高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解

1、高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解工程（一）引言 鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用于高層建筑已有數(shù)十年的歷史。首先采用鋼結(jié)構(gòu)建造高層建筑的是美國(guó),戰(zhàn)后經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)恢復(fù)，高層鋼結(jié)構(gòu)工程建設(shè)再度興起，隨著煉鋼技術(shù)和成型制造工藝的發(fā)展，給鋼結(jié)構(gòu)工程的應(yīng)用帶來(lái)新的活力，工程建設(shè)日益增加，相應(yīng)又推動(dòng)了鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的不斷進(jìn)步積完善，特別是1960年以來(lái)，高層鋼結(jié)構(gòu)工程迅速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)已成為高層建筑設(shè)計(jì)選型的主要對(duì)象。高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解 隨著中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口城市化進(jìn)程加快，我國(guó)住宅建設(shè)持續(xù)空前發(fā)展，人們的居住條件逐步提高，并對(duì)居住質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。中國(guó)已成為第一產(chǎn)鋼大國(guó)鋼結(jié)構(gòu)住宅適宜工廠大批量生產(chǎn)，工業(yè)化、商品化

2、程度高，可以將設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、安裝一體化，提高住宅產(chǎn)業(yè)化水平。由于上述優(yōu)勢(shì)，鋼結(jié)構(gòu)在住宅市場(chǎng)必將有良好的發(fā)展前景。 通過(guò)百花小區(qū)1#樓高層住宅鋼結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用研究，更好地提高鋼結(jié)構(gòu)體系在住宅產(chǎn)業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用技術(shù)，推動(dòng)國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)在房地產(chǎn)業(yè)中的采用，為鋼結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解工程概況工程概況 百花小區(qū)1#商住樓位于濟(jì)南市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)建設(shè)總公司建設(shè)的百花小區(qū)內(nèi)，建筑面積為3.3萬(wàn)平方米，地下一層，地上26層（其中地下為立體式車(chē)庫(kù)，1層為公建，4層以上為住宅樓）。承重框架為箱形截面柱及H型梁，柱采用馬鋼生產(chǎn)的Q345B型鋼車(chē)間加工制作。內(nèi)、外墻板采用南京產(chǎn)ALC（蒸壓輕質(zhì)加氣混

3、凝土板），外墻直接在ALC板刷涂料。公建部分外窗采用無(wú)框窗；住宅外窗采用60系列PVC塑鋼窗，中空玻璃。樓面為現(xiàn)澆混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑，屋面采用PVC卷材防水聚乙脂發(fā)泡保溫屋面。住宅內(nèi)水電均走暗線，與梁交叉處走梁腹板預(yù)留孔。水、電分戶(hù)計(jì)量，寬帶入戶(hù)。采暖用進(jìn)口美國(guó)原裝金瑪克電暖器。室內(nèi)精裝修，空間大，效果好，充分體現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)。 高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解主要施工方法主要施工方法v鋼結(jié)構(gòu)加工制作箱型柱采用鋼板，在鋼構(gòu)件加工車(chē)間加工、鋼結(jié)構(gòu)加工制作箱型柱采用鋼板，在鋼構(gòu)件加工車(chē)間加工、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的除銹、焊接完成。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的除銹、焊接完成。 箱型柱制作工藝 1) 鋼板拼接 由于每段柱高在12米以下，為

4、保證下料后鋼板的直線度，首先將 兩塊鋼板拼接。 鋼板兩端開(kāi)坡口。 2) 劃線下料 按排料圖劃線，劃線寬度方向留余量3mm，長(zhǎng)度方向留余量50mm。中間隔板劃線不留余量。長(zhǎng)度方向沿劃線每隔5m鉆8mm孔。用兩臺(tái)半自動(dòng)切割機(jī)（或雙頭）沿劃線中心同時(shí)切割，每隔5米留100mm不切割，待冷卻后再切割。高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解 3) 組裝焊接 用H型鋼作臨時(shí)組裝平臺(tái)，組裝前用水準(zhǔn)儀將平臺(tái)找平并將H型墊實(shí)固定。在兩腹板上劃組裝線，組裝焊接襯板。 定位焊：在襯板內(nèi)側(cè)每隔300mm焊10-20mm焊縫。 將一腹板與隔板組對(duì)，定位焊。組對(duì)兩蓋板，定位焊。組裝腹板，定位焊。用三根同尺寸的箱體并排，并兩點(diǎn)焊。用兩邊箱體作

