有關(guān)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工方法
【專利說明】
[技術(shù)領(lǐng)域]
[0001 ] 本發(fā)明涉及建筑施工技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種有關(guān)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工方法。
[【背景技術(shù)】]
[0002]眾所周知，隨著國家的繁榮建設(shè)，各個(gè)城市及地區(qū)的建筑建設(shè)都朝著高、大、新的方向建設(shè)。越來越多的高樓崛起，隨之而來的是高樓建設(shè)中的安全、效率等問題。
[0003]高層建筑鋼結(jié)構(gòu)體系是一項(xiàng)多樣化和復(fù)雜系統(tǒng)工程，在設(shè)計(jì)和施工時(shí)都必須謹(jǐn)慎布局規(guī)劃，在施工前必須制定周密，詳細(xì)的施工組織方案和施工計(jì)劃。在制定方案時(shí)既要考慮現(xiàn)場(chǎng)施工條件，各專業(yè)間的技術(shù)施工協(xié)調(diào)和影響。同時(shí)，在施工時(shí)還要嚴(yán)格按照各種規(guī)章計(jì)劃進(jìn)行并注意安全施工。但現(xiàn)有技術(shù)中的施工方法往往還達(dá)不到以上要求，施工進(jìn)度慢、效率低，安全系數(shù)也不夠高。
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【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0004]本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中施工效率低，各個(gè)施工步驟工藝不夠完善等不足和缺陷，提供一種工藝方法新穎、安全可靠、方便施工且有效提高施工效率的一種有關(guān)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于包括:
[0005]a.選擇、布置、安拆塔機(jī)；
[0006]b.構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)、驗(yàn)收、堆放；
[0007]c.鋼結(jié)構(gòu)吊裝；
[0008]d.對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量控制；
[0009]e.鋼結(jié)構(gòu)焊接，包括確定焊接順序、焊接工藝和焊接參數(shù)。
[0010]塔機(jī)為內(nèi)爬式塔吊及動(dòng)臂式起重機(jī)構(gòu)，內(nèi)爬式塔吊型號(hào)為J⑶260或QTD480，其中QTD480為鋼結(jié)構(gòu)吊裝的主塔吊。
[0011]在步驟b中通過利用現(xiàn)場(chǎng)樓層作為構(gòu)件的轉(zhuǎn)料平臺(tái)，采用門式起重機(jī)和軌道式鋼棧橋進(jìn)行鋼構(gòu)件水平運(yùn)輸。
[0012]鋼結(jié)構(gòu)吊裝包括對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行吊裝分區(qū)和確定吊裝順序，其中吊裝分區(qū)為順時(shí)針劃分八個(gè)區(qū)并順時(shí)構(gòu)件吊裝，吊裝順序?yàn)?
[0013]a.平面內(nèi)先吊柱后吊梁，一個(gè)柱網(wǎng)單元吊裝并臨時(shí)固定后，再在其左右或前后吊裝剩余柱網(wǎng)單元，待剩余柱網(wǎng)單元構(gòu)件全部吊裝完成后，進(jìn)行全面精確校正；
[0014]b.豎向吊裝順序:安裝鋼柱一環(huán)向主梁一徑向主梁一螺栓初擰一測(cè)量校正一焊接一焊縫檢測(cè)一樓承板鋪設(shè)及栓釘焊接一樓蓋鋼筋混凝土樓板施工，除頂層外底部其他層用電動(dòng)葫蘆輔助安裝。
[0015]在步驟d中，通過預(yù)先控制與跟蹤矯正相結(jié)合對(duì)施工進(jìn)行測(cè)量控制，即在吊裝前對(duì)樓層柱標(biāo)高及定位進(jìn)行測(cè)定，并對(duì)構(gòu)件進(jìn)行標(biāo)線控制，吊裝后在柱梁框架形成前將鋼柱初步校正并及時(shí)糾偏；在結(jié)構(gòu)整體測(cè)量控制方面，根據(jù)主體結(jié)構(gòu)土建施工采用液壓爬模，豎向結(jié)構(gòu)先行，水平結(jié)構(gòu)后跟的施工順序，通過一整套采用激光垂直儀與全站儀“極坐標(biāo)外控法”相結(jié)合的測(cè)量方法，完成結(jié)構(gòu)內(nèi)傾外放的空間定位。極坐標(biāo)外控法在中交第三航務(wù)工程局的《極坐標(biāo)線路放樣計(jì)算原理》一文中有記載。
[0016]在步驟e中的焊接順序?yàn)?
