高层钢结构施工技术及管理

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1、浅析高层钢结构安装的施工技术中冶建工集团有限公司钢结构分公司：赵孟强摘要：结合转炉高层框架系统安装的施工技术等重要环节，简要介绍了高层、超高层建筑的结构体系及安装质量保证措施，并提供一些参考意见。关键词：高层钢结构施工技术安全管理1.概况1.1高层钢结构建筑在国外已经有120多年的记载，1883年最早的一幢钢结构高层建筑在美国芝加哥拔地而起，战后由于地价上涨和人口的增长等因素，以及建筑科技水平、材料工业水平、综合技术水平的提高，高层及超高层建筑越来越多。同发达国家相比，（超）高层钢结构建筑在我国起步较晚，成熟的经验相对较少，改革开放以来，“高、大、新、尖”的现代

2、化建筑如雨后春笋般耸立，成为地区经济高速发展的重要标记。1.2我国的高层及超高层建筑自改革开放以来已有20多年的历史，并在设计和施工中积累了不少经验，并自行编制了《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98。1.3目前全钢结构的高层建筑在国内比较多，主要集中应用在会展中心、大剧院、体育馆及个别商务楼方面。而冶金系统施工的高层钢结构主要集中在转炉和高炉区域，高度在60m或80m左右。现根据自己的施工经验结合10查阅的相关资料，从结构体系、材料选用、塔吊选择及布置、构件吊装、测量控制（含沉降观测）、质量控制及安全文明施工等方面提供一些粗浅的看法，希望对日后我公司参

3、建的高层钢结构在施工管理过程控制方面有些帮助。2.高层钢结构的施工技术特点2.1优点2.1.1空间感强由于钢结构的抗压、抗侧弯强度很大，是混凝土强度的1.5倍，因此钢结构所占用的建筑空间就要远远小于混凝土结构所占用的空间，这样就增大了使用空间。2.1.2施工速度快钢结构的构件都是经过工厂制作后才能在现场进行安装，与普通混凝土建筑相比，在施工中避免了脚手架的大量搭设，同时利用压型钢板代替混凝土模板，还有钢结构的安装与混凝土的施工可交叉进行，这样就提高了工程进度。2.1.3低成本、较环保钢铁可以回收利用，因此钢结构同样可回收再生利用，比其他建筑材料的成本较低，而且不

4、会产生大量的建筑垃圾，相对混凝土等材料对环境更环保。2.2缺点2.2.1耐高温性差如果在发生火灾的情况下，钢材的导热系数比钢筋混凝土的导热系数大得多，其耐高温性比钢筋混凝土的结构低得多，随温度持续升高，钢结构的屈服强度与弹性模量将急剧下降。若钢结构处于温度300℃至10500℃的环境中时，其强度下降40%至50%。若温度超过550℃，钢结构就会基本完全丧失刚度和强度，变形快速增大，承载能力完全丢失，导致钢结构倒塌。因此，在建筑设计钢结构的过程中钢结构防火措施是非常重要的一个环节。2.2.2耐腐性差由于钢材本身具有易氧化的特性，决定了钢结构的表面容易生成氧化铁锈，

5、锈蚀会引起应力集中，影响钢结构的安全，导致钢结构提前受损，因此，做好高层钢结构的有效防腐工作才能有效保证其使用年限。3.高层及超高层结构体系3.1对于高层及超高层建筑的划分，建筑设计规范、建筑抗震设计规范及防火设计规范还没有形成一个统一的标准，一般指建筑总高度大于24m为高层建筑，建筑总高度超过60m为超高层建筑。3.2对于结构设计来说，一般分为六大类：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、框—筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。目前，高层建筑中已大量采用钢框架结构替代钢砼框架结构，取得了良好的效果。其中冶金项目的转炉高层框架系统就属于框架结

6、构体系，因为钢框架强度高（钢材基本上属于各向同性的材料，抗压、抗拉和抗剪强度均很高）既具有良好的承载能力，又可节省建筑材料；钢框架梁、柱截面尺寸小，省出了许多建筑使用面积，省下了许多层间高度；钢框架结构延性好、自重轻、质量惯性作用力小，有利于抗震；钢框架总体质量的大大减小，基础费用也得以相应节省；钢结构构件可以大量工厂化生产，加工质量好，运输、安装轻便，施工速度快10，提前了投产时间。4.材料的选用4.1钢结构有很多的优点，但也有自身的缺点，就是导热系数大、耐火性差。一般需要在钢结构表面喷涂一定厚度的防火涂料，由于防火涂料价格较高，占了工程造价很大的比例，因此一

7、般都要把防火涂料费用单独列项计算。转炉高层框架系统一般采用低合金高强度Q345C钢作为结构中的框架体系及平台主梁，在受热部位采用喷涂防火涂料或者采取隔热措施处理。4.2随着冶金技术的提高，耐火钢已经研究成功，并且应用在高层建筑中。目前宝钢投入生产的有B400RNQ和B490RNQ两种型号的耐火钢，其机械性能及化学成分等指标均达到了结构钢的要求。普通钢达到550℃的高温时已经完全丧失承载能力，宝钢生产的这两种型号在600℃时的屈服强度还有150～220Mpa。5.高层及超高层钢结构安装的施工技术5.1准备环节施工前，工程监管机构必须组织监管人员掌握工程图纸与工艺技

8、术条件及工程标准；认真组