鋼結構技術論文
中國建筑金屬結構協會
建筑鋼結構分會主辦
摘 要：近年來鋼結構因其質輕、工期短、抗震性好和環保等特性在我國高層、超高層建筑中得到廣泛應用。本文主要通過對金龍大廈鋼結構工程的施工管理介紹，簡要闡述了高層鋼結構工程的施工技術與管理特點。
關鍵詞：高層鋼結構工程的施工技術與管理
1、引言
同發達國家相比，我國的高層、超高層建筑雖然起步較晚，但隨著改革開放，許多“高、大、新、尖的現代化建筑如雨后春筍般的建立，為我國的經濟建設做出了重大貢獻。而鋼結構因其自重輕、施工周期短、抗震能力強等優勢和特點被人們廣泛應用于高層、超高層建筑中。浙江中南建設集團鋼結構有限公司承建的金龍大廈為鋼管混凝土與混凝土核心筒組合結構的高層建筑。本工程結構體系采用鋼框架-核心筒結構，其中柱子為方形鋼管混凝土柱，梁為焊接H型鋼梁，樓板采用自承式組合樓板。箱型柱平面布置為34根，其中28層鋼柱布置20根，5層鋼柱布置14根；鋼柱分為10節，局部鋼柱分段為11節，鋼柱最大重量約為4.8噸左右，鋼梁約為4500根，，鋼梁最重約為1.2噸，構件總噸位約2200噸。地下2層，地上28層，建筑面積約3.4萬平方米，建筑高度99.7米。
本工程建于杭州市濱江區秋水路和臘梅路交叉口，地處鬧市區。鋼結構的制作、運輸及安裝工作量大。
2、高層鋼結構安裝施工技術
因有幸參與了金龍大廈鋼結構工程的施工組織與管理，結合高層鋼結構的工藝流程與特點：（構件驗收——吊裝——質量控制——高強螺栓——焊接及其檢測——壓型鋼板與熔焊栓釘）。高層鋼結構安裝施工技術主要體現在以下七個方面：
1)構件進場、驗收與堆放
2)塔吊的選擇、布置及拆裝
3)吊裝
4)測量控制
5)焊接
6)工期及質量控制
7)安全施工
2.1 構件的進場、驗收與堆放
場地狹小、施工條件差是當前施工工程普遍存在的困難，對高層鋼結構工程而言，相對緊張的工期對構件堆放要求更高更嚴格，這個問題不處理好必將對吊裝及整個工程施工造成嚴重影響。金龍大廈施工初期，由于構件堆放較多，鋼結構進場量大，需堆疊2~3層，如沒有周密的進場計劃，勢必造成現場構件進場順序的混亂，其結果是：需要的構件壓在下面，不用的構件放在上面，不僅驗收工作無法進行，而且存在著大量的翻料、找料等重復工作。后來在強化現場管理及構件進場計劃的基礎上，著重抓了現場構件堆放布置、構件的堆放順序等工作，除根據吊裝需要周密的進場構件外，還根據吊裝順序和堆場規劃特點將進場構件進行有序排列，既保證了驗收工作的正常進行，也為吊裝創造了良好的外部條件。
把好構件的驗收關是我們在以往施工的高層鋼結構工程中的經驗體會。金龍大廈共有鋼構件 5000 件，制造及運輸過程中難免會出現這樣或那樣的問題，這些問題如不在地面加以消除，吊裝到上面勢必增加安裝的進度，對整個工程質量控制也將產生嚴重影響。
2.2 塔吊的選擇、布置與拆裝
塔吊是高層鋼結構工程施工的核心設備，其選擇與布置要根據建筑物的布置、現場條件及鋼結構的重量等因素綜合考慮，并保證裝拆的安全、方便和可靠。
我們根據金龍大廈的施工現場，結構形狀及構件的最大起重量，選擇一臺TC7030—16塔吊。70米回轉半徑，末端起重量為3噸。根據塔吊至各較遠吊點及各吊點起重量的計算，所有鋼柱、鋼梁均滿足起吊要求。而塔吊的拆除我們采用了“已大化小、化小為零”的方法，較好的解決了塔吊的拆除問題。
2.3 吊裝
吊裝是鋼結構施工的龍頭工序，所謂“良好的開端是成功的一半。”吊裝的速度與質量對整個工程起舉足輕重的作用。在金龍大廈高層鋼結構施工中，通過多個吊裝機械配合施工，采取“區域吊裝”的方法解決了工期緊與工程量大的矛盾。（在吊裝過程中高層施工區域采用25噸汽車吊用來吊裝第一節鋼柱，TC7030吊裝二節柱以上的構件，16噸吊車主要用來卸貨。）。
2.4 測量控制
在高層鋼結構施工中，垂直度、軸線和標高的偏差是衡量工程質量的重要指標，測量作為工程質量的控制階段，必須為施工檢查提供依據。
從鋼結構施工流程可以看出，各工序間既相互聯系又相互制約，選擇何種測量控制方法直接影響到工程的進度與測量。