5、自動(dòng)焊機(jī)軌道用。 焊接：用兩臺(tái)埋弧自動(dòng)焊沿同一方向焊接兩條焊縫。焊縫兩端加100mm引弧板和熄弧焊。焊完一層后將箱體翻身，焊接另一面兩條焊縫。焊接方法同上。待焊接完畢后再翻身施焊另一面兩條焊縫。焊接完畢，即將引熄弧板在離母材5mm處切斷，并用砂輪機(jī)修磨平整，切不可用錘擊落；并修磨后的切割面進(jìn)行檢查。 焊縫無(wú)損檢測(cè)，使用超聲波探傷。探傷長(zhǎng)度為每條焊縫的20%，按JB11345的規(guī)定不低于級(jí)。高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解 梁及連接板加工及組焊 1) 下料 型鋼采用型鋼切割機(jī)下料，鋼板采用半自動(dòng)切割機(jī)下料,下料后應(yīng)進(jìn)行清渣修磨，編號(hào)歸類(lèi)放置； 2）鉆孔 先在構(gòu)件上用劃針和鋼尺劃出孔的中心和直徑，在孔的四周（9

6、0位置）打四只沖孔，鉆孔后檢查； 3）高強(qiáng)度螺栓摩擦面處理 噴砂處理高強(qiáng)度螺栓摩擦面的表面粗糙度：噴砂壓力約6Kg/cm2，石英砂的粒度1.54mm，加工后的鋼材表面呈現(xiàn)灰白色； 用電動(dòng)砂輪機(jī)打磨鋼板的表面，砂輪打磨的方向與受力方向垂直，打磨范圍不應(yīng)小于4倍螺栓直徑，打磨時(shí)不應(yīng)在鋼材表面磨出明顯的凹坑。高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解 vv鋼結(jié)構(gòu)安裝鋼結(jié)構(gòu)安裝 箱型柱安裝： 箱型柱在實(shí)際施工過(guò)程中按照材料采購(gòu)、加工、運(yùn)輸、吊裝、連接（加固）工藝完成。所有鋼結(jié)構(gòu)制品，在刷防銹油漆前，必須將構(gòu)件表面的毛刺、鐵銹、油污及附著物清除干凈。手工除銹達(dá)到St2，機(jī)械除銹達(dá)到Sa2。本工程四層以下裙樓立柱為48根，主樓立

7、柱為37根。立柱單根最短4.5米，最長(zhǎng)12.5米。截面形狀為箱形。單根立柱最大設(shè)計(jì)重量為3.5噸，最小設(shè)計(jì)重量為1.88噸。剪力墻框架立柱為150*150H型鋼。吊裝順序采用由中心向四周擴(kuò)展的原則，以保證安裝過(guò)程中框架的對(duì)稱(chēng)性和穩(wěn)定性。立柱安裝吊裝采用QTZ-80型塔式起重機(jī)，利用柱頂臨時(shí)設(shè)計(jì)連接耳板為吊裝吊點(diǎn)進(jìn)行吊裝。立柱連接采用臨時(shí)連接板和臨時(shí)螺栓進(jìn)行連接，形成穩(wěn)定的單元框架后調(diào)整焊接及UT檢測(cè)。高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解 鋼梁安裝 鋼梁的安裝分主梁、次梁和外挑梁的安裝。主梁材質(zhì)為Q345B軋制H型鋼。主梁在立柱形成單元后采用捆綁串吊施工，根據(jù)該工程的設(shè)計(jì)特點(diǎn)吊裝數(shù)量24根；次梁和剪力墻框架梁由于

8、空間和接點(diǎn)的實(shí)際情況，一般采用單根吊裝。 高強(qiáng)螺栓安裝 高強(qiáng)螺栓是目前建筑鋼結(jié)構(gòu)最先進(jìn)的連接方法之一，特點(diǎn)是施工方便，可拆可換，傳力均勻。根據(jù)本工程的設(shè)計(jì)方案高強(qiáng)螺栓采用摩擦型連接。緊固辦法采用專(zhuān)用棘輪扳手和扭矩扳手經(jīng)初擰和終擰完成。 栓釘焊接 栓釘焊接是高層鋼結(jié)構(gòu)施工中不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)。常見(jiàn)的栓釘焊接分為直接焊接在鋼梁上和穿過(guò)壓型鋼板后焊接在鋼梁上兩種方式。本工程采用直接焊接在鋼梁上。高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解 vv混凝土施工混凝土施工 本工程中混凝土部分主要是核心筒筒壁和現(xiàn)澆混凝土樓面兩個(gè)部分?；炷恋倪\(yùn)輸?；炷霖Q向運(yùn)輸主要通過(guò)砼泵泵送。樓面模板支撐方案，根據(jù)本工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用H型梁下翼緣

