CN1261638A - 高层建筑钢结构安装工法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高层建筑钢结构安装工法,用于高层和超高层建筑钢结构的施工。工艺流程:施工准备,编制施工组织设计、构件安装顺序图、表,构件焊接顺序图、表,测量,构件安装顺序号,构件中心线、标高线,高强螺栓,钢栓起吊安装,高强螺栓初拧、终拧,焊接铺设上层压型钢板,从地面引上节柱子的定位轴线、标高线,梁焊接,铺设压型钢板,栓钉焊,柱柱接头焊接,一节柱中间验收。本工法工艺简单、施工方便,经济合理,安全可靠,精度高,工程质量好。

Description

高层建筑钢结构安装工法

本发明涉及一种高层建筑钢结构安装工法，用于高层和超高层建筑钢结构的施工。

由于钢材的强度比钢筋混凝土高，重量比混凝土轻，在高层建筑中，特别是30层以上的重要建筑中被广泛采用。高层钢结构建筑自重轻，构件截面小，建筑物有效空间大，抗地震性能好，现场施工文明。近年来各大城市的高层钢结构建筑越来越多。但是高层建筑钢结构技术复杂，施工难度大，在施工质量上，施工速度上，已显得不能满足要求。

鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种为使高层建筑钢结构工程安装工艺简单，施工精度高，安装速度快，使用劳动力少，工程质量优良的一种高层建筑钢结构的施工工法。

本发明的目的可通过下述技术方案来实现，高层钢结构安装必须有一个合理的安装顺序，才能保证钢结构有条不紊的顺利安装，保证钢结构的安装质量，并有较快的安装速度。

高层建筑建筑钢结构的安装顺序规定的原则是：平面内以建筑物或核心筒为中心往四周扩展，垂直方向是从下往上进行安装，这种安装方法可以使安装的积累偏差减到最小。

高层建筑钢结构的构件包括柱子1、主梁 2、次梁 3、小梁 4、楼梯 5、楼板 6、抗剪桁架 7、节点板和各种连接件。整体建筑物有纯框架结构或带抗剪核心筒、抗剪桁架结构体系，建筑物的平面有矩形、长方形、多边形和组合形。钢柱的截面有箱形、管形、H形、十字形，钢梁的截面有H形、工字形和箱形。由多接柱和多层梁及其他构件用安装机械设备和测量仪器，用焊接连接和螺栓连接，按照设计图纸的要求和规范规程的技术标准，组成整个建筑物。

高层建筑钢结构安装的工艺流程为：施工准备，编制高层建筑钢结构施工组织设计，编制构件安装顺序图、表，编制构件焊接顺序图、表，编制测量工艺，钢构件制作质量检查，钢构件运输、堆放，给构件编写安装顺序号，放出构件中心线、标高线，绑扎安装爬梯、小平台，配柱连接板、高强螺栓，钢柱起吊安装，校正标高、位移、扭转、垂偏，钢柱固定，测量记录，设置水平、垂直安全网，设置安全防护栏杆，主梁连接板及高强螺栓配套，主梁安装，柱监测，次梁层梁焊接、焊接检验合格铺设上层压型钢板，从地面引上节柱子的定位轴线、标高线，下层、中层梁焊，焊接检验合格，铺设下层、中层压型钢板，栓钉焊，柱柱接头焊接，焊接检验合格，一节柱全部质量记录，一节柱中间验收，防火涂料施工。

上述工法的特征是用相对标高安装，用设计标高复合，焊接连接的钢柱制作长度用负公差，焊接连接的钢梁制作用正公差，按照构件安装顺序编制现场构件堆放顺序图，现场堆放一节柱的全部构件，结构安装平面上划分二个安装流水区段，以柱顶为基准设置柱的标高控制线，每节柱的定位轴线都从地面引上来，每节柱都调正柱的标高，都调正到设计位置，每根柱在安装梁前都独立校正，上柱和下柱接头的临时连接用高强螺栓，螺栓孔径比螺栓直径大3.5毫米，以调正柱子的标高，用柱和柱的临时连接板校正柱子的标高、位移、扭转和垂直度，不用缆风绳和支撑，一次校正好柱子的标高、位移、垂直度，安装柱和柱之间的主梁时，监测柱的垂直度，结构用的高强螺栓，在安装构件时按安装顺序表中的规格、数量用工具袋挂在构件上一起起吊，每个构件安装校正位置正确，直接放入高强螺栓。任何时候校正柱子都以经纬仪的垂直平面测量，温度变化使柱子产生的垂直偏差，在安装柱和柱之间的主梁时强制复位，编制柱子安装顺序图、表，按照柱子的安装顺序图、表逐件安装，编制主梁安装顺序图、表，按照主梁的安装顺序图、表逐件安装，编制次梁安装顺序图、表，按照次梁的安装顺序图、表逐件安装，一节柱安装主梁的顺序是下层主梁、中层主梁、上层主梁，安装次梁的顺序也是下层次梁、中层次梁、上层次梁，编制一节柱安装的详细进度计划，一节柱各构件的整体安装顺序包括焊接顺序是，

