谈钢结构房屋建筑工程施工技术要点

1、谈钢结构房屋建筑工程施工技术要点谈钢结构房屋建筑工程施工技术要点摘要：伴随社会经济不断发展，建筑水平不断提高，钢结构以 其自重轻、施工 方便快捷、抗震性能好、环境污染少等优势在建筑 工程领域得到广 泛应用。结合西门子总部办公楼（北京）钢结构施 工经验，对钢结 构房屋建筑工程钢柱、钢梁吊装、安装、节点连接 等施工技术要点进行分析、探讨。关键词：建筑工程；钢结构；施工技术；质量控制中图分类号：TU198文献标识码：A引言钢结构因具有强度高、自重轻，施工速度快、抗震性能好，节 能环保及工业化 程度高等特点，广泛地应用于工业与民用工程中。 西门子总部办公 楼主楼部分采用钢-混凝土框架-核芯筒混合结构体

2、 系，核芯筒墙体内钢结构和核芯筒外围钢框架结构，总用钢量约 5000吨。焊缝等级高、焊接工程量大，核芯筒内 支撑结构与柱连接 采用翼缘及腹板高强螺栓连接，节点制造精度要求高，钢结构安装 及节点处理对整 个工程的工期、质量起到至关重要的作用。1工程概况西门子总部办公楼工程总建筑面积59653.89m2,包括A段裙房 与B段主楼两部分。B段主楼地下2层、地上30层，建筑高度约 123m采用钢-混凝土框架-核芯筒混合结构体系。钢结构主要为 B 段主楼核芯筒墙 体内钢骨剪刀撑结构和核芯筒外围钢框架结构。核 芯筒墙体内钢柱 为箱形柱和H形柱，外围钢柱为钢管混凝土柱，钢 梁均为工字形梁。钢管柱截面为700

3、900mm箱形柱截面为 350X 350mr 200X 200mm H 形柱截面为600X 250mr 300X 150mm 钢梁截面为 400X200mr 2400X250mm钢材厚度830mm钢柱与钢梁连接节 点大部分为栓焊组合节点，高强螺栓总用量约10万套，钢柱与钢柱 连接节点均为全熔透焊接，剪刀撑与钢梁、钢柱连接节点为高强螺栓节点。2钢结构安装2.1钢柱安装地脚螺栓预埋核芯筒内首节钢柱采用地脚螺栓与混凝土墙体固定，核芯筒外围 首节钢柱通过地 脚螺栓与承台板固定，柱底标高以螺母调整。 地脚螺栓预埋施工工艺流程为：轴线确定t定位箍筋位置确定t定位箍筋定位T定位法兰盘就位T地脚螺栓就位T地脚

4、螺栓的最终定位T钢柱基础地脚螺栓验收T混凝土浇注T跟踪测量T柱基础轴线确定。地脚螺栓预埋的重点和难点是如何确保在混凝土浇筑前及初凝 前地脚螺栓位置 不发生偏移。为解决这一问题，设置两道定位箍筋 及定位法兰盘辅助固定地脚螺栓。第一道定位箍筋设于定位法兰盘 下部，第二道定位箍筋设于承台板上部钢筋上部，定位箍筋与承台 板钢筋绑扎牢固，并与法兰盘支撑钢筋焊接。为确保浇筑混凝土过程中地脚螺栓位置准确，浇筑混凝土时跟 踪测量地脚螺栓 移动偏差，发现偏差立即校正，直至符合规范要求。 西门子总部办公 楼（北京）项目承台板混凝土浇筑分 6层施工，在 浇筑至第四层以及浇筑完成初凝前均测量一次地脚螺栓偏差。钢柱安装

5、1）钢柱吊装前准备 钢柱吊装前现将柱身固定好上人爬梯（工厂 加工制作完成），拴好缆风绳、挂好防坠器。2）标高、轴线、构件型号复核 吊装前对钢柱中心线和标高线、 基础轴线、地脚 螺栓直径和伸出长度进行检查，对钢柱编号、外形 尺寸、螺栓孔位 置及直径、柱脚板的方位等进行全面复核。3） 吊点设置及吊装方式 钢柱吊点设置在预先焊好的连接耳板 处（加工厂制作完成），每根钢柱用四个足够强度的卡环及钢丝绳进 行吊装，并用单机回转法起吊安装。4）第一节钢柱临时固定及校正方法第一节钢柱就位后，采用四方向拉设缆风绳的方法进行临时固 定及校正。缆风 绳一端设置于钢柱吊耳部位，另一端设置于底板预留地锚上。缆风绳待柱脚

6、混凝土浇筑完24小时后方可拆除。采用预先在地脚螺栓上设置调整螺母的方法进行钢柱标高校正，螺母顶标高为钢柱的底标高；钢柱垂直度精确校正是用两台经纬仪 从柱 两个侧面同时观测，依靠临时固定用缆风绳、倒链、千斤顶等 对柱 垂直度进行校正。对称紧固地脚螺栓锁紧螺母，将垫板与柱脚板按图纸要求进行焊接，螺母与垫 板点焊牢固，在柱脚空间灌注无收缩混凝土。5）第二节以上的钢柱吊装核芯筒内钢柱在下层柱核芯筒墙体施工完成后，马上进行上节柱的安装，钢柱 就位后，用安装螺栓和连接板临时连接。核芯筒外围钢柱吊装需在核芯筒爬架最低处超过外围水平楼板2层或3层以上时方可进行，吊装前要预先在核芯筒埋件上将横向 钢梁的连接板焊

