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高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)與管理

作者:孫志鋒 翟寶傳 徐祥    
時(shí)間:2012-11-26 17:30:19 [收藏]
近年來鋼結(jié)構(gòu)因其質(zhì)輕、工期短、抗震性好和環(huán)保等特性在我國(guó)高層、超高層建筑中得到廣泛應(yīng)用。本文主要通過對(duì)金龍大廈鋼結(jié)構(gòu)工程的施工管理介紹,簡(jiǎn)要闡述了高層鋼結(jié)構(gòu)工程的施工技術(shù)與管理特點(diǎn)
    關(guān)鍵詞:高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)與管理

          摘   要:近年來鋼結(jié)構(gòu)因其質(zhì)輕、工期短、抗震性好和環(huán)保等特性在我國(guó)高層、超高層建筑中得到廣泛應(yīng)用。本文主要通過對(duì)金龍大廈鋼結(jié)構(gòu)工程的施工管理介紹,簡(jiǎn)要闡述了高層鋼結(jié)構(gòu)工程的施工技術(shù)與管理特點(diǎn)。
          關(guān)鍵詞:高層鋼結(jié)構(gòu)工程的施工技術(shù)與管理

    1、引言
          同發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的高層、超高層建筑雖然起步較晚,但隨著改革開放,許多“高、大、新、尖的現(xiàn)代化建筑如雨后春筍般的建立,為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了重大貢獻(xiàn)。而鋼結(jié)構(gòu)因其自重輕、施工周期短、抗震能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)被人們廣泛應(yīng)用于高層、超高層建筑中。浙江中南建設(shè)集團(tuán)鋼結(jié)構(gòu)有限公司承建的金龍大廈為鋼管混凝土與混凝土核心筒組合結(jié)構(gòu)的高層建筑。本工程結(jié)構(gòu)體系采用鋼框架-核心筒結(jié)構(gòu),其中柱子為方形鋼管混凝土柱,梁為焊接H型鋼梁,樓板采用自承式組合樓板。箱型柱平面布置為34根,其中28層鋼柱布置20根,5層鋼柱布置14根;鋼柱分為10節(jié),局部鋼柱分段為11節(jié),鋼柱最大重量約為4.8噸左右,鋼梁約為4500根,,鋼梁最重約為1.2噸,構(gòu)件總噸位約2200噸。地下2層,地上28層,建筑面積約3.4萬平方米,建筑高度99.7米。
          本工程建于杭州市濱江區(qū)秋水路和臘梅路交叉口,地處鬧市區(qū)。鋼結(jié)構(gòu)的制作、運(yùn)輸及安裝工作量大。