安装：柱、下层主梁、中层主梁、上层主梁，下层次梁、下层压型钢板、中层次梁、中层压型钢板、上层次梁、上层压型钢板，楼梯及其他构件。单个构件的安装顺序按照编制的安装顺序图顺序安装。

焊接：上层主梁、上层压型钢板，下层主梁、下层压型钢板，中层主梁、中层压型钢板，焊接柱柱接头，最后焊接楼梯等其他构件。单个构件的焊接顺序，按照编制的焊接顺序图顺序焊接。

柱柱接头用转圈焊，不用引弧板，柱柱接头母材钢板大于40毫米的焊前预热，焊后后热并保温。

柱梁混合连接接头采用先栓后焊的顺序，减少焊接变形。编制负温度下的焊接工艺，冬季或气温在负温度时，按照负温度焊接工艺焊接。

编制压型钢板平面布置图、表，对不同规格的板块进行编号，按号进行加工，按照压型钢板的平面布置图逐块铺放，现场和高空不再做压型钢板的加工。

压型钢板和钢结构同步安装，钢结构安装到那里，压型钢板铺设到那里。

栓钉焊的各项参数保证直接焊接和穿透压型钢板的焊接。

本工法的具体流程如下：

1.在钢构件制作时，钢柱的加工放样以柱顶为基准，长度用负公差。钢梁制作长度用正公差。

钢材、焊条的机械性能和化学成分要符合设计要求的技术标准。

2.编制钢结构安装顺序图和表

按照设计图纸中构件的平面布置，按构件的种类，选择一类构件安装的起点一般是从建筑物的中心顺次向外扩展安装，每一边又是从中间向两边对称安装，柱子的安装因不与其他构件相连接，可以顺次安装，主梁和次梁必须严格按照规定的顺序安装。

根据安装顺序图列出构件安装顺序表，把构件所在的图纸号安装用的连板高强螺栓的数量规格以及构件重量在表中标注清楚。

高层建筑钢结构的安装顺序表分别有：

表1高层建筑钢结构柱子安装顺序表

表2高层建筑钢结构主梁安装顺序表

表3高层建筑钢结构次梁安装顺序表

            表1高层钢结构工程柱子安装顺序表

                                        构件平面位置图号：DL-1-1-1

安装顺序	构件所在图纸号	钢柱编号	安装连接节点板	安装连接高强螺栓	腹板节点板	腹板高强螺栓	钢柱重量
								1	DL1-1-23	H6C2-3	8-388-100-14	16-M22 90 50	8-485 240 12	72-M22 75 40	4580
2	DL1-1-33	H7C3-3	8-388 100 14	16-M22 90 50	8-485 240 12	72-M22 75 40	5223

            表2高层钢结构工程主梁安装顺序表

                                        构件平面位置图号：DL-1-2-1

安装顺序	构件所在图纸号	主梁编号	腹板节点板	板层	腹板高强螺栓	钢梁重量kg	备注
								1	DL1-2-49	2FLG5-1	4-560 165 9	9 9 12	28-M20 60 35	994
2	DL1-2-50	2FLG3-3	4-560 165 9	9 9 12	28-M20 60 35	970

                         表3高层钢结构工程次梁安装顺序表

                                                     构件平面位置图号：DL-1-2-1

安装顺序	构件所在图纸号	次梁编号	腹板节点板	板层	腹板高强螺栓	钢梁重量kg	备注
								1	DL1-2-36	2FLB2-2	1-560 190 12	12    9	14-M20 50 35	599
2	DL1-2-36	2FLB2-2	1-560 190 12	12    9	14-M20 50 35	599

钢结构的安装顺序图和表供高层钢结构工程施工全过程各工序工作时用。在钢构件制作顺序、制作质量检查、钢构件配套运输、钢构件安装顺序编号钢构件现场堆放顺序、钢构件吊装顺序、钢结构安装校正、钢结构安装记录、钢结构焊接顺序编号、高强螺栓施工、压型钢板施工等均统一使用本表。

使用本表在钢构件上编写安装顺序号时，应根据钢结构施工图把钢构件的上下、左右的方位，用箭头以醒目的颜色标注清楚。

钢结构安装时，每一节柱的全部钢构件在平面上，分为(1)区和(2)区二个流水段，从钢结构平面布置图的轴线划分。

钢结构安装时，第3、5、7、9、11、13、15、17.....节柱和主梁、次梁、压型钢板按(1)至(2)的顺序流水施工。第2、4、6、8、10、12、14、16、18.....节柱和主梁、次梁、压型钢板按(2)至(1)顺序施工。

每一节柱和主梁可按安装顺序一次安装齐，次梁和压型钢板必需按照流水顺序分二段施工。

一节柱的构件安装顺序为：柱—下层主梁—中层主梁—上层主梁—下层次梁—下层压型钢板—中层次梁—中层压型钢板—上层次梁—上层压型钢板—楼梯及其他构件。

3.编制钢结构焊接顺序图

高层钢结构的焊接顺序比安装顺序更为重要，如果焊接顺序不当，焊后会产生超偏变形，并产生很大的焊接应力。高层建筑钢结构的焊接顺序是从建筑物平面的中心往四周扩展焊接，这种焊接顺序焊缝焊完后产生的焊接收缩变形和残余应力减到最小。