9、支撐小規(guī)格H型鋼，在H型鋼上鋪設(shè)竹膠板、鋼筋。箱型柱內(nèi)澆混凝土采用頂升法，利用混凝土泵的壓力將混凝土由下向上壓入箱型柱。在混凝土頂升前，會(huì)同設(shè)計(jì)方對(duì)頂升入口處的管壁進(jìn)行詳細(xì)、嚴(yán)格的強(qiáng)度驗(yàn)算，確保頂升壓力在要求的強(qiáng)度范圍內(nèi)，同時(shí)在柱下部側(cè)壁安裝特種壓力表，隨時(shí)觀測(cè)柱內(nèi)混凝土的壓強(qiáng)變化。另外，對(duì)頂升用混凝土的配合比要嚴(yán)格要求，保證混凝土的坍落度不小于200MM。高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解 vv外墻板安裝外墻板安裝外墻板采用南京旭建產(chǎn)175MM厚度ALC板。該板材全部采用工廠化加工，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)吊裝，吊裝設(shè)備為塔吊。外墻墻板共計(jì)約9780塊，其中TU平板4600多塊，TU藝術(shù)板5180塊。按照廠家提供圖集施工

10、，由墻板內(nèi)側(cè)膨脹螺栓固定在樓面的通長(zhǎng)角鋼和ALC板上的專(zhuān)用聯(lián)結(jié)桿連接，縫隙用嵌縫砂漿和密封膠密封。于床連接處在窗四周另加角鋼。 vv內(nèi)墻板安裝內(nèi)墻板安裝內(nèi)墻板均采用南京產(chǎn)C型125厚度ALC板。工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)安裝。施工工藝簡(jiǎn)單，不受天氣等情況的制約。內(nèi)墻的安裝基本與外墻類(lèi)似。衛(wèi)生間、廚房等部位的墻板采用特殊PVC密封膠。高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解主要的技術(shù)成果主要的技術(shù)成果v箱型砼柱箱型砼柱 箱型柱砼柱是在箱型柱內(nèi)灌注高強(qiáng)度（C50）等級(jí)砼，在箱型柱中間內(nèi)部加隔板支撐，形成兩種材料相輔相成共同工作的機(jī)理，解決了在荷載作用下，強(qiáng)度尚未達(dá)到極限時(shí)率先發(fā)生變形過(guò)大的問(wèn)題。它具有承載力高、抗震性能好、施工簡(jiǎn)

11、捷的特點(diǎn)，一般每四層（每節(jié)長(zhǎng)12米左右）為一個(gè)制作安裝單元，整根鋼管柱一次吊裝就位，為主體結(jié)構(gòu)安裝創(chuàng)造了流水作業(yè)的條件。箱型柱砼外包防火板后，鋼管混凝土柱耐火極限大于三小時(shí)，滿(mǎn)足高層建筑的防火要求。 H型梁的加工，栓釘?shù)暮附樱捎煤侠淼墓に?，盡量減少由于焊接產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，并采用合理的手段校正誤差。 高強(qiáng)螺栓的型號(hào)，高強(qiáng)螺栓的接觸面要求先用砂輪打磨，打磨方向與構(gòu)件受力方向垂直，安裝時(shí)用鋼絲刷清除浮銹，并根據(jù)規(guī)范做摩擦面的抗滑移系數(shù)試驗(yàn)，要求抗滑移系數(shù)不得小于0.35。 高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解vH型梁型梁H型鋼梁均采用軋制H型鋼，其變形能力強(qiáng)，抗震性能好，承載力高。H型鋼梁外刷防腐漆、外包防火板，解

