超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)管理探討

超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)管理探討鋼結(jié)構(gòu)因?yàn)槠渚哂兄灾剌p，強(qiáng)度高，工業(yè)化程度高、施工速度快及近年鋼材價(jià)格走低造價(jià)經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，在超高層建造工程的施工中有著廣泛的應(yīng)用。但是鋼結(jié)構(gòu)在施工過程中會(huì)消失一定的問題，影響著施工的質(zhì)量和平安，因此，我們需要做好施工管理，以保證各個(gè)施工環(huán)節(jié)的有序開展，從而保障鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量和平安。那么接下來我們就一起來了解一下超高層建造鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)管理。工程概況某建造工程為超高層鋼結(jié)構(gòu)，地上46層，地下4層；頂層標(biāo)高為179.670m，屋頂標(biāo)高為200.000m，總建造面積約16.5m2，總用鋼量約1.8萬t，為城區(qū)標(biāo)志性建造。建造立面和平面均為不規(guī)章曲面，整體結(jié)構(gòu)從下至上向內(nèi)漸變收縮。核心筒外圍首層框架布置34根鋼管混凝土柱，向上隨建造面積收縮而削減，在L15、L24等樓層有圓管柱相貫節(jié)點(diǎn)。施工管理技術(shù)2.1施工圖紙深入與加工圖的繪制鋼結(jié)構(gòu)工程施工管理的首個(gè)主要環(huán)節(jié)就是施工圖紙的深入與加工圖的繪制，該部分的重點(diǎn)是按照工程特點(diǎn)和合同范圍控制圖紙深入范圍和深入程度，對(duì)相關(guān)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)舉行優(yōu)化設(shè)計(jì)，第1頁共9頁以滿意構(gòu)件加工和現(xiàn)場(chǎng)安裝的需要。在該項(xiàng)目鋼骨柱-梁節(jié)點(diǎn)深入過程中，如何解決型鋼節(jié)點(diǎn)與鋼筋的互相位置關(guān)系是關(guān)鍵。本工程按照鋼筋與鋼骨構(gòu)件相交的不憐憫況，分離實(shí)行針對(duì)性的措施。當(dāng)滿意水平彎折要求時(shí)，將鋼筋直接繞過型鋼柱貫穿銜接；當(dāng)鋼筋相交在型鋼柱翼緣范圍內(nèi)且不滿意彎錨要求時(shí)，實(shí)行加焊鋼筋銜接器銜接；當(dāng)鋼筋相交在型鋼柱腹板范圍且不滿意彎錨要求時(shí)，實(shí)行穿孔貫穿銜接。2.2鋼材的選購與構(gòu)件加工超高層鋼結(jié)構(gòu)工程的體量一般較大、鋼材用量多，相應(yīng)的圖紙深入工作量較大、工期較長(zhǎng)。為優(yōu)化資金分配，應(yīng)將鋼材的選購與圖紙深入、構(gòu)件加工、現(xiàn)場(chǎng)安裝各環(huán)節(jié)的進(jìn)度分批次、分階段互相交錯(cuò)舉行。該項(xiàng)目用鋼量約1.8萬t，選購分為三個(gè)批次舉行，其中第三批選購在所有圖紙深入完成、工程量精細(xì)計(jì)算的基礎(chǔ)上舉行，確保最后階段的構(gòu)件加工不缺料、無余料。另外，為做到最大限度地節(jié)省鋼材、控制成本，在鋼板原材選購時(shí)，除明確材料的技術(shù)要求外，本工程通過加工工藝的分析和與鋼材提供商的交流，采用鋼板定尺提供。2.3現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量與構(gòu)件安裝2.3.1現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量第2頁共9頁在囫圇復(fù)雜超高層鋼結(jié)構(gòu)施工中，須將各分段誤差和整體誤差嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求予以控制。