编制的焊接顺序图施工中必须严格按照本图规定的焊接顺序施焊。

腹板是高强螺栓连接、翼板是焊接连接的混合连接接头先终拧腹板的高强螺栓，再焊接翼板焊缝，即用先栓后焊的工艺。一节柱的整体焊缝的焊接顺序是：上层主梁—上层压型钢板—下层主梁—下层压型钢板—中层主梁—中层压型钢板—柱柱接头—其他构件。

一层梁的全部构件安装校正后，设核心筒的建筑物，先焊接钢结构和核心筒连接的那块节点板的焊缝。柱-柱接头，柱-梁接头为全焊透焊缝，百分之百进行超声波探伤检查合格。

4.根据构件安装顺序图编制钢构件运输及现场堆放平面图，现场堆放一节柱的全部构件。

5.钢构件运输

第一节柱，按安装顺序运进现场，并根据安装顺序排放整齐。以后各节柱，按安装顺序表相反次序运进现场排放整齐。

6.测量工艺

在建筑物外部或内部设钢结构的定位轴线的基准线，在基准轴线上设钢结构安装用的轴线点，每节柱安装前，用激光经纬仪或光学经纬仪把安装的定位轴线引到高空，并放出各个柱的位置线，基准线丈量要用测力器，用规定的拉力。

以柱顶为基准设置设置柱子的标高控制线，选最长的柱设定一个标高控制线，设两个面或三个面，和下柱的标高控制线方位一致，标志醒目。

先用相对标高安装，每节柱再用设计标高复核控制高层钢结构建筑的标高。

建筑物内部设抗剪核心筒的，核心筒钢筋混凝土结构的施工标高和钢结构的安装标高要协调。

每根柱子都独立校正标高、位移、垂直度，每节用柱和柱接头的连接板及间隙柱进行柱子标高的调正。

每节柱在该节柱的顶层梁焊接完后，测出柱顶的相对标高，选最高的柱设定一个标高线，作为上节柱的标高定位线。

7.脚手架工艺

在地面往柱上挂小钢梯要安全牢固。边跨柱柱接头处设操作平台，柱梁接头处设轻便工作吊篮，建筑物有核心筒的，设活动脚手架。

8.钢柱安装

设置钢柱地脚螺栓的定型架，在地脚螺栓底面的钢筋混凝土内埋设地脚螺栓的定位钢板，把地脚螺栓的定位轴线、标高精确放置在予埋件上，把地脚螺栓连同定位架放置在予埋件上，精确测量定位到1毫米，用连接钢板或园钢把地脚螺栓焊牢在予埋件上，卸下定型架。地脚螺栓的丝扣在露出部分用通扣。柱子的吊索核算强度，安全系数不小于5。

柱子起吊前，把校正柱用的垫板、钢楔，临时连接板及高强螺栓，永久连接板及高强螺栓等栓牢在柱子上。

起吊要注意不损伤柱底焊缝垫板，到安装位置先调标高，用地脚螺栓连接的第一节柱在柱底增设一个螺母调正标高，上下柱对接用钢楔子调正标高，再对正上下柱接头错边、扭转、再校正柱子垂直度。柱校正时，把柱的标高、扭转、位移、垂偏校正到±0。

一天的任何时候校正柱子的垂直度时，都以经纬仪的垂直平面进行测量，温度对柱子垂直度产生的变化，在安装主梁时进行强制复位。

拧紧柱柱临时连接板的大六角头高强螺栓，用高强螺栓的终拧扭矩。

9.主梁安装

设置核心筒的建筑物，先在核心筒边设置活动脚手架，再放出钢梁的标高线、位置线。脚手架下部不能影响该层压型钢板的安装。设置主梁的临时支承点。

在地面带上梁两端节点板及高强螺栓，高强螺栓放在工具袋内绑扎牢固，离梁头的距离不大于1米。

按照构件安装顺序表的1、2、3.....次序，一次串吊2-3根，每根梁的吊索要挂在吊钩内，用钢丝绳把梁捆梆住，按下中上顺序绑好起吊，为加快起吊速度，可用两付吊索互换使用。一次吊装三根梁时，先安装下层梁，再安装中间的梁，再安装上层梁。

主梁起吊进档对正，先用橇棍，再用冲钉或冲头调正好构件的准确位置，板层螺栓孔对正，一次放入高强螺栓。

安装主梁时用四台经纬仪跟踪，检查柱子的垂直度和预留焊缝收缩量。

主梁安装校正完毕，设置梁头脚手架或挂吊栏。

一层主梁安装校正检查完，初拧，终拧高强螺栓。

10.次梁安装

在地面带上次梁两端的节点板和高强螺栓，高强螺栓放在工具袋内绑扎牢固，离梁头的距离不大于1米。

按照构件安装顺序表的1、2、3.....次序，一次串吊3-5根，每根梁的吊索要挂在吊钩内，用钢丝绳把梁捆梆住，按下中上顺序绑好起吊。

次梁上表面要和主梁上表面调平，用冲钉对正板层孔眼，次梁位置正确，直接放入高强螺栓，先手扳子紧固高强螺栓，再初拧、终拧高强螺栓。为加快起吊速度，和主梁一样可用两付吊索互换使用。