12、決了鋼結(jié)構(gòu)的防腐、防火問(wèn)題。施工時(shí)鋼梁有較大的承載力，可大大節(jié)省模板工作量。所用梁均在工廠加工，后運(yùn)輸?shù)娇h現(xiàn)場(chǎng)吊裝，大大減少了現(xiàn)場(chǎng)的工作量，縮短了工程工期。v抗側(cè)力支撐砼筒結(jié)構(gòu)抗側(cè)力支撐砼筒結(jié)構(gòu)電梯、樓梯位置形成鋼筋混凝土核心筒，作為剪力墻抗側(cè)力支撐，提高了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，對(duì)于優(yōu)化抗側(cè)剛度，改善抗震性能起到了積極的作用。 高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解v現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋 利用鋼框架梁下翼緣作為支模板材撐，上鋪竹膠板，再按設(shè)計(jì)鋪設(shè)鋼筋，澆筑C30混凝土。節(jié)省模板材，縮短施工工期。v節(jié)能型復(fù)合外墻板節(jié)能型復(fù)合外墻板 墻板尤其是外墻板從某種意義上講，它比結(jié)構(gòu)體系更為重要。因?yàn)樽≌ㄖ闹饕δ苁?/p>

13、靠外墻板實(shí)現(xiàn)的。工程采用的復(fù)合外墻板是列為“國(guó)家住宅建設(shè)推薦產(chǎn)品”的南京旭建蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土（ALC）板，該墻板由加氣混凝土與鋼筋龍骨組合而成。墻板工廠化預(yù)制生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)安裝，基本取消了濕作業(yè)。加工尺寸精確，施工快速，簡(jiǎn)單，大大縮短了施工周期；由于質(zhì)輕并有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，可簡(jiǎn)化工程基礎(chǔ)；優(yōu)良的保溫性能可減少墻身厚度，增大建筑的使用面積。同時(shí)在地震中大大降低建筑的破壞程度，減少災(zāi)害造成的損失。墻板板縫的抗?jié)B、墻板的防火也都滿(mǎn)足國(guó)家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求。高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解 ALC板的主要性能： 輕質(zhì)：比重為0.5，為混凝土的1/5，空心磚的1/3。減輕建筑的自 重，減少了經(jīng)濟(jì)投入，提高了施工質(zhì)量。 隔熱性：

14、導(dǎo)熱系數(shù)為：0.11W/mk。 耐火性：耐火極限達(dá)到4小時(shí)。 隔音性：有隔音與吸音雙重性能。 承載能力和抗震性能優(yōu)越。 綠色環(huán)保，無(wú)放射性。 ALC板的施工安裝便捷，板材完全機(jī)械化生產(chǎn)，精度高，可按現(xiàn)場(chǎng)需要切割成任何形狀，施工工藝簡(jiǎn)單，勞動(dòng)強(qiáng)度低，解決了傳統(tǒng)的砌塊施工中的一系列施工質(zhì)量問(wèn)題，施工工期可可縮短三分之一，大大提高了施工效率。高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解v高層住宅鋼結(jié)構(gòu)節(jié)能采暖方式的研究高層住宅鋼結(jié)構(gòu)節(jié)能采暖方式的研究 節(jié)能住宅在大的方面上能夠節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境；在小的方面上可以為業(yè)主節(jié)省生活成本。據(jù)有關(guān)調(diào)查表明：隨著人們對(duì)節(jié)能住宅的認(rèn)識(shí)，有超過(guò)七成的人愿意購(gòu)買(mǎi)節(jié)能住宅。因此在本工程中，也充分

15、考慮了節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用： 首先，在設(shè)計(jì)上充分減少建筑墻體、屋面、窗體等部位的熱傳導(dǎo)。采用建筑低能耗圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，使用新型低能耗的圍護(hù)材料。一至三層裙房外墻墻體采用200厚加氣混凝土砌塊，四層及以上住宅外墻采用175MM厚節(jié)能墻板。新建屋面在防水卷材上鋪設(shè)膨脹珍珠巖，增加了屋面的保溫效果。外窗除裙房辦公區(qū)安裝無(wú)框落地玻璃外，其他均采用PVC系列塑鋼窗，其物理性能達(dá)到A類(lèi)，中空玻璃內(nèi)腔氣體層厚度不小于12MM。熱水系統(tǒng)采用太陽(yáng)能集中供熱系統(tǒng)。減少投資，同時(shí)保護(hù)了環(huán)境。本工程的采暖除裙房部分外均為電暖采暖方式，踢腳線安裝型瑪克爾智能溫控電暖氣。電采暖的特點(diǎn)是：環(huán)保無(wú)噪音、無(wú)污染，不產(chǎn)生廢氣，同時(shí)熱