[0017]a.柱-柱焊接由兩名焊工相對(duì)、兩面等溫、等速對(duì)稱施焊；
[0018]b.柱-梁節(jié)頭的焊接，先焊H型鋼下翼緣板，再焊上翼緣板；梁的兩個(gè)端頭應(yīng)先焊一個(gè)端頭，待其冷卻至常溫20°C?25后，再焊另一端。
[0019]在步驟e中的焊接工藝采用CO2氣體保護(hù)自動(dòng)焊應(yīng)用于立焊、斜立焊和仰角焊的工藝，鋼混組合結(jié)構(gòu)內(nèi)焊縫采用鋼襯板，焊接完成后不割除，非鋼混組合結(jié)構(gòu)內(nèi)焊縫采用陶瓷襯板，焊接完成后割除。
[0020]在步驟e中的確定焊接參數(shù)為:采用ABC分類法找出影響質(zhì)量的原因，并進(jìn)行系列分析，針對(duì)這些問題找出相應(yīng)的對(duì)策措施，確定運(yùn)用于橫焊、平焊、立焊、斜立焊的工藝參數(shù)。ABC分類法又稱帕累托分析法或巴雷托分析法、柏拉圖分析、主次因分析法、ABC分析法、分類管理法、重點(diǎn)管理法、ABC管理法、abc管理、巴雷特分析法，平常人們也稱之為“80對(duì)20”規(guī)則。由于它把被分析的對(duì)象分成A、B、C三類，所以又稱為ABC分析法。
[0021]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明施工效率高，采用0)2氣體保護(hù)自動(dòng)焊完成了鋼板焊接的施工，整個(gè)工程的焊縫100%超聲波探傷，100%合格，一次探傷合格率達(dá)98%。施工選擇與布置根據(jù)建筑物的布置、現(xiàn)場(chǎng)條件及鋼結(jié)構(gòu)的重量等因素綜合考慮，保證安拆的安全、方便、可靠。在鋼結(jié)構(gòu)吊裝方面，經(jīng)過項(xiàng)目技術(shù)人員不斷搜索與總結(jié)，解決了超高層鋼結(jié)構(gòu)空間定位技術(shù)問題。且本施工方法在主體鋼結(jié)構(gòu)施工中，通過采取“利用現(xiàn)場(chǎng)樓層作為構(gòu)件轉(zhuǎn)料平臺(tái)”、“鋼結(jié)構(gòu)串吊”及“除首層外底部兩層用電動(dòng)葫蘆輔助安裝”技術(shù)解決了工期緊、工程量大的矛盾，并有效提高塔機(jī)功效。另外，本發(fā)明的焊接工藝解決了 CO2氣體保護(hù)焊應(yīng)用在厚件立向、斜立向接頭上的焊接工藝問題。
[【附圖說明】]
[0022]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的塔吊平面布置示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的工藝流程示意圖；
[0024]如圖所示，圖中:1.鋼大模板存放架2.塔樓中心點(diǎn)
[0025]指定圖2為本發(fā)明的摘要附圖。
[【具體實(shí)施方式】]
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，這種裝置的結(jié)構(gòu)和原理對(duì)本專業(yè)的人來說是非常清楚的。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0027]現(xiàn)以一工程施工為例，假設(shè)實(shí)施例為一塔樓，地下4層，地上60層，建筑高度280米。結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)+核心筒剪力墻，外框柱為型鋼混凝土組合形式，鋼柱為實(shí)腹式“H”型鋼柱，框梁采用“H”型鋼組合梁，其中型鋼梁表面涂裝厚型防火涂料，耐火等級(jí)2小時(shí)，樓板采用鋼制壓型板與混凝土結(jié)構(gòu)的組合樓板，厚度為156mm、226mm。
[0028]工程吊裝任務(wù)參數(shù)主要為:鋼構(gòu)件重量15000噸，主要構(gòu)件約1.2萬件；外框柱3層至35層向外傾斜，傾斜角度0.81度，35層至53層向內(nèi)收縮，收縮角度2.48度，53層至屋頂向內(nèi)收縮，收縮角度9.81度，無一標(biāo)準(zhǔn)層。主材材質(zhì)為Q345GJ-B、Q345GJ-C、Q345-C,最大板厚達(dá)50mm，焊縫總長5210米。
[0029]本發(fā)明中超高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)主要包括如下幾方面內(nèi)容:1)塔機(jī)的選擇、布置及安拆；2)構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)、驗(yàn)收與堆放；3)吊裝；4)測(cè)量控制；5)焊接；6)工期及質(zhì)量控制；7)安全施工。
[0030]1.塔吊的選擇、布置與安拆
[0031]塔吊是超高層鋼結(jié)構(gòu)工程施工的核心設(shè)備，其選擇與布置要根據(jù)建筑物的布置、現(xiàn)場(chǎng)條件及鋼結(jié)構(gòu)的重量等因素綜合考慮，并保證安拆的安全、方便、可靠。