11.高强螺栓工艺

用生锈摩擦面，安装时用软织物擦去浮锈，不能用钢丝刷。

使用前进行螺栓轴力检查，检查高强螺栓的标准拉力，摩擦面的试验，要有试验曲线图。

高强螺栓的初拧，终拧可用手动或电动定扭矩扳手，构件安装校正正确后，再初拧、终拧高强螺栓，初拧扭矩要高些，用终拧扭矩的80％，使板层密贴，初拧一次板层没有达到密贴时，要加复拧，板层密贴后，再进行高强螺栓的终拧。

一个接头的高强螺栓的初拧、终拧都要从螺栓群的中心向四周扩展施拧。

高强螺栓孔严禁用气割扩孔，高强螺栓应自由穿入孔内，不得强行用榔头敲入，或用搬子拧入。

一个接头用同一规格的高强螺栓，方向一致，长短一致，要注意高强螺栓的螺母和垫圈的方向，不得装反。

遇到柱柱接头复板处和梁的翼板边不能用电动扳手拧紧高强螺栓时，要用定扭扳手，定扭扳手的扭矩要定期检查。

12.焊接工艺

施工现场宜用手工电弧焊，也可用气体保护焊，焊接工作开始前先进行焊接工艺试验，并对大直经焊条试焊，低温焊接工艺，异种钢材连接都要进行焊接工艺试验。

焊工要进行培训和考试，考试有理论考试及实际技能考试，焊工要有代号钢印，现场柱柱接头焊接1∶1操作试验，要全部合格。

电焊机空载电压不小于80伏，焊接时，使用焊条额定电流的上限值，即用稍大的电流。

电焊把线、地线截面不小于50平方毫米，长度100米为宜，每台电焊机的地线要和钢结构直接牢固连接。

焊条按规定要求烘干，使用时装入保温筒。

钢板厚度大于40毫米，焊接前要予热，焊后进行后热处理。不合格坡口先进行处理。主梁焊缝的引弧板，息弧板，由构件加工厂制作，焊后引弧板可不切除。

柱，主梁按焊接顺序图1、2、3.....顺次焊接。

梁柱或梁和柱伸出的梁头接头的焊缝，用先栓后焊工艺，先终拧高强螺栓，再电焊，先焊下翼板，后焊上翼板。

柱接头不用引弧板，焊接时，两个电焊工对面以相同速度，对称焊接，在柱角处要放慢焊条移动速度，焊出方角。一个柱接头的焊缝要连续不中断焊接完。

焊接工作时，设专人调整电流，不同位置的焊缝和不同直经的焊条，要随时调整电流，打底焊缝，中间焊缝，盖面焊缝，用不同的焊条和电流。

环境温度低于摄氏零度以下时，母材厚度大于40毫米时焊后后热并保温。

焊缝焊完后，施焊焊工要打上自己的钢印。

焊后24小时进行超声波探伤检查。检查不合格的焊缝要制定翻修工艺。

13.压型钢板

材质检验板材要符合设计要求，压型钢板加工质量检验，要检查一块板两端和中间的偏差。

编制压型钢板平面布置图(直板，切角切口板，封头，檐板)，对压型钢板进行编号，按压型钢板编号加工，在地面加工好切角缺口。

编制安装分区图，按分区图集中捆扎运输起吊。

编制一层压型钢板的现场堆放图，按吊装相反的顺序堆放板吊装，按区吊装。

压型钢板铺设前，在钢梁上放出压型钢板的位置线，严格按位置线铺放，做到横平竖直，排放铺设均匀。

压型钢板的点焊，点数，点焊大小长短，要焊够焊牢，要满足栓钉焊的电流，板间可用铆钉，满足打混凝土不漏浆。

压型钢板和钢结构要同步安装，钢结构安装到那里，压型钢板铺设到那里。

压型钢板铺在悬臂梁部分的，要和楼层其他梁在一个平面内，高了，压型板与梁不密贴，低了，压型板檐张嘴。

14.栓钉焊工艺

设备选型检验、栓钉材质检验、磁环规格材质检验应合格。穿透焊要用8齿磁环。用干燥磁环，受潮磁环使用前要烘干。

栓钉焊的焊接参数要先选定，直接焊在钢梁上和穿透压型钢板焊再焊在钢梁上，穿透镀锌板，穿透冷轧板的，要分别选定。

栓钉焊的焊把线、地线要有足够截面，地线要和钢结构连接牢固。焊把线截面90-120平方毫米、长度30-50米。地线截面90平方毫米、长度10米、与钢结构用卡子卡牢在钢结构上。电流1500-2800安培。时间0.6-1.0秒。栓钉融化长度4-9毫米。