16、效率高，熱轉(zhuǎn)化率能達(dá)到99%。高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解 其次在建材的采購(gòu)上，嚴(yán)格控制質(zhì)量，確保嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求使用建材。 環(huán)保節(jié)能在施工工藝上也充分考慮。本工程的鋼管混凝土柱的澆筑，采用新型泵壓頂升技術(shù)，很少振搗甚至不用振搗，混凝土達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，減少因振搗而引起的噪聲污染，同時(shí)此工藝減少了混凝土的浪費(fèi)，大大減少了建筑垃圾的產(chǎn)生；鋼結(jié)構(gòu)梁柱的采用，減少了截面積，節(jié)省了模板材的使用，節(jié)省資源的同時(shí)保護(hù)了環(huán)境；墻板安裝采用焊接或螺栓連接方式，在鋼結(jié)構(gòu)柱和梁上焊接預(yù)埋件，用專(zhuān)用連接鋼筋和鋼板（螺栓）固定，與結(jié)構(gòu)梁或柱結(jié)合處縫隙專(zhuān)用密封膏密封。墻板安裝工藝基本取消了現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)。 本工程在節(jié)能環(huán)保及采暖方面改

17、變了建筑外圍保溫隔熱單一節(jié)能的技術(shù)觀念，結(jié)合了太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)及利用新型電能采暖技術(shù)，同時(shí)在施工時(shí)采用減少濕作業(yè)量的施工工藝，保護(hù)環(huán)境在開(kāi)發(fā)新能源和節(jié)約使用能源上具有超前意識(shí)，為環(huán)保節(jié)能在住宅產(chǎn)業(yè)的采用起到了推動(dòng)作用。高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解v鋼結(jié)構(gòu)主體升降車(chē)庫(kù)的應(yīng)用研究鋼結(jié)構(gòu)主體升降車(chē)庫(kù)的應(yīng)用研究 根據(jù)城市對(duì)停車(chē)位數(shù)量的發(fā)展需求和本工程地下室層高較高的特點(diǎn)，地下室部分安裝立體升降車(chē)庫(kù)。立體多層停車(chē)設(shè)備具有節(jié)省空間，布局靈活，存取自動(dòng)化、投資少的優(yōu)點(diǎn)，是適合城市中心土地少而生的一種新型設(shè)備。高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解工程（二）高層鋼結(jié)構(gòu)工程高層鋼結(jié)構(gòu)工程安裝焊接施工技術(shù)安裝焊接施工技術(shù)高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解v1、工程

18、概況上海浦東國(guó)際金融大廈工程地下為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地上中央核心筒為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，變截面轉(zhuǎn)換部分為勁性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，外圍框架的梁為鋼梁，中低層部分為勁性鋼筋混凝土柱，變截面及變截面以上部分為鋼柱，通過(guò)鋼梁與核心筒連接。53層沿短軸方向分設(shè)4道水平桁架，塔樓頂部為純鋼鍍鋅鋼結(jié)構(gòu)直升飛機(jī)停機(jī)坪。從52層起架設(shè)一根53.3m的大型桅桿天線本工程在地下一層插入48根H型鋼柱和鋼管柱，作成勁性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，通過(guò)鋼梁與核心筒連接。整個(gè)結(jié)構(gòu)以鋼管柱、H型鋼柱和H型鋼梁為主，鋼結(jié)構(gòu)總重量9，242t。 高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解v11鋼材本工程柱和大梁按設(shè)計(jì)要求采用日產(chǎn)SM490A、SM490B、SMK490或同

19、等規(guī)格材料，小梁采用SS400。圓管柱壁最厚45mm，H型大梁翼緣最厚32mm。由于管柱是離心鑄鋼，在國(guó)內(nèi)屬首次使用，給焊接增加了一定難度。上述鋼材的典型化學(xué)成分和力學(xué)性能見(jiàn)表1。 高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解v1.2構(gòu)件構(gòu)件長(zhǎng)12m，構(gòu)件單件最重96t， 鋼管為60045mm，H型柱為428mm30mm35mm，梁為1000mm350mm19mm28mm和600mm300mm14mm32mm。構(gòu)件的重量和分布對(duì)起重設(shè)備的選用和布置，以及安裝方法都提出了很高的要求。v1.3節(jié)點(diǎn)形式按照設(shè)計(jì)，柱一柱之間的連接，H型鋼柱為高強(qiáng)螺栓連接，圓管柱為熔透焊連接。各樓層梁一柱間的連接有兩種：圓管柱和大梁連接帶牛腿，

