高层建筑钢结构的安装
出处：按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《建筑工程施工实用技术手册》第695页（3840字）
(一)高层钢结构安装的基本要求
在高层钢结构建筑施工中，钢结构安装是一项非常重要的分项工程，由于其结构复杂、规模较大、工期较长、专业性强、精度很高，因此需要做好以下基本工作：
1．高层钢结构在安装施工前，应按照施工图纸和有关技术文件的要求，结合工程特点、结构类型、工期要求和现场条件等，认真编制钢结构安装施工组织设计，作为吊装施工中的技术文件。在具体实施的过程中，应根据客观条件变化的情况，及时进行调整和补充。
2．在确定具体的钢结构安装方法时，必须与土建工程、水电暖卫、通风、通讯和电梯等施工单位密切结合，对所有施工的项目进行统筹安排，搞好综合平衡工作。
3．为确保钢结构的安装质量，对安装中所用的连接材料，如高强度螺栓、焊丝、焊条、焊剂、普通螺栓、栓钉和涂料等，必须具有产品质量证明书，并符合设计图纸和有关规范的规定，必要时应进行相应的复验。
4．高层钢结构工程中土建施工、构件制作和结构安装三个方面所使用的钢尺，必须用同一标准进行检查和鉴定，应具有相同的精度。
5．高层钢结构安装时的主要工艺，如测量校正、厚钢板焊接、栓钉焊、高强度螺栓节点的摩擦面加工和安装工艺等，必须在施工前进行工艺检验。在试验结论的基础上，确定各项工艺参数，规定出各项具体操作工艺。
6．高层钢结构安装前，必须对构件进行详细检查，如构件的外形尺寸、螺孔位置及直径、连接件位置及角度、焊缝、栓钉、高强度螺栓节点摩擦面加工质量等，必须进行全面检查，经检查符合图纸及规范规定后，才能进行安装施工。
7．高层钢结构的安装，应当在具有高层钢结构安装资格的责任工程师指导下进行；安装用的专用机具和检测仪器，应满足钢结构安装的施工要求，并应定期进行检验。
(二)钢结构安装前的准备工作
钢结构安装前的准备工作，除以上在基本要求中所提出的有关事项外，主要还应做好施工流水段划分、安装顺序和柱子基础等准备工作。
1．钢结构安装施工流水段划分及安装顺序
(1)施工流水段的划分
高层钢结构的安装，必须按照建筑物的平面形状、结构形式、安装机械的数量和位置等，合理划分安装施工流水区段。
平面流水段的划分，主要应考虑钢结构在安装过程中的对称性和整体稳定性。其安装顺序，一般应由中央向四周扩展，以利焊接误差的减少和消除。
立面流水段的划分，应以一节钢柱为单元。每个单元以主梁或钢支撑、带状桁架安装成框架为原则，其次是次梁、楼板及大量结构构件的安装。塔式起重机的提升、顶升与锚固，均应满足组成框架的需要。
(2)构件安装顺序确定
在高层钢结构安装之前，应根据安装流水段的划分，确定和编制构件安装顺序表。表中应注明每一种构件的节点型号、连接件的规格数量、高强螺栓的规格数量、栓焊数量及焊接量、焊接形式等。
构件从成品检验、运输、现场核对、安装、校正，到安装完毕的质量检查，以及在地面进行构件组拼扩大安装单元时，统一使用安装顺序表。
2．钢结构柱子基础的准备和柱底的灌浆
钢结构柱子基础的准备和柱底的灌浆，不仅关系到高层钢结构能否进行安装，而且直接影响上部钢结构的安装质量，尤其以柱子底脚螺栓埋设精度最为明显。底脚螺栓的埋设，可采用一次埋设或二次埋设方法。