根据设计图纸栓钉的排列位置，在焊件表面测放栓钉位置线。

梁面清理干净再焊接，栓钉焊枪与梁面要垂直，栓钉装进焊枪的卡子时，要压紧压卡子，栓钉枪、栓钉和焊件顶紧后再钩电门，电弧停止后再提栓钉枪。

栓钉焊检验：锤击打到偏斜30度，不出现异常为合格，打斜的不必扶正。

15.涂装

现场涂装部位有：高强螺栓接头、焊接接缝、运输吊装碰撞损伤部位、压型钢板下梁面部位。

材料材质性能检验合格。

清理构件表面，涂装施。

16.防火涂料施工

材料材质检验，防火涂料和防腐涂料要化学相容。

17.中间验收。

本工法把一个结构新颖，技术复杂，施工难度大的高层建筑钢结构工程的各工序化解成技术工人简单的操作动作，做到了工艺简单，施工方便，经济合理，安全可靠，安装精度高，工程质量好，施工速度快。

本发明与现有技术相比，由于本工法是以柱顶为基准，控制每节柱的柱顶在同一标高上。所以安装精度高，可以按设计标高安装，可谓国际国内独创。

每节柱的轴线都从地面引上来，保证建筑物各节柱子的定位轴线的准确性。每节柱都调正柱的标高，不用构件厂来处理安装造成的标高偏差。各节柱的柱顶都在一个标高位置上，保证一层梁都在一个标高平面上。

每根柱都独立校正，每根柱都是标准柱，保证了每一根柱都有很精确的垂直度。取消了不合理的框架校正工艺，节约了大量劳动力加快了施工速度，提高了工程质量。

一次性校正好柱子的标高、位移、垂直度，安装主梁时监测复校柱子的垂直度校正工作简单方便，使每根柱子和整体框架都有很高的安装精度。柱柱接头临时连接板的高强螺栓孔径比螺栓杆扩大3.5毫米，以调正柱子的标高，操作方便，效果良好。

编制的构件安装顺序图、表在现场施工，可以不用图纸，上百种构件型号上万个构件、连接板、几十种数十万高强螺栓都正确无误配套安装，使现场安装秩序井然。

提供了负温度下的焊接工艺，使环境温度在负温度时能正常施工。

钢结构现场堆放一节柱的全部构件，保证构件运输供应不影响安装。现场构件按构件安装顺序堆放，大大节省吊装时间，加快吊装速度。

平面划分二个流水段，使安装现场有条不紊的循环施工。

一节柱安装主梁的顺序是下、中、上，方便安装。构件安装位置校正正确直接放入高强螺栓，在保证工程质量的前提下，简化了施工，提高了施工速度。

温度对高层钢结构安装影响的技术措施，简化了柱子校正工艺，保证了柱子安装质量。

柱主梁混合连接接头采用先栓后焊工艺，保证钢结构框架的准确尺寸，减小焊接变形。

压型钢板和钢结构同步安装，省去了大量安装用的脚手架和吊篮，增加了平面的安全防护措施，使安装现场既能平行流水施工，又能上下交叉作业。

本工法把一个结构新颖，技术复杂，施工难度大的高层建筑钢结构工程的各工序化简成技术工人简单的操作动作，做到了工艺简单，施工方便，经济合理，安全可靠，安装精度高，工程质量好，施工速度快。

附图说明

图1是本发明的高层建筑钢结构立面示图

图2是本发明的高层建筑钢结构平面示图

图3是本发明的高层建筑钢结构安装工法流程图

图4是本发明的高层建筑钢结构钢柱安装顺序图

图5是本发明的高层建筑钢结构主梁安装顺序图

图6是本发明的高层建筑钢结构次梁安装顺序图

图7是本发明的高层建筑钢结构柱柱接头焊接顺序图

图8是本发明的高层建筑钢结构主梁柱接头焊接顺序图

下面将结合附图具体描述本发明的实施例：

以一栋地下4层地上50层，外钢结构框架，内钢筋混凝土核心筒，建筑结构高度197.95米，建筑总高度243米的超高层钢结构建筑，总建筑面积9.4889万平米。钢结构总重量8789吨，30层和45层设置了外伸钢臂，即钢桁架。如附图1。该工程的钢结构的钢材及连接件材料全部用国产材料。