該項(xiàng)目因?yàn)檎w結(jié)構(gòu)復(fù)雜、多變，外圍圓管柱空間傾斜，不但測(cè)量控制基準(zhǔn)點(diǎn)的通視條件難以保證，而且構(gòu)件的定位不能僅通過一套測(cè)量基準(zhǔn)線來實(shí)現(xiàn)。因此，測(cè)量人員在施工前經(jīng)過與詳圖深入人員的充分交流，制訂了相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和工廠加工輔助方案。使用水準(zhǔn)儀和全站儀測(cè)放控制基準(zhǔn)點(diǎn)。按照結(jié)構(gòu)平面和立面布置的變化，間隔一定高度舉行原地轉(zhuǎn)點(diǎn)，確保水準(zhǔn)儀傳遞精度。以多種方式增強(qiáng)多余觀測(cè)，確保終于控制精度。按照本工程平面和立面的詳細(xì)布置和四周場(chǎng)地狀況，分離在建造物內(nèi)部和周邊布設(shè)測(cè)量控制點(diǎn)，實(shí)行外控法和內(nèi)控法兩套施測(cè)方案同時(shí)舉行，互相校核。測(cè)量過程中架設(shè)全站儀后視控制點(diǎn)，運(yùn)用極坐標(biāo)原理測(cè)得斜距、水平夾角和豎直角，該數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸給便攜機(jī)，利用建立的數(shù)學(xué)模型自動(dòng)計(jì)算并輸出柱測(cè)控點(diǎn)的實(shí)測(cè)坐標(biāo)以及實(shí)測(cè)值與理論值的差值，現(xiàn)場(chǎng)據(jù)此數(shù)據(jù)糾偏、指揮校正，直至滿意精度要求。每節(jié)柱焊接后再次按上述測(cè)量方法得到各柱焊接后柱頂中心坐標(biāo)數(shù)據(jù)。2.3.2塔吊的抉擇、布置與裝拆塔吊是高層鋼結(jié)構(gòu)工程施工的核心設(shè)備、其抉擇與布置要按照建造物的布局、現(xiàn)場(chǎng)條件及鋼結(jié)構(gòu)的分量等因素綜合考慮，并保證裝拆的平安、便利、牢靠。按照該工程施工現(xiàn)場(chǎng)的地理第3頁共9頁位置、結(jié)構(gòu)形式及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，抉擇大型塔吊，并將其布置在裙樓與主樓交界的地方，不僅可滿意全部構(gòu)件的垂直運(yùn)送，而且為大量后續(xù)樓宇設(shè)備的安裝發(fā)明了條件。本工程因?yàn)樵O(shè)計(jì)的特別性，無法選用內(nèi)爬式塔吊，按照工程的地理位置、結(jié)構(gòu)形式及大量的特別構(gòu)件（如19.8t的箱形斜柱等）抉擇2臺(tái)大型附著式塔吊，一臺(tái)K80/ll5與一臺(tái)36B，分離布置在塔樓的西側(cè)與東側(cè)，不僅滿意了全部構(gòu)件的垂直運(yùn)送，而且為大量超重、超高及偏心構(gòu)件的吊裝發(fā)明了條件。K80/115附著式塔吊在國(guó)內(nèi)尚屬首次使用，可借鑒的成熟閱歷不多。施工中通過不斷的試探，很好地解決了塔吊的組裝、頂升及施工工效等方面的難題，為工程的順當(dāng)舉行發(fā)明了條件，其塔吊平面布置如圖1所示。圖1塔吊平面布置2.3.3吊裝吊裝是鋼結(jié)構(gòu)施工的龍頭工序，吊裝的速度與質(zhì)量對(duì)囫圇工程起著舉足輕重的作用。鋼結(jié)構(gòu)吊裝前應(yīng)按照結(jié)構(gòu)平面和立面樣子、結(jié)構(gòu)形式、塔吊的數(shù)量和位置、現(xiàn)場(chǎng)施工條件等因素決定吊裝分區(qū)與吊裝挨次。本工程劃分為東、西兩個(gè)作業(yè)區(qū)，由兩個(gè)作業(yè)組分離完成各自范圍內(nèi)的構(gòu)件吊裝。