20、鋼梁上翼緣與圓管柱牛腿翼緣焊接，腹板與牛腿腹板為高強(qiáng)螺栓連接；H型鋼柱與梁在工地直接連接，鋼梁上下翼緣與鋼柱為全熔透焊，腹板與鋼柱承剪板為高強(qiáng)度螺栓連接。 高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解v1.4焊接檢驗(yàn)由于使用日本的高強(qiáng)度鋼材，厚度大，焊縫全部是全熔透坡口焊，工藝復(fù)雜，難度大，因此要有充分的工藝試驗(yàn)及嚴(yán)格的工藝評(píng)定，以便在此基礎(chǔ)上制定合理的工藝標(biāo)準(zhǔn)。本工程按鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(GB50205-95)，和鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)(GBll345-89)對(duì)全熔透焊縫實(shí)施B級(jí)檢驗(yàn)，100超聲波探傷。 高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解v2、焊接節(jié)點(diǎn)概況本工程圓管柱為全熔透焊接，最大壁厚45mm，有兩種接頭形

21、式，柱與柱對(duì)接用套環(huán)或用墊襯直接焊在圓法蘭上(圖2)；鋼梁與柱連接為腹板栓接，翼緣板焊接(圖3)。高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解v3、焊接準(zhǔn)備 31構(gòu)件預(yù)檢對(duì)進(jìn)場(chǎng)的焊接圓管柱縱向焊縫兩端伸出100mm范圍內(nèi)進(jìn)行超聲波探傷檢測(cè)，如測(cè)出超標(biāo)缺陷，則用碳弧氣刨鏟除后打磨干凈，再按既定的焊接工藝規(guī)程補(bǔ)焊復(fù)原表面。檢驗(yàn)柱、梁接頭截面幾何尺寸及構(gòu)件長(zhǎng)度。檢查焊口幾何尺寸及清理情況。32焊接吊籃與平臺(tái)由于該工程柱安裝和焊接需要，柱設(shè)計(jì)有牛腿時(shí)用特制吊籃，無(wú)牛腿焊接時(shí)用專(zhuān)用操作平臺(tái)(圖4、圖5)。 高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解33焊接設(shè)備和焊接材料表2為焊接設(shè)備及輔助設(shè)備。本工程焊接材料均由業(yè)主和監(jiān)理工程師指定(表3)。高層鋼結(jié)構(gòu)

22、實(shí)例分解v4、焊接施工勞動(dòng)力安排高層鋼結(jié)構(gòu)焊接工程專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，專(zhuān)業(yè)管理人員及焊工都要求有較好的技術(shù)素質(zhì)。已經(jīng)培訓(xùn)持有相應(yīng)施工焊接條件下的壓力容器焊工或厚板鋼結(jié)構(gòu)合格證的焊工，還須按本工程的實(shí)際情況，在業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)方的監(jiān)督下進(jìn)行附加考試，考試合格后方準(zhǔn)土崗正式焊接。高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解v5、焊接順序及焊接工藝51焊接順序根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主樓以南北軸對(duì)稱(chēng)為界分成東西兩個(gè)區(qū)施工(圖6)。在東、西工區(qū)1、2段4個(gè)節(jié)間高強(qiáng)度螺栓終擰且柱垂直度符合要求后，東工區(qū)選擇J8、G8柱為基準(zhǔn)柱，首先開(kāi)始向3、4段方向焊接；西工區(qū)選擇A10、C10柱為基準(zhǔn)柱，首先開(kāi)始向3、4段方

23、向焊接。圖6焊接分區(qū) 高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解 栓焊組合節(jié)點(diǎn)中，梁的腹板應(yīng)先栓后焊，以便栓孔的對(duì)準(zhǔn)和摩擦面的貼緊，確保栓接質(zhì)量。栓接時(shí)先用銷(xiāo)釘穿孔定位，然后上30的普通螺栓，再安裝高強(qiáng)度螺栓，高強(qiáng)度螺栓應(yīng)初擰達(dá)到50-70的扭矩值，再終擰到規(guī)定值。單節(jié)柱焊接時(shí)應(yīng)先焊上層梁，后焊下層粱，以便框架穩(wěn)固，便于施工。柱一梁節(jié)點(diǎn)上對(duì)稱(chēng)的兩根梁應(yīng)同時(shí)施焊，而一根梁的兩端不得同時(shí)施焊作業(yè)。柱一柱節(jié)點(diǎn)焊接時(shí)，圓管柱的對(duì)稱(chēng)兩個(gè)半圓弧應(yīng)由兩名焊工同時(shí)焊接。梁的焊接應(yīng)先焊下翼緣，后焊上翼緣，以減少角變形。 高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解 5.2焊接工藝5.2.1安裝焊接準(zhǔn)備工作國(guó)內(nèi)很少在高層建筑中使用的日產(chǎn)SMK490離心鑄鋼和厚度

