功能宴会厅。近20个大小不等的会议室，配备有最先进的会议视听设备，从12人到3000人，能最大限度地满足不同规模的会议、宴会、政府新闻发布等多功能服务需求。

1.2 施工工艺

1.2.1 材料选择。严格按照我国现行的有关标准《低合金钢焊条》GB/T5118与《碳钢焊条》GB/T5117选择焊条；而对于焊剂与焊丝而言，埋弧自动焊的性能指标需要满足《熔化焊用钢丝》GB/T14957《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》GB/12470以及埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T5293的要求，对于其他保护焊丝的性能指标需要满足《气体保护焊用焊丝》GB/T8110的要求。选择焊丝的牌号需要基于和钢材的等级，保护气体的成分以及焊剂相匹配的的原则。基于《焊接用二氧化碳》HG/T2537的规定对CO2气体进行规定。

1.2.2 箱型柱腹板加工

a）腹板在刨边机上刨边并加工坡口，坡口大小根据板厚来定；

b）包d边表面粗糙度Ra=6.3；

c）腹板刨边后公差±1.Omm；

d）腹板焊接坡口的角度偏差为±3°

1.2.3 隔板、衬板加工。为了保证隔板与箱型翼腹板的可靠接触和焊接要求，非电渣焊隔板采用四面加工并加工45°坡口，电渣焊隔板采用两面加工并加工2个45°坡口。端头衬板单面加工并加工坡口，电渣焊衬板三面加工。双面加工公差为±1.Omm，表面粗糙度Ra=6.3以上，角度偏差为3°。

1.2.4 型钢梁制作工艺

（1）钢材矫正。对发生变形的钢材应进行矫正后方可下料，矫正符合要求后方可进行拼接。碳素结构钢环境温度低于-160℃，低合金结构钢环境温度低于-12℃时，不得冷矫正或冷弯曲。钢材的矫正，一般在冷态下用矫正设备进行，碳素结构钢和低合金结构钢允许加热矫正，加热温度应根据钢材性能加以选择，碳素钢构件用火焰矫正时，常采用600-800℃的加热温度，低合金钢加热温度为750-900℃，加热矫正后的低合金钢应缓慢冷却，不允许水冷。

（2）气割下料。①检查钢板的材质、规格、尺寸是否符合要求，对同种类型的钢板进行试割，对切割的参数以及割嘴气路的畅通性进行调整；②吊钢板放置在气割平台上，同时把切割区域表面的油污、铁锈等杂质进行清除干净，调整钢板缘和导轨的平行度不小于0.5毫米/米；数控切割机要对钢板边缘进行整直；③对割枪和板而的垂直度进行设置和调整，进行切割参数的设定，同时设定割缝的补偿量，通常补偿量是割嘴直径的1/2；④点火切割之后，清除切割以后的飞溅物与熔渣，如果进行批量的切割，那么需要严格检查首件，合格之后才能进行其他下料的切割。⑤检验：检查切割面平面度及条料尺寸、形状的正确性；检查合格后，按规定做好标记。

3 钢结构安装技术

3.1 连接接头的组装

①摩擦面连接处钢板或型钢应平直，板边、孔边无毛刺，以保证摩擦而紧贴。接头处有翘曲或变形时，必须进行校正，且不能损伤摩擦面。②装配前应以细钢丝刷除去摩擦面上的浮锈并清除油污、油漆（禁止火焰烤、以免产生氧化层）。③安装临时螺栓时，用冲子校正孔位，用临时螺栓进行组装，在每个节点上应穿入的临时螺栓和冲钉数，通过安装可能承担的荷载进行计算确定。④对于临时螺栓来说，应该满足：要超过节点螺栓总数的1/3；每个节点的临时的螺栓数量要超过2个，冲钉的穿入的数量应该大于2个，但是需要比临时螺栓数量的少30%，在高强度的螺栓的连接处，其板上全部的螺栓孔，都必须使用量规进行检查，当使用比孔公称直径小1.Omm的量规进行检查时，要求每组的通过率超过85%，当采用比螺栓的公称直径多0.2mm-0.3mm的量规进行检查时，每组必须全部通过。不允许使用高强度螺栓兼做临时螺栓，以防螺纹损伤，一个安装段完成后，经检查确认合格后，方可安装高强度螺栓。

3.2 焊接技术

一个接口必须连续焊完，如不得己而中途停焊时，根据结构性质、母材性质、厚度等选用相应的保温缓冷处理，再焊前，应重新按规定加热。遭遇雨、雪天天气时应该停焊，焊接作业区风速的要求需要满足以下条件：当手工电弧焊超过8m/s、气体保护电弧焊超过2m/s时应设防风棚或采取其它措施。环境温度低于零度时，应按规定采取预热和后热措施施工。板厚超过30mm，且有淬硬倾向和约束度较大的低合金结构钢的焊接，必要时可进行后热处理，后热温度200-300℃，后热时间：1h/每25mm板厚，后热处理应于焊后立即进行。碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在完成24h以后，进行焊缝探伤检验；焊工和检验人员要认真填写作业记录表。

高层建筑的框架结构施工过程较为复杂，往往需要连续施工，且施工的强度也相对较大。在施工中为了保证其质量，必须加强监管模板工程、钢筋工程和混凝土工程的施工，扎实做好关键环节的管理工作，明确质量管理的目标，在确保建筑物主体结构质量的基础上，提升高层建筑框架结构的质量与施工水平。

[1] 马金彬. 高层钢框架结构施工工艺与焊接变形分析[D]. 重庆大学,2006.

[2] 董庆. 高层钢框架结构整体稳定性研究[D]. 南京林业大学,2012.

[3] 沈霄鹤. 超高层巨型钢框架结构失效模式分析[D]. 大连理工大学,2009.