吊裝的總原則為：（1）平面內(nèi)均從中心核心筒向周圍擴(kuò)展，即從中間的一第4頁共9頁個(gè)單元開頭，先組裝成一個(gè)穩(wěn)定的剛度柱網(wǎng)單元，先吊柱后吊梁，一個(gè)柱網(wǎng)單元吊裝并暫時(shí)固定后，再在其左右或前后吊裝兩個(gè)單元，待3個(gè)單元構(gòu)件所有吊裝完成后，舉行全面的準(zhǔn)確校正。（2）豎向吊裝挨次先安4根鋼柱→下層框架梁→測(cè)量校正→螺栓初擰→中層框架梁→上層框架梁→測(cè)量校正→螺栓初擰→測(cè)量校正→終擰高強(qiáng)螺栓→焊接→焊縫檢測(cè)→散鋪上層壓型鋼板與栓釘焊接→下、中層壓型鋼板散鋪與栓釘焊接→下、中、上層鋼梯、平臺(tái)吊裝→樓蓋鋼筋混凝土樓板施工。在本工程主體鋼結(jié)構(gòu)施工中，通過實(shí)行“區(qū)域吊裝”及“一機(jī)多吊”技術(shù)解決了工期緊與工程量大的沖突，見圖2。圖2鋼梁串吊暗示2.4構(gòu)件焊接與高強(qiáng)螺栓安裝復(fù)雜超高層鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件焊接與高強(qiáng)螺栓安裝具有工作量大、高處作業(yè)多、場(chǎng)地條件和自然條件差、質(zhì)量要求高等特點(diǎn)，其完成質(zhì)量的凹凸直接確定著囫圇工程的完成質(zhì)量，是測(cè)量定位后最為關(guān)鍵的一道工序。2.4.1構(gòu)件焊接本工程圓管最大直徑為1400mm，最大板厚25mm，材質(zhì)為Q390GJC；型鋼柱最大板厚50mm，材質(zhì)為Q345C；鋼梁最大板厚30mm，材質(zhì)為Q345C。針對(duì)本工程的實(shí)際狀況，編制具第5頁共9頁體的焊接作業(yè)方案和焊接工藝指導(dǎo)書，充分考慮高處焊接的氣流環(huán)境、焊接的層間溫度、柱接頭的預(yù)熱和后熱、焊接應(yīng)力變形釋放等與地面狀況的不同，決定焊接工藝、制作焊接樣板。所有選用具有高層鋼結(jié)構(gòu)施工閱歷的焊工，并在正式進(jìn)場(chǎng)前結(jié)合本工程要求舉行完整的培訓(xùn)和嚴(yán)格的考試。超高層鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量受風(fēng)的影響較大，須實(shí)行防風(fēng)措施。本工程按照現(xiàn)場(chǎng)狀況自制簡(jiǎn)易防風(fēng)棚，既保證了焊接質(zhì)量又控制了成本，取得了較好的效果。2.4.2高強(qiáng)螺栓安裝高強(qiáng)螺栓安裝涉及規(guī)格多、數(shù)量大，為了保證安裝過程順當(dāng)舉行，根據(jù)決定規(guī)格→訂貨選購→進(jìn)場(chǎng)復(fù)驗(yàn)→保管領(lǐng)用→初擰標(biāo)記→復(fù)擰→驗(yàn)收等工序嚴(yán)格執(zhí)行。通過一系列嚴(yán)格的要求和管理，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)覺，本工程的焊接與高強(qiáng)螺栓安裝不僅較好地保證了施工質(zhì)量，而且避開了返工、二次焊接等工序，極大地提高了工作效率。2.5工期進(jìn)度與質(zhì)量控制超高層鋼結(jié)構(gòu)工程量大、工期長(zhǎng)、工序多，為了保證各工序的有序推動(dòng)，須提前做好各個(gè)工序的實(shí)施規(guī)劃與協(xié)調(diào)工作。本項(xiàng)目在公司質(zhì)量管理體系的框架下，針對(duì)工程的詳細(xì)狀況制訂項(xiàng)目部質(zhì)量管理體系。在質(zhì)量管理過程中，從公司和項(xiàng)目部?jī)蓚€(gè)層面著手，嚴(yán)格舉行質(zhì)量的過程控制。