施工工艺流程图如附图2。

一、钢结构制造

编制钢结构制造作业指导书，在钢构件的制作过程中，严格遵守。

对钢材材质，Q345百分之百，Q235按批进行复验，其材质要符合设计要求。

钢柱制作长度用负公差，取负5正1。

钢梁制作长度用正公差，取负1正5。

钢构件制作检查：检查构件外形尺寸、连接板零件的位置、角度、螺栓孔及位置，构件焊接质量，摩擦面加工质量，表面涂层质量等，并有构件出场合格证。

二、钢结构安装

1.编制钢结构安装顺序图表和焊接顺序图表

  钢结构安装顺序图如附图3、4、5，附表1、2、3。

  钢结构焊接顺序图如附图6、7。

2.钢结构现场堆放

  在地面和裙房层楼面设堆放场

3.钢构件运输

第一节柱，按安装顺序运进现场，并根据安装顺序排放整齐，以后各节柱，按安装顺序表相反次序运进现场排放整齐。

现场堆放一节柱的全部构件，不是本节柱的构件，不得运进现场各层件堆放的顺序排列，要能减少吊车垂直运输吊次。

件编上吊装顺序号，指出方位，标注清楚。柱子设置标高基准线，选最长的柱设定一个标高控制线，每根柱在地面以柱顶为基准，设置柱安装用的标高控制线，至少设两个面，并注意和下柱的标高控制线方位一致，中心线，标志醒目，梁的两端不对称时或有孔洞的梁，还要标出方位

三、测量工艺

用相对标高安装，用设计标高复合。

用光学经纬仪或激光经纬仪，或全站仪检验合格，长度用钢尺校核，垂直度用线坠校核。

内部核心筒钢筋混凝土结构和钢结构的测量要协调。在地面设置柱子定位轴线的基准线，检查已完结构柱的轴线位移、标高、扭转、等。

每节柱安装前，把地面的柱定位轴线引到高空，并放出各个柱的位置线，基准线丈量要用测力器，用规定的拉力。

吊装柱子构件时，进行标高、位移、垂直度的测量校正，并做好中间记录，吊主梁时对柱进行监测。

每节柱在该节柱的顶层梁焊接完后，测出柱顶的相对标高，选最高的柱设定一个标高线，至少设两个面，并注意和上柱方位一致，作为上节柱的标高定位线。

四、边脚手架

设置核心筒侧面的脚手架，核心筒侧面钢结构构件位置测量放线。

设置安装柱子和焊接柱柱接头的操作平台，设置安装、焊接主梁用的脚手架平台或吊篮。设置钢梁上的安全绳。

五、吊柱子

按照柱子安装顺序图和表的1、2、3.....的顺序逐件安装。安装前检查绑扎在钢柱上的钢梯要安全牢固，上人方便，如挂在柱子的一个面还不方便，可挂两个面，梯子要能伸进半个脚掌。备好校正柱用的垫板、钢楔等。挂好下柱和上柱用的临时连接板及高强螺栓、带上永久连接板及高强螺栓。柱吊索要核算强度，安全系数不小于5。起吊时注意不损伤柱底焊缝垫板，对正后用临时连接板调标高，再对正上下柱接头错边、扭转、再校正柱子垂直度，用钢楔子固定标高，不用缆风绳。对柱校正时，要求把柱的标高，位移(扭转)，垂偏能达到±0。用终拧扭矩拧紧临时连接板的大六角头高强螺栓。摘吊钩。

六、吊主梁

在核心筒边设置的脚手架，下部不能影响该层压型钢板的安装，测量核心筒预埋件位置标高并放好线，设置主梁的临时支承点。按照构件安装顺序图和表的1、2、3.....的顺序逐件起吊安装，一次串吊2-3根，每根梁的吊索要挂在吊钩内，用钢丝绳把梁捆梆住，按下中上顺序绑好起吊。加快起吊速度，用两付吊索。

在地面带上梁两端节点板及高强螺栓，高强螺栓放在工具袋内绑扎牢固，离梁头的距离不大于1米。

主梁起吊进档对正，先用橇棍，再用冲钉或冲头调正好构件的准确位置，对柱子监测位置正确，连接板层螺栓孔对正，一次放入高强螺栓，不用普通螺栓替换。

一次串吊三根梁时，先安装下层主梁，其次安装中层主梁，再安装上层梁，要预留好焊缝收缩量，每个接头留1-3mm，最好经试验确定。

安装主梁时，用四台经纬仪跟踪，检查柱子的垂直度，扭转和预留焊缝收缩量。

搭设梁头脚手架或挂吊栏，一层主梁安装校正检查完，初拧，终拧高强螺栓。

七、吊次梁

在地面带上次梁两端的节点板和高强螺栓，高强螺栓放在工具袋内绑扎牢固，离梁头的距离不大于1米。

按照构件安装顺序图和表的1、2、3.....的顺序逐件安装，一次串吊3-5根，每根梁的吊索要挂在吊钩内，用钢丝绳把梁捆梆住，按下中上顺序绑好起吊。

次梁上表面要和主梁上表面调平，用冲钉对正板层孔眼，次梁位调整正确，接放入高强螺栓，先用手搬子紧固高强螺栓，再初拧终拧高强螺栓。为加快起吊速度，和主梁一样，用两副吊索替换使用。