    2、高層鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)
          因有幸參與了金龍大廈鋼結(jié)構(gòu)工程的施工組織與管理,結(jié)合高層鋼結(jié)構(gòu)的工藝流程與特點(diǎn):(構(gòu)件驗(yàn)收——吊裝——質(zhì)量控制——高強(qiáng)螺栓——焊接及其檢測(cè)——壓型鋼板與熔焊栓釘)。高層鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)主要體現(xiàn)在以下七個(gè)方面:
          1)構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)、驗(yàn)收與堆放
          2)塔吊的選擇、布置及拆裝
          3)吊裝
          4)測(cè)量控制
          5)焊接
          6)工期及質(zhì)量控制
          7)安全施工
          2.1 構(gòu)件的進(jìn)場(chǎng)、驗(yàn)收與堆放
          場(chǎng)地狹小、施工條件差是當(dāng)前施工工程普遍存在的困難,對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)工程而言,相對(duì)緊張的工期對(duì)構(gòu)件堆放要求更高更嚴(yán)格,這個(gè)問題不處理好必將對(duì)吊裝及整個(gè)工程施工造成嚴(yán)重影響。金龍大廈施工初期,由于構(gòu)件堆放較多,鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)場(chǎng)量大,需堆疊2~3層,如沒有周密的進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃,勢(shì)必造成現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)順序的混亂,其結(jié)果是:需要的構(gòu)件壓在下面,不用的構(gòu)件放在上面,不僅驗(yàn)收工作無法進(jìn)行,而且存在著大量的翻料、找料等重復(fù)工作。后來在強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)管理及構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃的基礎(chǔ)上,著重抓了現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件堆放布置、構(gòu)件的堆放順序等工作,除根據(jù)吊裝需要周密的進(jìn)場(chǎng)構(gòu)件外,還根據(jù)吊裝順序和堆場(chǎng)規(guī)劃特點(diǎn)將進(jìn)場(chǎng)構(gòu)件進(jìn)行有序排列,既保證了驗(yàn)收工作的正常進(jìn)行,也為吊裝創(chuàng)造了良好的外部條件。
          把好構(gòu)件的驗(yàn)收關(guān)是我們?cè)谝酝┕さ母邔愉摻Y(jié)構(gòu)工程中的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)。金龍大廈共有鋼構(gòu)件  5000 件,制造及運(yùn)輸過程中難免會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的問題,這些問題如不在地面加以消除,吊裝到上面勢(shì)必增加安裝的進(jìn)度,對(duì)整個(gè)工程質(zhì)量控制也將產(chǎn)生嚴(yán)重影響。
          2.2 塔吊的選擇、布置與拆裝
          塔吊是高層鋼結(jié)構(gòu)工程施工的核心設(shè)備,其選擇與布置要根據(jù)建筑物的布置、現(xiàn)場(chǎng)條件及鋼結(jié)構(gòu)的重量等因素綜合考慮,并保證裝拆的安全、方便和可靠。
          我們根據(jù)金龍大廈的施工現(xiàn)場(chǎng),結(jié)構(gòu)形狀及構(gòu)件的最大起重量,選擇一臺(tái)TC7030—16塔吊。70米回轉(zhuǎn)半徑,末端起重量為3噸。根據(jù)塔吊至各較遠(yuǎn)吊點(diǎn)及各吊點(diǎn)起重量的計(jì)算,所有鋼柱、鋼梁均滿足起吊要求。而塔吊的拆除我們采用了“已大化小、化小為零”的方法,較好的解決了塔吊的拆除問題。
          2.3 吊裝
          吊裝是鋼結(jié)構(gòu)施工的龍頭工序,所謂“良好的開端是成功的一半。”吊裝的速度與質(zhì)量對(duì)整個(gè)工程起舉足輕重的作用。在金龍大廈高層鋼結(jié)構(gòu)施工中,通過多個(gè)吊裝機(jī)械配合施工,采取“區(qū)域吊裝”的方法解決了工期緊與工程量大的矛盾。(在吊裝過程中高層施工區(qū)域采用25噸汽車吊用來吊裝第一節(jié)鋼柱,TC7030吊裝二節(jié)柱以上的構(gòu)件,16噸吊車主要用來卸貨。)。
          2.4 測(cè)量控制
          在高層鋼結(jié)構(gòu)施工中,垂直度、軸線和標(biāo)高的偏差是衡量工程質(zhì)量的重要指標(biāo),測(cè)量作為工程質(zhì)量的控制階段,必須為施工檢查提供依據(jù)。
          從鋼結(jié)構(gòu)施工流程可以看出,各工序間既相互聯(lián)系又相互制約,選擇何種測(cè)量控制方法直接影響到工程的進(jìn)度與測(cè)量。