為保證工程管理體系第6頁共9頁的順當(dāng)實(shí)施，建立了質(zhì)量管理責(zé)任制，明確各崗位職責(zé)，各環(huán)節(jié)落實(shí)到崗、到人。因?yàn)槭┕がF(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地小，為了保證現(xiàn)場(chǎng)安裝工作繼續(xù)舉行，須對(duì)構(gòu)件的分批進(jìn)場(chǎng)加強(qiáng)管理。為此，本工程按照現(xiàn)場(chǎng)安裝進(jìn)度規(guī)劃，從安裝圖中統(tǒng)計(jì)出每一根構(gòu)件的編號(hào)下發(fā)至構(gòu)件加工廠，由駐廠監(jiān)造工程師協(xié)作完成相關(guān)構(gòu)件的加工。構(gòu)件運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)后，接料員按構(gòu)件安裝部位舉行堆放，以便縮短吊裝前的查找時(shí)光。因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)施工專業(yè)多，如何協(xié)調(diào)塔式起重機(jī)使用分配是個(gè)難題。本工程為了提高塔式起重機(jī)的利用率，主要實(shí)行了兩個(gè)方面的措施。（1）在塔式起重機(jī)使用分配方面，天天下午召開各專業(yè)次日塔式起重機(jī)使用分配規(guī)劃協(xié)調(diào)會(huì)，各專業(yè)負(fù)責(zé)人按照將來3d的進(jìn)度規(guī)劃，提出塔式起重機(jī)使用需求，然后結(jié)合塔式起重機(jī)生產(chǎn)效率和總體進(jìn)度規(guī)劃統(tǒng)一協(xié)調(diào)分配。本工程現(xiàn)場(chǎng)布置3臺(tái)塔式起重機(jī)，除了設(shè)備的定期檢修維護(hù)外采取24h工作制，白天工作條件好、效率高，主要用于大型構(gòu)件的吊裝就位；晚上工作條件差、效率低，主要用于施工設(shè)備和材料的倒運(yùn)。（2）在塔式起重機(jī)的使用過程中，提高塔式起重機(jī)的利用率并為此提前做好相關(guān)輔助工作。比如，在大型鋼構(gòu)件吊裝前，先用計(jì)算機(jī)三維模型找出構(gòu)件重心、倒鏈吊點(diǎn)、吊繩長(zhǎng)度，爭(zhēng)第7頁共9頁取做到構(gòu)件就位姿勢(shì)的精確模擬達(dá)到起吊后的一起精確就位和迅速固定；構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)時(shí)按照構(gòu)件所在部位舉行分區(qū)堆放，便于查找；構(gòu)件起吊前將高強(qiáng)螺栓、銜接板等輔助零件在相應(yīng)位置精確配好等。2.6冬期施工進(jìn)度安頓本工程冬期施工時(shí)光長(zhǎng)，為了在允許范圍內(nèi)最大限度地推動(dòng)施工進(jìn)度，本工程通過計(jì)算機(jī)模擬出在混凝土停止施工期間鋼結(jié)構(gòu)能夠超出混凝土澆筑層的最大高度，然后安頓鋼結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度。計(jì)算機(jī)的模擬主要考慮在圓管柱內(nèi)混凝土、核心筒混凝土和樓板混凝土未澆筑時(shí)，在鋼結(jié)構(gòu)自重、施工荷載和風(fēng)荷載作用狀況下，能夠滿意強(qiáng)度、穩(wěn)定和構(gòu)件壓縮限值要求的鋼結(jié)構(gòu)超出高度。本工程冬期施工開頭前，核心筒混凝土澆筑到22層，外圍鋼結(jié)構(gòu)安裝到16層，且鋼管柱內(nèi)也澆筑混凝土到16層，壓型鋼板安裝到14層，混凝土樓板澆筑到10層。進(jìn)入冬期施工后，鋼柱內(nèi)的混凝土和壓型鋼板上混凝土不再澆筑，鋼柱和鋼梁連續(xù)向上安裝。到冬期施工結(jié)束前，核心筒施工到37層，外圍鋼結(jié)構(gòu)安裝到32層，壓型鋼板安裝到27層，期間混凝土間