高层钢结构住宅施工技术？
随着我国国民经济的发展和人口城市化进程的加快，我国住宅建设持续空前发展，人民生活条件逐步改善，对居住质量的要求越来越高。中国已经成为最大的产钢国，适合工厂大批量生产，工业化和商品化程度高。可以集设计、生产、施工、安装于一体，提高住宅产业化水平。由于上述优点，钢结构在住宅市场将会有很好的发展前景。
1，简介
钢结构已经在高层建筑中使用了几十年。最早用钢结构建造高层建筑的是美国。战后，经济复苏后，高层钢结构工程建设再次兴起。随着炼钢技术和成型制造技术的发展，给钢结构工程的应用带来了新的活力，工程建设日益增多，相应地促进了钢结构设计和施工技术的不断进步和完善。特别是1960以来，高层钢结构工程发展迅速，钢结构成为高层建筑设计和选型的主要对象。
随着我国国民经济的发展和人口城市化进程的加快，我国住宅建设持续空前发展，人民生活条件逐步改善，对居住质量的要求越来越高。中国已经成为最大的产钢国，适合工厂大批量生产，工业化和商品化程度高。可以集设计、生产、施工、安装于一体，提高住宅产业化水平。由于上述优点，钢结构在住宅市场将会有很好的发展前景。
通过百花小区1#高层住宅钢结构体系的应用研究，更好地提高了钢结构体系在住宅行业的应用技术，推动了国内钢结构在房地产行业的采用，为钢结构体系的发展做出了贡献。
2.项目概况
百花小区1#商住楼位于济南高新技术产业开发建设总公司建设的百花小区，建筑面积3.3万平方米，地下一层，地上26层(含地下车库，公共建筑1 ~ 3层，4层以上住宅)。承重框架为箱形截面立柱和H型钢，立柱采用马钢生产的Q345B钢。内外墙采用南京ALC(蒸压轻质加气混凝土板)，外墙直接涂刷在ALC板上。公共建筑外窗采用无框窗；住宅外窗采用60系列PVC塑钢窗和中空玻璃。地面为现浇混凝土，屋面采用PVC卷材防水聚乙烯泡沫保温屋面。屋内水电均为暗线，与梁相交处的梁腹板预留孔洞。水电按户计量，提供宽带接入。进口美国原装金标电暖器加热。室内装修精细，空间大，效果好，充分体现了钢结构的结构优势。
3.主要施工方法
3.1钢结构箱形柱采用钢板制作，在钢构件加工车间加工，完成钢构件的除锈和焊接。
3.1.1箱形柱制造工艺
1)钢板拼接
由于各柱高度在12米以下，为保证下料后钢板的平直度，先拼接两块钢板。在钢板的两端形成凹槽。
2)标记和下料
根据布局图画线，宽度方向留3mm，长度方向留50mm。在中间隔板上画线，不留任何空白。
沿长度方向沿划线每隔5m钻8mm孔。
用两台半自动切割机(或双头)沿划线中心同时切割，每隔5米留100mm不切割，冷却后再切割。
3)组装焊接
使用H型钢作为临时装配平台。组装前，调平平台并固定H形垫。在两个腹板上画装配线，组装焊接衬板。
定位焊接。衬板内侧每隔300mm焊10-20mm焊缝。
组装腹板和隔板，并点焊。
组装两块盖板。定位焊接。
组装腹板并点焊。
并排使用三个同样大小的盒子，点焊两次。使用两侧的盒子作为自动焊接机的轨道。
焊接:采用两台埋弧自动焊机同向焊接两条焊缝。在焊缝两端增加100mm引弧板和灭弧焊。
焊完一层，把盒子翻过来，在另一面焊两道焊缝。焊接方法如上。焊完后，翻过来在另一侧焊两道焊缝。
焊接完成后，将灭弧板在距母材5mm处切断，并用砂轮机磨平。千万不要用锤子把它打下来。并检查研磨后的切割面。
焊缝无损检测，采用超声波探伤。探伤长度为每条焊缝的20%，根据JB11345不低于II级。
3.1.2、横梁及连接板加工及组装焊接
1)消隐
型钢采用型钢切割机切割，钢板采用半自动切割机切割。切割后应进行除渣和打磨，并分类编号放置。
2)钻孔
先用划线针和钢直尺在构件上划出孔的中心和直径，在孔周围(90°位置)打四个孔，钻孔后检查；
3)高强度螺栓的摩擦表面处理
喷砂处理的高强度螺栓摩擦面表面粗糙度:喷砂压力约6Kg/cm2，石英砂粒度1.5∽4mm，处理后的钢表面呈灰白色；