24、45mm的SM490A鋼制構(gòu)件，針對(duì)其中數(shù)量較多的或具有代表性的接頭形式進(jìn)行了相應(yīng)焊接方法的工藝評(píng)定試驗(yàn)。試驗(yàn)鋼材規(guī)格包括SMK490離心鑄鋼(壁厚45mm)、SM490A(板厚25mm)、H型梁(翼緣厚25mm)。焊接位置為柱一柱橫焊、柱一梁平焊、T型角立焊。柱一枚、柱一梁焊接方法為CO2氣保焊，T型接頭為手工電弧焊，坡口形式及尺寸按設(shè)計(jì)要求。焊后外觀及超聲波檢查合格后取樣進(jìn)行力學(xué)和物理試驗(yàn)，證明全部試驗(yàn)接頭抗拉強(qiáng)度達(dá)到母材抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。接頭冷彎1800、側(cè)彎(d=50)、面彎、背彎(d=3)無(wú)裂紋，洛氏硬度(HRB)均低于855，說(shuō)明所采用的鋼材在規(guī)定的焊接方法、焊接參數(shù)、焊接條件下，其

25、焊接接頭綜合性能達(dá)到并超過(guò)了設(shè)計(jì)和規(guī)定要求。此外，采用的焊接材料和焊接設(shè)備技術(shù)條件均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，性能優(yōu)良。清渣、氣刨、焊條保溫等裝置齊全有效。 高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解 5.2.2手工電弧焊及氣保焊焊材和設(shè)備焊條在高溫烘干箱中烘干。低氫型焊條烘干方法為：在高溫箱中加熱到3800C后保溫15h，再在高溫箱中降溫到1100C后保存，使用時(shí)從烘干箱中取出應(yīng)立即放入100-1100C的焊條保溫筒中，并在4h內(nèi)用完。焊條烘干次數(shù)不得超過(guò)兩次。焊絲包裝應(yīng)完好，如有破損面導(dǎo)致焊絲污染或彎折、紊亂時(shí)應(yīng)部分棄之。 CO2氣體純度不低于9999(體積比)，含水量低于0.05(重量比)，瓶?jī)?nèi)高壓低于lMPa時(shí)應(yīng)停止使用

26、。焊接前要先檢查氣體壓力表的指示，然后檢視氣體流量并調(diào)節(jié)氣體流量(20-80L/min)。焊機(jī)電壓應(yīng)正常，地線壓緊牢固，接觸可靠，電纜及焊絲無(wú)破損，送絲機(jī)應(yīng)能均勻送絲，氣管應(yīng)無(wú)漏氣或堵塞。 高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解 5.3安裝焊接程序及一般規(guī)定焊接的一般程序?yàn)椋汉盖皺z查-加熱除銹-裝焊墊板及引弧板-焊接-檢驗(yàn)-填寫(xiě)作業(yè)記錄。焊前檢查坡口角度、鈍邊、間隙及錯(cuò)口量，坡口內(nèi)和兩側(cè)之銹斑、油污、氧化皮等應(yīng)清除干凈。裝焊墊板及引弧板，其表面清潔程度要求與坡口表面相同，墊板與母材應(yīng)貼緊，引弧板與母材焊接應(yīng)牢固。焊接時(shí)第一道應(yīng)封焊坡口內(nèi)母材與墊板之連接處，然后逐道逐層焊至填滿(mǎn)坡口，每道焊縫焊完后都應(yīng)清除焊渣及飛濺