          我公司的技術(shù)人員和測(cè)量人員在進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后,經(jīng)總包單位、監(jiān)理單位和建設(shè)單位的支持和配合,進(jìn)行了軸線和標(biāo)高控制點(diǎn)的書面移交,以此作為安裝測(cè)量及校正檢查的依據(jù)。對(duì)于軸線的控制:我們采用經(jīng)緯儀進(jìn)行軸線放測(cè)和檢查控制,先將軸線彈設(shè)于地下室地板上,然后對(duì)鋼柱劃分中心線。對(duì)于平面控制:我們根據(jù)金龍大廈建筑底部平面是方形,上部平面是矩形,使用設(shè)置四條控制軸線,8個(gè)軸線控制點(diǎn)(內(nèi)控點(diǎn))來測(cè)設(shè)樓層面上軸線,進(jìn)行控制。對(duì)于垂直度的控制:我們從兩個(gè)不同的方向用2臺(tái)經(jīng)緯儀控制。當(dāng)鋼柱安裝到一定高度時(shí),結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況在東南西北面各設(shè)一個(gè)測(cè)量控制點(diǎn),可達(dá)到3節(jié)柱以上的鋼柱在此方向上的通視條件。對(duì)于標(biāo)高的控制:基坑內(nèi)的標(biāo)高采用地面上標(biāo)高控制點(diǎn)按水準(zhǔn)測(cè)量法向坑內(nèi)進(jìn)行傳遞設(shè)置坑內(nèi)臨時(shí)標(biāo)高控制點(diǎn)的方法實(shí)現(xiàn)。樓層標(biāo)高控制點(diǎn)的傳遞采用沿結(jié)構(gòu)外墻、邊柱或電梯間向上豎直進(jìn)行傳遞。
          2.5 焊接
          高層鋼結(jié)構(gòu)具有工期緊、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工程量大、質(zhì)量要求高的特點(diǎn),而焊接作為鋼結(jié)構(gòu)施工的重要工序,其工序的選擇與施焊水平對(duì)工程的“安全、優(yōu)質(zhì)、高速”的完成影響重大。
          根據(jù)該工程的特點(diǎn),我們編制出了一整套切實(shí)可行的適用本工程的手工電弧焊(SMAW)工藝指導(dǎo)書,并確立了相關(guān)的工藝參數(shù)。根據(jù)焊接工藝的要求,在施工前應(yīng)對(duì)焊條按焊接工藝進(jìn)行烘焙,領(lǐng)用時(shí)放在焊條保溫筒內(nèi),并填好記錄。焊接順序,平面上應(yīng)從中部對(duì)稱的向四周擴(kuò)展,豎向可采取有利于工序調(diào)、方便施工、保證焊接質(zhì)量的順序。通過焊接工藝指導(dǎo)書的編制,焊接質(zhì)量得到了有效的保證,經(jīng)濟(jì)效益和施工工期也有了有效的保證,并為我們贏得了總包單位及建設(shè)單位的信任和好評(píng)。
          2.6 質(zhì)量與工期控制
          高層鋼結(jié)構(gòu)不同于一般混凝土建筑的顯著特點(diǎn)是:質(zhì)量高、工期緊。質(zhì)量與工期的保證依賴于科學(xué)的管理、嚴(yán)格的施工組織管理。
          建立科學(xué)管理的組織體系,嚴(yán)格按項(xiàng)目管理法施工是保證工程“安全、優(yōu)質(zhì)、高速”進(jìn)行的關(guān)鍵。為此,我們組建了金龍大廈鋼結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目經(jīng)理部,實(shí)行項(xiàng)目建造師負(fù)責(zé)制和全員合同管理。在組織形式上,實(shí)行定編定員、定崗位、定職責(zé),提倡一專多能、一人多職、工段長(zhǎng)與工人一道上前線。既起到了表率作用,又便于現(xiàn)場(chǎng)管理。從項(xiàng)目建造師到勞資、安全、技術(shù)等職能部門到現(xiàn)場(chǎng)辦公,及時(shí)了解、掌握工程的進(jìn)度情況,解決有關(guān)的技術(shù)、質(zhì)量、安全等問題,在整個(gè)項(xiàng)目管理形成了以項(xiàng)目建造師為核心,集施工組織網(wǎng)絡(luò)的安全質(zhì)量保證體系及新技術(shù)攻關(guān)應(yīng)用和QC小組為一體的短小精悍的施工隊(duì)伍。同時(shí)各工段均實(shí)行了內(nèi)部經(jīng)濟(jì)責(zé)任制,明確了責(zé)、權(quán)、利,最大限度的調(diào)動(dòng)了一線工人的積極性和責(zé)任感,為工程保質(zhì)保量地完成奠定了基礎(chǔ)。在施工過程中,焊接QC小組、測(cè)量QC小組和安裝QC小組嚴(yán)格按照施工藍(lán)圖和鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)的進(jìn)行檢查和復(fù)核。在上一道工序不能達(dá)到驗(yàn)收要求時(shí),嚴(yán)格禁止下一道工序的施工。這為工程的順利進(jìn)行和質(zhì)量達(dá)標(biāo)提供了堅(jiān)實(shí)而強(qiáng)有力的保證。在所有施工人員的努力下,所有焊縫經(jīng)第三方的100?探傷,100?合格。
          2.7 安全施工
          安全施工是鋼結(jié)構(gòu)施工中的重要環(huán)節(jié),高層鋼結(jié)構(gòu)施工的特點(diǎn)是高空、懸空作業(yè)點(diǎn)多。金龍大廈僅高強(qiáng)螺栓就有10萬多顆,這些東西雖小,但如果從幾十米高空掉下去,后果可想而知。為了杜絕安全事故,項(xiàng)目部成立了安全監(jiān)督小組,設(shè)立了專職安全員,嚴(yán)格管理,制定了周密完善的安全生產(chǎn)條例,對(duì)職工進(jìn)行定期的安全教育,樹立“安全第一,預(yù)防為主”的思想。在嚴(yán)格管理的基礎(chǔ)上,項(xiàng)目部不惜花大量的人力、物力、財(cái)力進(jìn)行嚴(yán)密的防護(hù)。采取搭設(shè)雙層安全網(wǎng),從而使得金龍大廈鋼結(jié)構(gòu)工程在合同要求的150天工期內(nèi)如期完成。在工程施工工期內(nèi),人員無一傷亡,構(gòu)件無一墜入。
          3.結(jié)語
          該工程在建設(shè)單位組織的竣工驗(yàn)收中,獲得建設(shè)、監(jiān)理和總包單位的好評(píng),并獲得了浙江省鋼結(jié)構(gòu)金剛獎(jiǎng)。
          作者簡(jiǎn)介:孫志鋒(1979-),浙江中南建設(shè)集團(tuán)鋼結(jié)構(gòu)有限公司建造師,長(zhǎng)期從事工程現(xiàn)場(chǎng)的施工與管理;
          聯(lián)系地址:浙江杭州市濱江區(qū)長(zhǎng)河鎮(zhèn)浙江中南建設(shè)集團(tuán)鋼結(jié)構(gòu)有限公司工程部(310052)
     

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