用电动砂轮机打磨钢板表面。砂轮的磨削方向垂直于受力方向，磨削范围不应小于螺栓直径的4倍。打磨时，钢材表面不应磨出明显的凹坑。
3.2钢结构安装
3.2.1箱型柱安装:箱型柱在实际施工过程中按照材料采购、加工、运输、吊装、连接(加固)等工序完成。所有钢结构产品在刷防锈漆前，必须清除部件表面的毛刺、铁锈、油污和附着物。人工除锈达到St2，机械除锈达到Sa2。四楼以下裙房48根，主楼37根。单柱最短长度为4.5m，最长长度为12.5m..横截面是箱形的。单根立柱最大设计重量为3.5吨，最小设计重量为1.88吨。剪力墙框架的柱为150*150H钢。吊装顺序采用由中心向四周展开的原则，以保证安装时框架的对称和稳定。立柱采用QTZ-80型塔吊安装吊装，利用立柱顶部的临时设计连接耳板作为吊点。立柱通过临时连接板和临时螺栓连接，形成稳定的单元框架，然后调整焊接和UT检测。
3.2.2钢梁的安装钢梁的安装分为主梁、次梁和外悬臂梁的安装；主梁采用Q345B轧制H型钢。立柱成单元后，主梁采用绑扎吊装串联施工，吊装数量根据工程设计特点为2”4；由于空间和接触点的实际情况，次梁和剪力墙框架梁一般采用单梁吊装。
3.2.3用高强度螺栓安装高强度螺栓是目前建筑钢结构最先进的连接方式之一。其特点是施工方便，可拆卸更换，传力均匀。根据本工程的设计方案，高强度螺栓采用摩擦式连接。紧固方式采用专用棘轮扳手和扭矩扳手，通过初拧和终拧完成。
3.2.4螺柱焊螺柱焊是高层钢结构施工中不可缺少的环节。常见的螺柱焊分为两种方式:直接焊接在钢梁上和穿过压型钢板后焊接在钢梁上。本工程采用钢梁上直接焊接。
3.3混凝土施工
本工程混凝土部分主要由核心筒墙和现浇混凝土楼板组成。混凝土运输。混凝土的垂直运输主要由混凝土泵泵送。根据本工程的结构特点，楼板模板支撑方案采用H型钢下翼缘支撑小型H型钢，H型钢上铺竹胶合板和钢筋。箱型柱采用顶升法浇筑混凝土，混凝土由混凝土泵的压力自下而上压入箱型柱内。混凝土顶进前，顶进入口处的管壁强度应与设计人员进行详细严格的检查，以确保顶进压力在要求的强度范围内。同时，在柱下侧壁安装专用压力表，随时观察柱内混凝土的压力变化。此外，对顶升用混凝土的配合比也要有严格的要求，保证混凝土的坍落度不小于200 mm。
3.4外墙板的安装
外墙板采用南京徐建生产的175MM厚ALC板。所有板材均在工厂加工，然后运至现场吊装。吊装设备为塔式起重机。外墙板约9780块，其中平板4600多TU，艺术板5180 TU。根据厂家提供的图集，墙板内通过膨胀螺栓固定在地板上的长角钢与ALC板上的专用连接杆连接，缝隙用填缝砂浆和密封胶密封。在床连接处的窗户周围添加角钢。
3.5内部墙板的安装
内墙板均为南京制造的C型125 ALC板。工厂生产和现场安装。施工工艺简单，不受天气等条件限制。内墙的安装和外墙的安装基本相似。卫生间、厨房等部位的墙板采用专用PVC密封胶。
4.主要技术成果
1)箱型混凝土柱
箱型柱-混凝土柱是在箱型柱内浇注高强(C50)混凝土，箱型柱中间用隔板支撑，从而形成两种材料互补、共同工作的机制，解决了在荷载作用下，强度未达到极限前过大的问题。具有承载力高、抗震性能好、施工简单等特点。一般每四层(每节长约12米)为一个制作安装单元，钢管柱整体一次性吊装到位，为主体结构组装创造了条件。箱形柱-混凝土包裹防火板后，钢管混凝土柱的耐火极限大于三小时，满足高层建筑的防火要求。
在H型钢的加工和栓钉的焊接中，采用合理的工艺将焊接产生的残余应力降到最低，并采用合理的手段对误差进行修正。
高强度螺栓的类型和高强度螺栓的接触面应用砂轮打磨，打磨方向应垂直于构件的受力方向。安装时应用钢丝刷清除浮锈，并按规范做摩擦面的防滑系数试验，防滑系数不小于0.35。
2)H型钢
H型钢采用轧制H型钢制成，变形能力强，抗震性能好，承载力高。h型钢涂防锈漆，涂防火板，解决了钢结构的防腐和防火问题。施工时钢梁承载力大，可以大大节省模板的工作量。使用的横梁全部在工厂加工，然后运到县城现场吊装，大大减少了现场的工作量，缩短了工期。