八、高强螺栓工艺

用生锈摩擦面，安装时用软织物擦去浮锈，不能用钢丝刷，摩擦面试验，要有试验曲线图。螺栓轴力检查要符合设计要求。

初拧扭矩要高些，用终拧扭矩的80％，使板层密贴，初拧一次板层没有达板层密贴的，要加复拧，板层密贴后，再进行高强螺栓的终拧。

一个接头用同一规格的高强螺栓，方向一致，长短一致，要注意高强螺栓的螺母和垫圈的方向，不得装反。

构件安装校正正确后，再初拧、终拧高强螺栓，柱柱接头复板处不能用电动扳手时，用定扭扳手，定扭搬手的扭矩要定期检查。

高强螺栓孔严禁用气割扩孔，高强螺栓应自由穿入孔内，不得强行用榔头敲入，或用搬子拧入。

初拧和终拧高强螺栓时，要从螺栓群中心开始，向四周扩展。

高强螺栓拧紧后露出2-4扣为宜，少了力不够，长了拧不紧。

九、焊接工艺

工地焊缝最好用手工电弧焊，也可用气体保护焊。

焊工在焊接前进行焊接培训及考试，有理论考试及实际技能考试，焊工要编号，有代号钢印。焊接工作开始前，先进行焊接工艺试验，厚钢板对接焊接试验、大直经焊条试焊，低温焊接工艺试验，异种钢材连接的焊接试验。在现场柱柱接头焊接同等条件做1∶1操作试验，并全部合格。

电焊机空载电压不小于80伏，容量要能焊5、6、7、8毫米直经的焊条，焊接时，使用焊条额定电流的上限值，即用稍大的电流。

焊把线、地线截面不小于50平方毫米，长度100米为宜，每台电焊机的地线要和钢结构直接牢固连接。

焊条按规定要求烘干，使用时放入焊条保温筒内。备风动清渣小铲、存焊条头小桶。

柱柱接头焊接时设防风措施，配备调电流人员，焊缝位置的改变，焊条直径的改变都要及时调正电流。

梁核心筒接头，柱柱接头，梁柱接头不合格的焊接坡口，在焊接前要按照设计要求的尺寸进行处理。

严格按焊接顺序图中规定的焊接顺序1、2、3、4、5、6........施焊，不得任意变更。

主梁焊缝的引弧板，息弧板，由构件加工厂制作，焊后引弧板可不切除。

柱接头不用引弧板，用转圈焊。焊接时，两个电焊工对面以相同速度，对称焊接，在柱角处要放慢焊条移动速度，焊出方角。

一个柱接头的焊缝要连续不中断焊接完，中间不能停息，如果一个接头的焊接时间超过7小时或更长时间，安排两班或多班作业。

梁和柱或梁和柱伸出的梁头接头的焊缝，用先栓后焊工艺，先终拧高强螺栓，再电焊，先焊下翼板，后焊上翼板。

母材厚度超过40毫米的Q345钢材，焊前预热到100-150摄氏度，再施焊。施焊时要分别用打底焊缝，中间焊缝，盖面焊缝不同焊接工艺进行焊接。焊后后热保持100-150摄氏度1小时。冬季或环境温度低于0度以下时用保温材料保温，温度降速不大于每分钟10度。

焊后24小时用超声波探伤检查，一次合格率97％，不合格的返修到合格。

十、压型钢板压型钢板用国产冷轧普通板，材质要检验合格。

编制压型钢板平面布置图，即排板图，包括板，封头，檐板，板编好构件号，地面加工好切角缺口，和钢构件一样，高空不用加工。根据安装分区集中捆扎起吊，按区吊放，高空不做水平运输。

铺放前在钢梁上测放压型钢板的位置线，板排放铺设均匀，压型钢板的点焊，点数，点焊大小长短，要焊够焊牢，要满足栓钉焊的电流，板间可用铆钉，满足混凝土不漏浆，压型钢板和钢梁的焊缝，每0.5米焊一点，每点长度不小于15毫米，保证栓钉焊的电流通过压型钢板传到钢结构上。要有足够的长度，以通过栓钉焊的电流。压型钢板和钢结构要同步安装，钢结构安装到那里，压型钢板跟着铺设到那里。

十一、栓钉焊

根据工程规模选择设备，栓钉材质检验合格，磁环规格材质检验合格，穿透焊用8齿磁环，用干燥磁环，受潮磁环使用前烘干。

焊接参数：直接焊在钢梁上和穿透压型钢板焊再焊在钢梁上分别选定焊接参数，用2条地线和钢结构连接牢固，把线、地线的截面：把线截面120平方毫米，长度50米。地线2条，截面90平方毫米，长度9米，用铁卡子卡牢在钢结构上。电流2500安培，时间0.8秒，栓钉熔化长度6毫米。

在钢梁的上表面和压型钢板的上表面测放栓钉位置线，栓钉位置的表面清干净，焊接时，栓钉装进焊枪的卡子时，要压紧压卡子，栓钉焊枪与梁面焊件要垂直，栓钉枪、栓钉和钢梁压紧后再钩电门，电弧停止后再提栓钉枪，栓钉焊用锤击打到偏斜30度，不出现异常为合格，打斜的栓钉不必扶正。