为了精确控制钢结构上部结构的标高，在钢柱吊装之前，要根据钢柱预检结果(包括实际长度、牛腿间距离、钢柱底板平整度等)，在柱子基础表面浇筑标高块，如图12－15所示。标高块的强度不宜小于30MPa，在标高块表面须埋设厚度为16～20mm钢面板。在浇筑标高块之前，应对基础表面进行凿毛处理，以增强其粘结。
图12－15 柱子基础标高块示意图
待第一节钢柱吊装、校正和锚固螺栓固定后，要进行底层钢柱的柱底灌浆，如图12－16所示。灌浆前在钢柱底板四周立模板，用水清洗基础的表面，排除多余的积水后灌浆。灌浆用砂浆应基本上保持自由流动，灌浆从一边进行连续灌注，灌浆后用湿草袋等物品遮盖养护。
图12－16 柱底灌浆
(三)高层钢结构构件的安装工艺
1．钢柱的安装
第一节钢柱是安装在柱基础临时标高块上的，钢柱安装前将登高扶梯和挂篮等临时固定好。钢柱起吊后对准中心轴线就位，固定地脚螺栓，校正垂直度。其他各节钢柱采用对接焊都安装在下节钢柱的柱顶，钢柱两侧装有临时固定用的连接板，上节钢柱对准下节钢柱柱顶中心线后，即用螺栓固定连接板作临时固定。
钢柱的吊装可用双机抬吊或单机吊装，如图12－17所示。单机吊装时，需在柱子的根部垫以垫木，以回转法起吊，严禁柱根拖地。双机抬吊时，将柱吊离地面后，在空中进行回直。
图12－17 钢柱的吊装工艺
1－吊耳；2－垫木
钢柱就位后，先对钢柱的垂直度、轴线、牛腿面标高进行初步校正，然后安设临时固定螺栓，再拆除吊索。钢柱上下接触面间的间隙，一般不得大于1．5mm，如果间隙在1．5～6．0mm之间，可用低碳钢垫片将间隙垫实；如果间隙超过6．0mm，则应查清原因后进行处理。
2．钢梁的安装
钢梁在吊装前，应于柱子牛腿处检查标高和柱子间距。主梁吊装前，应在梁上装好扶手杆和扶手绳，待主梁吊装到位时，将扶手绳与钢柱系住，以保证施工人员的安全。
钢梁一般采用二点吊，在钢梁上翼缘处开孔作为吊点。吊点的位置取决于钢梁的跨度。为加快钢梁的吊装速度，可采用多头吊索，一次吊装数根。
有时可将梁、柱在地面上组装成排架后进行整体吊装，以减少高空作业，保证施工质量、加快吊装速度和保证施工安全。
3．剪力墙板安装
装配式剪力墙板安装在钢柱和楼层框架梁之间，剪力墙板有钢制墙板和钢筋混凝土墙板两种，其安装多采用以下两种方法：
(1)先安装框架，后安装墙板
先安装框架，后安装墙板的方法，即在墙板进行安装时，选用索具吊到就位附近临时搁置；然后再调换索具，在分离器两侧同时下放对称索具绑扎墙板，再起吊安装到位。这种安装方法效率较低，临时搁置还需采取一定的措施。其安装方法如图12－18所示。
图12－18 剪力墙板安装方法之一
1－墙板；2－吊点；3－吊索
(2)先与框架梁组合，再进行安装
剪力墙板是四周与钢柱和框架梁用螺栓连接再用焊接进行固定的，安装前在地面先将墙板与上部框架梁组合，然后再将墙板一并安装，定位后再连接其他部位。这种安装方法安装效率高，是一种较为合理的安装方法，如图12－19所示。
图12－19 剪力墙板安装方法之二
1－墙板；2－框架梁；3－钢柱；4－安装螺栓；5－框架梁与墙板连接处；6－吊索；7－墙板安装时与钢柱连接部位
4．钢扶梯的安装
钢扶梯一般以平台部分为界限分段进行制作，构件是一种空间体，与框架同时进行安装，然后再进行位置和标高的调整。在安装施工中常作为操作人员在楼层之间的工作通道，安装工艺比较简便，定位固定比较复杂。