7、好，在钢柱全部就位后立即连接钢梁，形成刚性节 间，然后采用钢锲铁、缆风绳等进行整体校正。钢梁安装1）钢梁绑扎与起吊 钢梁采用两点起吊，钢梁吊点选择设置在 钢梁上附加的吊 耳位置，吊耳在工厂内制作完成，钢梁安装完成后 采用气焊等方法 将吊耳割除。为加快进度，提高工效，在塔吊起重 允许范围内可采 用多头吊索一次吊装二至三根钢梁的方法，每根梁 间距不小于2米。2）钢梁临时对位、固定 钢梁吊升到位后，按施工图进行对位， 要注意钢梁的正、反方向和钢柱上连接板的轴线不可安错。较长梁 的安装，应先用冲钉将梁两端孔打紧、对正，再用安装螺栓拧紧。安装螺栓数量不 得少于该节点高强螺栓总数的30%且不得少于二 个

8、安装多层柱节时，应首先固定顶层梁，再固定下层梁，最后固 定中3钢结构连接3.1钢结构焊接主要焊接节点形式本工程主要焊接节点为全熔透焊、全焊透焊、双面角焊缝。现场安装焊接顺序1）先进行核芯筒区的安装焊接，以核芯筒部分的箱形钢柱为基 准，向其它柱扩展，并使核芯筒结构始终高于外围钢结构二节至三 节。2）外围钢结构划分为三个区组织施工，在各区各个节间柱垂直 度符合要求后，分别选择基准间的钢柱开始焊接，并向两侧扩展焊 接。3）柱与梁栓焊组合节点中，梁的腹板应先与柱上的连接板栓接 后再进行梁上下 翼缘与柱牛腿之间焊接作业，以便于栓孔的对准和 磨擦面的紧贴，确保栓接质量。4）地下梁与埋件板连接所用承剪板的焊

9、接原则上先栓后焊，但 为避免高强螺栓 过度受热，要求近电弧一排孔暂用普通螺栓栓紧， 焊完冷却后更换高强螺栓。5） 栓接时先用销钉穿孔定位，然后上30%勺安装螺栓，再安装 高强螺栓，高强 螺栓应初拧达到5070%勺扭矩值，再终拧到规定 值。6）单节柱焊接应先焊上层梁，后焊下层梁，以便框架稳固便于 施工。7）柱-梁节点上对称的两根梁一般情况下应同时施焊，而一根 梁的两端不得同时焊接。焊接工艺及检验焊接采用手工电弧焊及CO2气保焊焊材和设备。焊条必须经高 温烘干箱烘干后使用，并须在4小时内用完，焊条烘干次数不得超 过两次；CO2气体纯度不低于99.9%（体积比），含水量低于 0.005%（重量比）。

10、焊接工艺流程为焊前检查-加热除锈-安装焊垫板及引弧板- 焊接作业t检查填写作业记录。Q345等低合金钢在焊接完成24小时后均需进行100%外观检验。 焊缝的焊波均匀 平整，表面无裂纹、气孔、夹渣、未熔合和深度咬 边等缺陷，并不 应有明显焊瘤和未填满的弧坑。全熔透一级焊缝检 验为100%!声波探伤。3.2高强螺栓连接321摩擦面管理在拧紧作业前，首先进行摩擦面的检查，如果有浮锈、油、涂 料、残渣等降低 摩擦面承载力的附着物时，采用金属刷、砂纸、氧 气-乙炔火焰等进行去除，确保摩擦面的干净。322高强螺栓施工1）临时螺栓安装 在插入高强度螺栓前，为了使连接紧密先用 临 时安装螺栓栓紧，连接部位的材

11、料如有弯曲、翘曲的需要修正。孔的差异在2mn以内时，可以用绞刀进行修正。如果孔的差异超过 2mm 采取更换连接板等合理的处理方法进行处理，不允许气割扩孔。2）高强螺栓插入高强度螺栓的螺帽及垫片要注意安装方向， 确保方向正确。插入螺栓时，注意不要在螺栓上附着锈、尘埃、油 等污染物，施工时不要强行将高强螺栓打入螺栓孔内，以免损伤螺 纹。3）高强螺栓初拧 把临时安装螺栓锁紧后，确认构件的紧密程 度，对于所有高 强螺栓以下表的初拧扭矩值为标准，回转螺帽进行 初拧。初拧完后，通过高强螺栓螺帽、垫片及构件用记号笔进行标 记。4）高强螺栓终拧 初拧完成后，使用专用紧固扳手进行锁紧， 直至颈缩处断裂，梅花头掉下来。当天插入的高强螺栓原则上当日 终拧完成。终拧 原则上是从接头部位的中央到端部。高强螺栓终拧 后应外露23扣，允许有10%勺高强螺栓露出1扣或4扣。5）高强螺栓检查扭剪型高强螺栓的检查以尾部梅花头被拧掉为合 格质量标准。4结语西门子总部 办公楼工程用钢量大，钢结构吊装、节点连接工作 量大，且与钢筋混凝土工程相互穿插、相互制约，选择科学合理的 技术方法及施工 顺序不但加快了施工进度，而且提高施工质量，做 到了施工过程中 不开孔、不扩孔、不返工、无材料浪费等现象，为 工程顺利进行提 供了技术保证。参考文