[0032]超高層建筑施工，在塔機(jī)的選擇上優(yōu)先考慮內(nèi)爬式塔吊，根據(jù)吊裝能力及數(shù)量，應(yīng)布置兩臺(tái)塔吊，為避免塔吊相碰，采用動(dòng)臂式起重機(jī)構(gòu)，另一方面，采用內(nèi)爬式塔吊進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)高層建筑吊裝施工，對(duì)塔吊起重能力和幅度要求不像采用附著式塔吊那么苛刻；另外，采用附著塔吊的造價(jià)要遠(yuǎn)高于同類型起重能力的內(nèi)爬式塔吊，比如本實(shí)施例設(shè)計(jì)高度為255米，采用附著式塔吊的塔身高度約280米，其中考慮鋼結(jié)構(gòu)鋼柱13米，吊索4?6米，吊鉤滑輪及小車全高4米，安全操作距離2米，加上地下部分約300米，而采用內(nèi)爬式塔吊塔身為40?50米。附著塔吊的租賃成本要大于內(nèi)爬式塔吊。因此，從經(jīng)濟(jì)上考慮，為節(jié)約成本，優(yōu)先選用內(nèi)爬式塔吊進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)超高層建筑的施工；內(nèi)爬式塔機(jī)的缺點(diǎn)是:1、使用階段荷載對(duì)主體結(jié)構(gòu)要進(jìn)行嚴(yán)格的施工驗(yàn)算，確保結(jié)構(gòu)安全；2、因選用液壓爬模系統(tǒng)，要充分考慮塔機(jī)、鋼柱分段、爬架三者的同步關(guān)系。
[0033]結(jié)合以上，故優(yōu)選采用J⑶260和QTD480兩臺(tái)動(dòng)臂內(nèi)爬塔吊，其中QTD480作為鋼結(jié)構(gòu)吊裝的主塔吊，塔吊平面布置如圖1所示。D480塔吊臂長50米，JCD260塔吊臂長50米，在D480安裝完成后左移。
[0034]2.構(gòu)件的進(jìn)場(chǎng)、驗(yàn)收與堆放
[0035]場(chǎng)地狹小、施工條件差是當(dāng)前施工中普遍存在的困難，在相對(duì)緊張的工期內(nèi)，鋼結(jié)構(gòu)工程越高對(duì)其構(gòu)件堆場(chǎng)的要求越高越嚴(yán)，這個(gè)問題如處理不好必將對(duì)吊裝及整個(gè)施工造成嚴(yán)重影響。
[0036]首先根據(jù)吊裝的施工分區(qū)編制每一根桿件的進(jìn)場(chǎng)時(shí)間表，保證先安裝的先到，進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃必須滿足鋼構(gòu)件及連接等配套要求。
[0037]由于超高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)場(chǎng)量大，構(gòu)件堆場(chǎng)較多，需堆疊2?3層甚至更多，如沒有周密的進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃，勢(shì)必造成現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)順序的混亂，其結(jié)果是:需要的構(gòu)件壓在下面，不用的構(gòu)件放在上面，不僅驗(yàn)收工作無法進(jìn)行，而且存在著大量的翻料、找料等重復(fù)工作。在強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)管理及構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃的基礎(chǔ)上，還應(yīng)著重堆場(chǎng)布置、構(gòu)件的堆放順序等工作，除根據(jù)吊裝需要編制周密的構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃外，還根據(jù)吊裝順序和堆場(chǎng)規(guī)劃特點(diǎn)將進(jìn)場(chǎng)構(gòu)件進(jìn)行有序排列，既保證了驗(yàn)收工作的正常進(jìn)行，也為吊裝創(chuàng)造了良好的外部條件。結(jié)合結(jié)構(gòu)形式及施工順序，在塔樓裙房未同步施工的同時(shí)，利用門式起重機(jī)和軌道式鋼棧橋來解決鋼構(gòu)件水平運(yùn)輸，待塔樓裙房施工至首層，用首層的消防通道作為鋼構(gòu)件卸貨及堆場(chǎng)施工平臺(tái)，經(jīng)計(jì)算，消防通道可承受貨車行駛及鋼構(gòu)件堆場(chǎng)荷載，首層結(jié)構(gòu)不需加固。
[0038]3.鋼結(jié)構(gòu)吊裝
[0039]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)整個(gè)工程起著舉足輕重的作用。鋼結(jié)構(gòu)吊裝前應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)平面和立面形狀、結(jié)構(gòu)形式、塔吊的數(shù)量和位置、現(xiàn)場(chǎng)施工條件等因素確定吊裝分區(qū)與吊裝順序。本實(shí)施例優(yōu)選按結(jié)構(gòu)形式順時(shí)針劃分為八個(gè)區(qū)，順時(shí)構(gòu)件吊裝。吊裝總原則為:
[0040]I)