十二、涂装

现场涂装部位有：高强螺栓接头，焊接接头处，运输吊装碰撞损伤部位，压型钢板下梁面部位。清理涂装的构件表面涂装施工与构件涂层遍数涂层厚度相等。

十三、防火涂料

材料材质检验，防火涂料要和钢结构的防腐涂料相匹配。防火涂料施工，按防火等级达到要求厚度。

十四、中间验收

以二节柱为一个单元，循环至一节柱的全部构件安装焊接，检查记录完成后立即进行。

实施本工法，达到了工艺简单，施工方便，使用劳动力少，安全可靠，安装精度高，工程质量好，施工速度快。

在该钢结构工程上，本工法施工简便、安全，有效地保证了安全，有效地保证了安装精度，该工程的安装工程质量达到了国家标准优良等级。

Claims (2)

1、一种高层建筑钢结构安装工法，包括高层建筑钢结构的构件，柱子1、主梁2、小梁4、楼梯5、楼板6、抗剪桁架7、节点板和各种连接件。整体建筑物有纯框架结构或带抗剪核心筒、抗剪桁架结构体系，建筑物的平面有矩形、长方形、多边形和组合形。钢柱的截面有箱形、管形、H形、十字形，钢梁的截面有H形、工字形和箱形。由多接柱和多层梁及其他构件用安装机械设备和测量仪器，有焊接连接和螺栓连接，构成整个建筑物，

其特征是高层建筑钢结构安装的工艺流程为：施工准备，编制高层建筑钢结构施工组织设计，编制构件安装顺序图、表，编制构件焊接顺序图、表，编制测量工艺，钢构件制作质量检查，钢构件运输、堆放，构件编写安装顺序号，放出构件中心线、标高线，绑扎安装爬梯、小平台，配柱连接板、高强螺栓，钢柱起吊安装，校正标高、位移、扭转、垂偏，钢柱固定，测量记录，设置水平、垂直安全网，设置安全防护拦杆，主梁连接板及高强螺栓配套，主梁安装，柱监测，次梁连接板及高强螺栓配套，次梁安装，高强螺栓初拧、终拧，高强螺栓检查记录，上层梁焊接、焊接检验合格铺设上层压型钢板，从地面引上节柱子的定位轴线、标高线，下层、中层梁焊，焊接检验合格，铺设下层、中层压型钢板，栓钉焊，柱柱头焊接，焊接检验合格，一节柱全部质量记录，一节柱中间验收，防火涂料施工。

2、根据权利要求1所述的工法，其特征是用相对标高安装，用设计标高复合，焊接连接的钢柱制作长度用负公差，焊接连接的钢梁制作长度用正公差，按照构件安装顺序编制现场构件堆放顺序图，现场堆放一节柱的全部构件，结构安装在平面上划分二个安装流水区段，以柱顶为基准设置柱的标高控制线，每节柱的定位轴线都从地面引上来，每节柱都调正柱的标高，都调正到设计位置，每根柱在安装梁前都独立校正，上柱和下柱接头的临时连接用高强螺栓，螺栓孔径比螺栓直径3.5毫米，以调正柱子的标高，用柱和柱的临时连接板校正柱子的标高、位移、扭转和垂直度，不用缆风绳和支撑，一次校正好柱子的标高、位移、垂直度，安装柱和柱之间的主梁时，监测柱的垂直度，结构用的高强螺栓，在安装构件时按安装顺序表中的规格、数量用工具袋挂在构件上一起起吊，每个构件安装校正位置正确，直接放入高强螺栓。任何时候校正柱子都以经纬仪的垂直平面测量，温度变化使柱了产生的垂直偏差，在安装柱和柱子之间的主梁时强制复位，编制柱子安装顺序图、表，按照柱子的安装顺序图、表逐渐安装，编制主梁顺序图、表，按照主梁的安装顺序图、表逐件安装，一节柱安装主梁的顺序是下层主梁、中层主梁、上层主梁，安装次梁的顺序也是下层次梁、中层次梁、上层次梁，编制一节柱安装的详细进度计划，一节柱各构件的整体安装顺序包括焊接顺序是，

安装：柱、下层主梁、中层主梁、上层主梁，下层次梁、下层压型钢板、中层次梁、中层压型钢板、上层次梁、上层压型钢板，楼梯及其他构件，单个构件的安装顺序按照编制的安装顺序图顺序安装，

焊接：上层主梁、上层压型钢板，下层主梁、下层压型钢板，中层主梁、中层压型钢板，焊接柱柱接头，最后焊接楼梯等其他构件，单个构件的焊接顺序，按照编制的焊接顺序图顺序焊接，

柱柱接头用转圈焊，不用引弧板，柱柱接头母材钢板大于40毫米的焊前预热，焊后后热并保温，

柱梁混合连接接头采用先栓后焊的顺序，减少焊接变形，

编制负温度下的焊接工艺，冬季或气温在负温度时，按照负温度焊接工艺焊接，

编制压型钢板平面布置图、表，对不同规格的板块进行编号，按号进行加工，按照压型钢板的平面布置图逐块铺放，现场和高空不再做压型钢板的加工，

压型钢板和钢结构同步安装，钢结构安装到那里，压型钢板铺设到那里，

栓钉焊的各项参数保证直接焊接和穿透压型钢板的焊接。

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