27、物，出現(xiàn)缺陷應(yīng)及時(shí)磨去并修補(bǔ)。遇雨、雪天時(shí)應(yīng)停焊，環(huán)境溫度低于零度時(shí)應(yīng)按規(guī)定預(yù)熱、后熱措施施工，構(gòu)件焊口周?chē)吧戏綉?yīng)有擋風(fēng)雨棚，風(fēng)速大于5ms時(shí)應(yīng)停焊。一個(gè)接口必須連續(xù)焊完，如不得己而中途停焊時(shí)，應(yīng)進(jìn)行保溫緩冷處理，再焊以前應(yīng)加熱。高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解 5.4典型節(jié)點(diǎn)的焊接順序和工藝參數(shù)5.4.1圓管柱一柱焊接先在上下柱無(wú)吊裝耳板側(cè)由兩名焊工在兩個(gè)半圓弧對(duì)稱(chēng)焊至板厚的13時(shí)，切去吊裝耳板。然后對(duì)稱(chēng)連續(xù)焊至坡口填滿(mǎn)。坡口填滿(mǎn)后應(yīng)用磨光機(jī)磨平焊縫，焊接最后一層蓋面焊縫。每?jī)蓪又g焊道的接頭應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)，兩名焊工焊接的焊道接頭要注意每層錯(cuò)開(kāi)，如有焊瘤及焊接缺陷要鏟磨掉后再繼續(xù)焊接。焊接工藝參數(shù)：手工電弧

28、焊焊條直徑，電流170-180A，焊速150mmmin。氣保焊焊絲直徑12mm，電流220-300A，電壓29-36V，焊速150-500mm/min，焊絲伸出長(zhǎng)度約20mm，氣體流量20-80L/min。 高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解 5.4.2柱一梁焊接先由兩名焊工同時(shí)焊接柱子對(duì)稱(chēng)側(cè)的兩個(gè)焊口，先焊接梁的下翼緣。梁腹板兩側(cè)翼緣的焊道要保持對(duì)稱(chēng)焊接，可由一名焊工在腹板一側(cè)先焊l-2層后換至另一側(cè)焊接，焊完24層后再換一側(cè)施焊，反復(fù)倒換直至焊完。各焊道的接頭在上下層間要錯(cuò)開(kāi)。然后焊接上翼緣，仍由2名焊工同時(shí)對(duì)稱(chēng)施焊。焊接工藝參數(shù)：手工電弧焊焊條直徑4mm，電流170-210A，焊速160mmmin。CO

29、2氣保焊焊絲直徑12mm，電流260-340A，電壓30-38V，焊速150-500mmmin，焊絲伸出長(zhǎng)度約20mm，氣體流量20-80L/mm。 高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解6、特殊節(jié)點(diǎn)焊接施工順序及焊接工藝6.1 22層至29層變截面傾斜柱安裝焊接順序22層至29層變截面傾斜柱柱長(zhǎng)每根133m，構(gòu)件重每根97t。采用60045mm離心鑄鋼管。安裝時(shí)必須考慮臨時(shí)支撐、傾斜吊裝時(shí)的吊點(diǎn)、安裝時(shí)臨時(shí)校正角度等。焊接時(shí)應(yīng)考慮收縮量及殘余應(yīng)力的合理分布，以確保安裝焊接順利進(jìn)行。傾斜柱具體的安裝順序如下：1)待21層安裝、焊接、壓型鋼板鋪設(shè)完畢后，在21層安裝一根臨時(shí)支撐柱，吊裝22層梁，安放在核心簡(jiǎn)連接板和

30、臨時(shí)支撐柱上固定；2)在22層梁上安裝臨時(shí)支撐柱，吊裝23層大梁，安放在核心筒連接板和臨時(shí)支撐柱上固定；3)吊裝柱子安裝在21層的柱頭上并同22、23層大梁連接固定，在三個(gè)節(jié)間的柱、梁安裝完畢校正后，終擰高強(qiáng)度螺栓。 高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例分解6.2傾斜圓管柱焊接工藝6.2.1傾斜圓管柱現(xiàn)場(chǎng)焊接的特點(diǎn)傾斜圓管柱焊接時(shí)包含所有的焊接姿勢(shì)，而且還要連續(xù)地變化。在接頭的下面、側(cè)面、上面須改變焊接條件，如電流、電壓、速度等。由于接頭下面的焊肉容易下垂，且難以看到坡口內(nèi)部，因此難以準(zhǔn)確地瞄準(zhǔn)焊接位置，下面的坡口面容易產(chǎn)生焊不透。接頭上方焊接時(shí)用俯焊方式，坡口內(nèi)不易看清，定位困難，上方坡口有不易熔透傾向。考慮到以上這些因素，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行焊接施工時(shí)，須注意以下事項(xiàng)：1)由于焊接條件，焊接姿勢(shì)不能進(jìn)行連續(xù)變化，因此