3)侧向力支撑混凝土筒结构
在电梯和楼梯处形成钢筋混凝土核心筒作为剪力墙的侧向力支撑，提高了结构的稳定性，对优化抗侧刚度、提高抗震性能起到积极作用。
4)现浇钢筋混凝土楼板
钢框架梁下翼缘作为模板支撑，铺设竹胶板，按设计铺设钢筋，浇筑C30混凝土。节约模板材料，缩短工期。
5)节能复合外墙板
从某种意义上说，墙板，尤其是外墙板，比结构体系更重要。因为住宅建筑的主要功能是通过外墙板来实现的。本工程使用的复合外墙板为南京徐建蒸压轻质加气混凝土(ALC)板，被列为“全国住宅建设推荐产品”。面板由加气混凝土和加强龙骨组成。墙板的工厂预制生产和现场安装基本取消了湿作业。加工尺寸准确，施工快速简单，大大缩短了工期；由于其重量轻，强度相当，工程基础可以简化；优异的保温性能可以减少墙体的厚度，增加建筑的使用面积。同时，建筑物在地震中的破坏程度大大降低，减少了灾害造成的损失。墙板接缝的抗渗性和墙板的防火也符合相应国家标准的要求。
ALC板的主要性能:
1，轻质:比重为0.5，是混凝土的1/5，空心砖的1/3。它减轻了建筑物的自重，减少了经济投资，提高了施工质量。
2.隔热:导热系数:0.11w/m.k .
3.耐火性:耐火极限达到4小时。
4.隔音:具有隔音和吸声双重性能。
5.优异的承载力和抗震性能。
6、环保，无放射性。
ALC板施工安装方便，板材全机械化，精度高，可根据现场需要切割成任意形状。施工工艺简单，劳动强度低，解决了传统砌块施工中的一系列施工质量问题，工期缩短三分之一，施工效率大大提高。
6)高层住宅钢结构体系节能采暖方式研究；
节能住宅大的方面可以节约能源，保护环境；从小的方面来说，可以为业主节省生活成本。据相关调查显示，随着人们对节能住宅的了解，70%以上的人愿意购买节能住宅。因此，在本项目中，还充分考虑了节能技术的应用:
首先，在设计上充分降低建筑墙体、屋顶、窗户等部位的热传导。采用建筑低能耗围护结构设计方案，使用新型低能耗围护材料。一至三层裙房外墙采用200厚加气混凝土砌块，四层及以上外墙采用175MM厚节能墙板。新建的屋顶在防水卷材上铺上膨胀珍珠岩，增加了屋顶的保温效果。外窗除裙房办公区安装的框架落地玻璃外，均为PVC系列塑钢窗，物理性能达到甲级，中空玻璃内腔气体层厚度不小于12 mm，热水系统采用太阳能集中供暖系统。减少投资，保护环境。本工程采暖除裙房外均为电采暖，踢脚线安装Markel智能温控电采暖。电加热的特点是:环保，无噪音，无污染，无废气，热效率高，热转换率99%。
其次，在建筑材料的采购上，严把质量关，确保建筑材料严格按照设计要求使用。
施工工艺也充分考虑了环保和节能。本工程钢管混凝土柱浇筑采用泵送顶升新技术，振动小或无振动。混凝土满足设计要求，减少振动带来的噪音污染。同时，这项技术减少了混凝土的浪费，大大减少了建筑垃圾的产生。钢梁、钢柱的采用减少了横截面积，节省了模板材料的使用，节约了资源，同时保护了环境；墙板安装采用焊接或螺栓连接。预埋件焊接在钢结构柱、梁上，用专用连接钢筋和钢板(螺栓)固定，与结构梁或柱的连接处用专用密封膏密封。墙板安装过程基本取消了现场湿作业。
在节能、环保和采暖方面，该项目改变了建筑外保温单一节能的技术理念，结合太阳能开发利用新型电采暖技术，采用了施工中减少湿工作量的施工技术，在开发新能源和节能方面具有超前意识，促进了环保节能在住宅行业的采用。
7.钢结构主升降车库的应用研究:
根据城市停车位数量的发展需求和本项目的高层地下室，在地下室设置立体升降车库。立体多层停车设备具有节省空间、布局灵活、自动存取、投资低等优点，是一种适用于土地较少的市中心的新型设备。
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