浅谈高层建筑钢框架结构施工吊装与连接技术研究

1、浅谈高层建筑钢框架构造施工吊装与连接技术研究论文关键词：高层建筑；钢框架构造；吊装；连接论文摘要：本文通过工程实例，针对工程难点，详细地阐述了高层建筑钢框架构造的吊装与安装、焊接技术。1工程概况某超高层办公建筑由主楼和裙房组成。地上49层，地下3层，地面高度为183.75，边长41.16。外框为箱形钢柱，框架梁为H型钢，构造还采用了悬挑的宏大的对角斜支撑构造体系，斜支撑采用宽翼缘H型钢。构造体系所受的程度力主要由钢筋混凝土核心筒及斜撑承担。核心筒各层楼板均为钢筋混凝上现浇而成，核心筒与外框筒间梁为钢梁，剪力钉将焊于钢梁翼缘上，以形成组合楼板，楼层是由51深的压型钢板上浇筑74厚的混凝土而形成1

2、25厚的复合楼板。三层裙房承重体系为钢筋混凝土框架构造，楼盖为钢筋混凝土梁板构造，屋顶为钢构造支承的玻璃顶。2工程难度特点构造的大截面钢斜撑是主要受力构件，承受上部分9层构造的竖向力及整个建筑的程度力。斜撑跨越9个构造层，每根斜撑长约58.l，其高空吊装、定位、测量校正是本工程钢构造安装的最大难题。钢杜壁厚130，130厚钢板全熔透现场对接焊接在当时国内建筑钢构造施工中比较罕见，现场施焊困难，焊接质量控制难度较大。这是本工程钢构造施工的又一个难题。4钢柱位于建筑边角部位，且此构件重量最大，给塔吊的选型、布置，构造层分段施工及钢柱、钢斜撑的分节吊装造成困难。3钢框架构造吊装施工3.1塔吊的计算与

3、平面布置本工程在塔楼的芯筒中央布设一台440D内爬式塔吊，塔吊最大起重量32t，最大臂长55。主体构造外侧布置一台500H-S吊车，施工现场的临建、构件拼装场地、堆尝辅助建筑、工具房和机房的布设均需根据这两台塔吊的起重量布设。两台塔吊间距L=410+5000+1217=45880+5000+1217=29.737。式中：10为柱轴线间距。塔吊升出核心筒的最大高度H=H0-nH1=45.1-63.75=22.6。H0为内爬安装净高，n为标准层数，H1为标准层高度。3.2钢构造的吊装地下室钢构造吊装。地下室钢构造主要包括核心筒劲性钢柱(4根)、外围钢柱(23根)及柱间钢斜撑。由于受现场施工条件的限

4、制，开设坡道至地下室的难度较大，而且假设汽车吊开至地下室进展钢构造吊装，与土建施工互相影响较大，施工进度难以进步。因此，考虑在地下室底板施工初期就安装一台500H-S外爬塔吊，既可以完成地下、地上所有钢构造构件的吊装，又可以进展440D内爬塔吊的安装，有利于加快总体施工进度。地上部分钢构造吊装。钢柱和钢斜撑均采取分节吊装时主要考虑的因素是：以满足440D塔吊的起重才能和构件的运输才能为前提；尽可能地减少节点数；尽可能地保证钢柱节点数。钢柱的节点设置在楼层以上1.2位置，以便于安装施工。钢柱和钢梁的吊装吊装的原那么：先装主梁后装次梁，为加快施工进度，对于较轻的钢梁宜采取一机多吊的方法，对于多楼层

5、单元，先吊装顶层梁，后吊装下层梁，这样有利于框架的稳定性。型钢斜撑的吊装是该工程中型钢斜撑的吊装是难点，由于型钢斜撑的长度达38，整根吊装的难度较大，所以采取分节吊装，为了保证型钢斜撑的整体刚度和安装的稳定性，将型钢斜撑与楼层梁在地面拼装后整体吊装，钢梁起到临时支撑作用。每根悬挑钢斜撑分为三节吊装，每节分别与钢梁在地面组装后整体吊装。链4、5用来调整钢斜撑的倾斜度，由于钢梁的刚度小，加上钢梁与钢斜撑只是临时连接，不宜承受重载，所以采用链1、2、3来加强该组装件。在起吊前，链1、2、3一定要拉紧，以防止钢梁在吊装过程中变形。柱间型钢斜撑与悬挑钢斜撑相比尺寸重量较小，可以直接吊装。4钢板柱的连接施