我公司的技術人員和測量人員在進入現場后，經總包單位、監理單位和建設單位的支持和配合，進行了軸線和標高控制點的書面移交，以此作為安裝測量及校正檢查的依據。對于軸線的控制：我們采用經緯儀進行軸線放測和檢查控制，先將軸線彈設于地下室地板上，然后對鋼柱劃分中心線。對于平面控制：我們根據金龍大廈建筑底部平面是方形，上部平面是矩形，使用設置四條控制軸線，8個軸線控制點（內控點）來測設樓層面上軸線，進行控制。對于垂直度的控制：我們從兩個不同的方向用2臺經緯儀控制。當鋼柱安裝到一定高度時，結合現場情況在東南西北面各設一個測量控制點，可達到3節柱以上的鋼柱在此方向上的通視條件。對于標高的控制：基坑內的標高采用地面上標高控制點按水準測量法向坑內進行傳遞設置坑內臨時標高控制點的方法實現。樓層標高控制點的傳遞采用沿結構外墻、邊柱或電梯間向上豎直進行傳遞。
2.5 焊接
高層鋼結構具有工期緊、結構復雜、工程量大、質量要求高的特點，而焊接作為鋼結構施工的重要工序，其工序的選擇與施焊水平對工程的“安全、優質、高速”的完成影響重大。
根據該工程的特點，我們編制出了一整套切實可行的適用本工程的手工電弧焊（SMAW）工藝指導書，并確立了相關的工藝參數。根據焊接工藝的要求，在施工前應對焊條按焊接工藝進行烘焙，領用時放在焊條保溫筒內，并填好記錄。焊接順序，平面上應從中部對稱的向四周擴展，豎向可采取有利于工序調、方便施工、保證焊接質量的順序。通過焊接工藝指導書的編制，焊接質量得到了有效的保證，經濟效益和施工工期也有了有效的保證，并為我們贏得了總包單位及建設單位的信任和好評。
2.6 質量與工期控制
高層鋼結構不同于一般混凝土建筑的顯著特點是：質量高、工期緊。質量與工期的保證依賴于科學的管理、嚴格的施工組織管理。
建立科學管理的組織體系，嚴格按項目管理法施工是保證工程“安全、優質、高速”進行的關鍵。為此，我們組建了金龍大廈鋼結構工程項目經理部，實行項目建造師負責制和全員合同管理。在組織形式上，實行定編定員、定崗位、定職責，提倡一專多能、一人多職、工段長與工人一道上前線。既起到了表率作用，又便于現場管理。從項目建造師到勞資、安全、技術等職能部門到現場辦公，及時了解、掌握工程的進度情況，解決有關的技術、質量、安全等問題，在整個項目管理形成了以項目建造師為核心，集施工組織網絡的安全質量保證體系及新技術攻關應用和QC小組為一體的短小精悍的施工隊伍。同時各工段均實行了內部經濟責任制，明確了責、權、利，最大限度的調動了一線工人的積極性和責任感，為工程保質保量地完成奠定了基礎。在施工過程中，焊接QC小組、測量QC小組和安裝QC小組嚴格按照施工藍圖和鋼結構施工質量驗收規范標準及時的進行檢查和復核。在上一道工序不能達到驗收要求時，嚴格禁止下一道工序的施工。這為工程的順利進行和質量達標提供了堅實而強有力的保證。在所有施工人員的努力下，所有焊縫經第三方的100?探傷，100?合格。
2.7 安全施工
安全施工是鋼結構施工中的重要環節，高層鋼結構施工的特點是高空、懸空作業點多。金龍大廈僅高強螺栓就有10萬多顆，這些東西雖小，但如果從幾十米高空掉下去，后果可想而知。為了杜絕安全事故，項目部成立了安全監督小組，設立了專職安全員，嚴格管理，制定了周密完善的安全生產條例，對職工進行定期的安全教育，樹立“安全第一，預防為主”的思想。在嚴格管理的基礎上，項目部不惜花大量的人力、物力、財力進行嚴密的防護。采取搭設雙層安全網，從而使得金龍大廈鋼結構工程在合同要求的150天工期內如期完成。在工程施工工期內，人員無一傷亡，構件無一墜入。
3.結語
該工程在建設單位組織的竣工驗收中，獲得建設、監理和總包單位的好評，并獲得了浙江省鋼結構金剛獎。
作者簡介：孫志鋒（1979-），浙江中南建設集團鋼結構有限公司建造師，長期從事工程現場的施工與管理；
聯系地址：浙江杭州市濱江區長河鎮浙江中南建設集團鋼結構有限公司工程部（310052）
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