钢结构具有承载力强、自重轻、强度高、施工快、抗震强等优点,与钢筋混凝土结构相比,在“高、大、轻”三个方面具有独特的优势。高层超高层建筑钢结构施工着重解决钢构件加工、安装和连接的技术问题。
(1)吊装技术钢构件要根据现场的布置、安装工艺以及制作厂的运输条件等综合因素进行分段。在吊装前,必须对钢构件的中心线和标高、轴线等进行检查,并对构件编号、外形尺寸、螺孔位置及直径、承剪板的方位等进行全面复核,确认无误后办理交接验收。起吊前,钢构件的根部垫实,应横放在垫木上,起吊时不得在地面上拖拉,回转时,需有一定的高度。起钩、旋转和移动三个动作交替缓慢进行,就位时缓慢下落,防止擦坏螺栓丝口。
为保证钢构件的顺利吊装,塔式起重机的选择十分关键。塔式起重机要符合施工要求,根据构件分段要求,确定所选塔式起重机的起重性能,还要根据场地情况,考虑位置的布置,多台塔式起重机的协同作业及拆卸等问题。目前,内爬式塔式起重机在施工中应用比较普遍。
(2)钢结构焊接技术
高层超高层在钢结构施工过程中,对焊接工艺措施要求非常严格,焊接技术是一个关键控制点。在焊接过程中,由于构件施焊时焊缝拘束度高,焊缝单面施焊熔敷金属量大,施焊作业时间长,容易出现构件的焊接残余应力与变形大、焊缝裂纹的发生可能性大及层状撕裂倾向性大等问题,对这些高强、超厚板焊接过程中的施工特点,要制定相应的焊接工艺措施,从焊接坡口控制、温度控制、过程控制、变形控制、残余应力消除等方面进行针对性的控制。
工程一般采用二氧化碳气体保护焊,采用立焊、斜立焊的方法进行焊接,焊接时要注意焊丝的伸出长度、焊缝层间清理、焊枪的施焊角度,形成了一整套完整焊接的操作方法,以保证钢结构的焊接工作顺利完成。
(3)钢结构高强度螺栓连接技术
高强度螺栓连接是20世纪中期以后发展起来的一种钢结构连接方式。高强度螺栓连接按受力性能通常可分为两种类型:一种是只依靠摩擦阻力传递力的摩擦型连接高强度螺栓;另一种是允许接触面滑移的承压型连接高强度螺栓。摩擦型连接高强度螺栓刚度大、变形小、整体性好、受力可靠、耐疲劳,具有连接紧密、安装简便以及在动荷载作用下不易松动等优点。尤其在剪力较大的连接中采用摩擦型高强度螺栓时,依靠连接面上产生较大的摩擦力,就可以承受较大的剪力,使得螺栓不受剪或受较小剪力,从而避免因栓杆弯曲变形导致受力状态不佳。
(4)压型钢板-混凝土组合楼板施工技术
压型钢板-混凝土组合楼板即将压型钢板作为混凝土楼板的永久支撑模板,与混凝土组合,共同承担工作荷载,既可代替模板,又可作为现浇楼板底面受拉钢筋承受拉力作用。压型钢板作为一种永久性模板,除了可以减少或完全免去拆模作业、简化施工外,其严密性好,不漏浆,可作主体结构安装施工的操作平台和下部楼层施工人员的安全防护板,有利于立体交叉作业,有利于照明管线的敷设和吊顶龙骨的固定;缺点是湿作业工作量大,用作底面受拉配筋时,必须做防火层,造价较高。不过,从总的施工效果看,只有采用压型钢板模板,才能充分发挥钢结构工程快速施工的特点和效益。在高层超高层建筑中,使用压型钢板—混凝土组合楼板可简化施工工序,加快施工速度,应该大力推广。
(1)吊装技术钢构件要根据现场的布置、安装工艺以及制作厂的运输条件等综合因素进行分段。在吊装前,必须对钢构件的中心线和标高、轴线等进行检查,并对构件编号、外形尺寸、螺孔位置及直径、承剪板的方位等进行全面复核,确认无误后办理交接验收。起吊前,钢构件的根部垫实,应横放在垫木上,起吊时不得在地面上拖拉,回转时,需有一定的高度。起钩、旋转和移动三个动作交替缓慢进行,就位时缓慢下落,防止擦坏螺栓丝口。
为保证钢构件的顺利吊装,塔式起重机的选择十分关键。塔式起重机要符合施工要求,根据构件分段要求,确定所选塔式起重机的起重性能,还要根据场地情况,考虑位置的布置,多台塔式起重机的协同作业及拆卸等问题。目前,内爬式塔式起重机在施工中应用比较普遍。
(2)钢结构焊接技术
高层超高层在钢结构施工过程中,对焊接工艺措施要求非常严格,焊接技术是一个关键控制点。在焊接过程中,由于构件施焊时焊缝拘束度高,焊缝单面施焊熔敷金属量大,施焊作业时间长,容易出现构件的焊接残余应力与变形大、焊缝裂纹的发生可能性大及层状撕裂倾向性大等问题,对这些高强、超厚板焊接过程中的施工特点,要制定相应的焊接工艺措施,从焊接坡口控制、温度控制、过程控制、变形控制、残余应力消除等方面进行针对性的控制。
工程一般采用二氧化碳气体保护焊,采用立焊、斜立焊的方法进行焊接,焊接时要注意焊丝的伸出长度、焊缝层间清理、焊枪的施焊角度,形成了一整套完整焊接的操作方法,以保证钢结构的焊接工作顺利完成。
(3)钢结构高强度螺栓连接技术
高强度螺栓连接是20世纪中期以后发展起来的一种钢结构连接方式。高强度螺栓连接按受力性能通常可分为两种类型:一种是只依靠摩擦阻力传递力的摩擦型连接高强度螺栓;另一种是允许接触面滑移的承压型连接高强度螺栓。摩擦型连接高强度螺栓刚度大、变形小、整体性好、受力可靠、耐疲劳,具有连接紧密、安装简便以及在动荷载作用下不易松动等优点。尤其在剪力较大的连接中采用摩擦型高强度螺栓时,依靠连接面上产生较大的摩擦力,就可以承受较大的剪力,使得螺栓不受剪或受较小剪力,从而避免因栓杆弯曲变形导致受力状态不佳。
(4)压型钢板-混凝土组合楼板施工技术
压型钢板-混凝土组合楼板即将压型钢板作为混凝土楼板的永久支撑模板,与混凝土组合,共同承担工作荷载,既可代替模板,又可作为现浇楼板底面受拉钢筋承受拉力作用。压型钢板作为一种永久性模板,除了可以减少或完全免去拆模作业、简化施工外,其严密性好,不漏浆,可作主体结构安装施工的操作平台和下部楼层施工人员的安全防护板,有利于立体交叉作业,有利于照明管线的敷设和吊顶龙骨的固定;缺点是湿作业工作量大,用作底面受拉配筋时,必须做防火层,造价较高。不过,从总的施工效果看,只有采用压型钢板模板,才能充分发挥钢结构工程快速施工的特点和效益。在高层超高层建筑中,使用压型钢板—混凝土组合楼板可简化施工工序,加快施工速度,应该大力推广。