6、工技术4.1测量校正根据地面控制点，在建筑物外围作平面轴线、标高控制网。将地面控制点投测到地下3层混凝土垫层，埋设地脚螺栓，每组地脚螺栓由标准样板固定相对尺寸。在地下3层混凝土底板面投测轴线、标高。第一节钢柱就位时底板中心应对准定位线，用垫铁调整钢柱标高。用两台经纬仪在两个正交方向校正钢柱垂直度。考虑上部楼层平面几何形状，在地下3层地面确定4个激光点，并在以上各层楼板相应位置预留150150孔洞作平面轴线控制的激光投递。高程用钢尺垂直向上量距传递。第二节钢柱、梁安装校正垂直度后，在投递的激光控制点上架设全站仪分片或整体观测柱顶轴线偏向，偏向值决定钢柱焊接顺序与方向。整个吊装构造层柱梁全部焊接完

7、成后作轴线偏向复测，检验焊接时垂直度的影响。焊接后的柱顶轴线偏向又作为上节钢柱垂直度校正的根据，依次循环直到最后节。对于斜立柱部分的安装校正，首先是将整个大楼设一平面独立坐标系，用全站仪观测柱顶边角坐标，与设计理论坐标比较，两者的差数即为轴线偏向值。通过校正来调整偏向值的大校4.2特厚钢板柱连接本工程采用焊接和高强度螺栓连接，外围构造由18根钢柱、跨9个构造层斜撑及钢框架梁构成，钢柱均为厚板与超厚板，箱形截面，其中2、4柱钢板厚达105-130，连接节点设计，有抗震设计和非抗震设计之分，本工程按抗震设计，须进展节点连接的承载力验算，采用等强度设计法进展计算，翼缘和腹板采用摩擦型高强度螺栓连接。

8、4.3特厚钢板箱形柱施焊该工程特厚板箱形柱的焊接，采用自根部深熔、缝中填充、面层焊缝全断面2气体保护半自动焊接方式：由两名工作习惯、运焊技法、焊接速度根本一样的纯熟技工做对称施焊，首尾相合，全部作业要求除收弧段采用收弧电流作右向回焊外根本采用左向焊法。根部施焊时，一名技工自柱偏移方向的反方向先行作根部深熔，根部的深熔采用一层几道的方法，层厚约等于6.5，道宽约等于6；施焊首道时，至少将始焊点移往面向直线段右方向柱角一直边的100处，制止在角部始焊；收弧处，也必须绕过左方向柱角向前延长至少100，制止在角部熄唬全部焊段尽可能保持连续施焊，防止屡次熄弧起唬穿越安装连接板处时必须荆可能将接头送过连接

9、板中心至少30。作业要点如下：同一层道焊缝出现一次或数次停顿需续焊时，始焊接头须在原熄弧处后至少15处燃弧，制止在原熄弧处直接燃唬熄弧时，应待保护气体完全停顿供给，焊缝完全冷凝前方能移走焊枪。制止电弧刚停顿燃烧即移走焊枪，使红热熔池暴露在大气中失去2气体保护。第一层第一道，焊丝均匀保持20-25的向下倾角，运焊采用划斜圆圈手法，斜圆指向衬板时稍加停顿，注意充分熔合直边母材和衬板的夹角部分。第一层第二道是根部焊接相当重要的焊接部位。施焊时，焊丝与坡口直边侧仅能保持平行。电弧直接作用在首层首道的上部1/3处衬板未熔化部分和坡边角部，运焊仍采用划斜圆圈手法。几层与除面层的各层首道。随坡口深度的减少，焊丝与直边的夹角逐渐从约等于20-25改变成约等于40，运焊手法仍采用划斜圆圈的方法二层与除面层的各层堆垒道、焊丝与焊肉层面相对方向保持约905，与运焊方向保持约等于65夹角。运焊时，电弧熔焊至少要将上道焊缝的凸点处熔融，使冷凝后的焊道下沿均匀迭压在上道焊缝的凸点部，电弧在熔池后斜上部作向后推动动作。二层与以后各填充层的最末一道，随坡口深度的减少焊丝与前层焊缝的夹角逐渐从约等于90-100加大向下