超高层钢柱柱脚整体施工技术

超高层钢柱柱脚整体施工技术

李志彪,刘锦荣

中建二局第二建筑工程有限公司       广东省深圳市      518000

【摘要】超高层钢柱柱脚整体工程钢结构安装工期紧、安装作业量大、焊接工作量大、质量要求高，施工前综合考虑经济、技术等各方面的综合指标，优选施工方案，在保证安全的前提下，降低工程造价，缩短了工期，为工程顺利进行创造了条件。因此，为了对超高层钢柱柱脚整体技术应用情况有全面的了解，本文在阐述超高层钢柱柱脚整体施工要求的同时，依托某工程项目实例为研究背景，探究了该技术的工艺过程。

【关键词】超高层；钢柱柱脚；支撑架；地面拼装；整体施工

钢结构安装施工是建筑工程施工的重要环节，因钢材具有良好的刚性和强度，将其用于建筑工程结构施工中，不仅可以起到稳固建筑主体结构的作用，还能减少建筑能源浪费问题，提高建筑工程的经济效益。但在钢结构安装施工中，也存在钢结构腐蚀、受损等问题，要求结合建筑主体结构施工实际情况，制定合理的钢结构安装施工方案，采用可行的钢结构安装技术，提升钢结构施工工艺水平，满足建筑结构复杂的荷载要求。

1施工要求

①构件进场时，应严格按照设计及相关规定对钢柱的外形尺寸、截面尺寸、焊脚尺寸等进行验收，并将验收数据提交给技术部门，由技术部门会同现场安装人员分析数据，以便指导现场施工。

②钢柱安装前应对基础的标高与轴线进行复验，超出规范的偏差应立即修正。

③安装前，应在地面上把钢爬梯等安装措施装在钢柱上，供登高作业用。

④钢柱吊装时采用回转法，严禁根部拖柱。

⑤钢柱安装就位后，马上进行初校（垂直度、位移），用地脚螺栓固定。

⑥钢柱加工厂应按要求在柱的两端设置临时连接耳板，供钢结构安装临时固定和校正.

2工程概况

本工程钢材主要采用Q345B和Q345C，截面形式为H型、口型、O型及双翼缘板H型。构件数量约23000件，其中最重构件44吨。结构连接采用10.9级扭剪型高强螺栓摩擦型连接，用于柱--梁连接节点、梁--梁连接节点以及梁--混凝土埋件等连接节点。钢材摩擦面抗滑移系数要求为0.45用于Q235B，0.5用于Q345B。

3钢柱吊装技术措施

3.1钢柱的安装校正

钢柱吊装临时固定后，钢柱校正即可进行，钢柱的校正内容包括安装前的准备工作、柱底就位、柱底标高调整、内筒钢柱及外框筒柱预调值的校正。

3.1.1钢柱安装前的准备工作

根据所测放的轴线校正预埋件偏差过大的螺栓，以利于钢柱安装后的柱底就位。在钢柱底板边缘划出钢柱的中心线，为钢柱安装就位做准备。清除预埋件上的丝口保护套、螺丝上的砼和钢锈并给丝口涂抹黄油。凿平垫块位置的砼。用水平仪从高程点引测标高，根据所测垫块所在位置砼面与钢柱柱底标高的偏差值，用不同厚度的垫铁找平。

3.1.2柱底就位

柱底就位应尽可能在钢柱安装时一步到位，少量的校正可用千斤顶和撬棍校正。柱底就位后轴线偏差应不大于3mm。

3.1.3柱顶标高测量

本工程钢柱的标高控制采用测量柱顶标高方法，由于钢材受荷载压缩变形、基础沉降及钢材受温度变化的线胀变形（⊿=K*⊿t*HK即为钢材的线胀系数）等的综合影响，随着施工楼层高度的增加，柱顶实际标高与设计标高会产生差值，因此需对整个建筑物基础沉降观测及结构变形进行综合考虑，从而得出每一节钢柱顶部标高误差的调整值，满足验收时的总标高误差在规范允许范围内。标高控制原则如下：钢柱高度采用相对标高控制；每次标高引测均从±0.0米开始，始终按设计标高控制每次吊装的柱顶标高，保证整个建筑设计高度。柱顶层高偏差控制±５mm，当层间柱高偏差接近限值时，通过加垫板垫高或切割衬板的方法，调整上一节钢柱的标高达到标高控制目的。

3.1.4钢柱垂直度测量

一般钢柱的校正：柱底就位和柱底标高校正完成后，即可用经纬仪检查垂直度。方法是在柱身相互垂直的两个方向用经纬仪照准钢柱柱顶处侧面中心点，然后比较该中心点的投影点与柱底侧面对应中心点的差值，即为钢柱此方向垂直度的偏差值。其值应Ｈ/1000且绝对偏差≤10mm，由于钢柱高度一般都在10m左右，故单节钢柱垂直度经校正后偏差值δ应不大于10mm。当视线不通时，可将仪器偏离其所在的轴线，但偏离的角度应不大于15度。

3.2钢柱安装

3.2.1吊装准备

根据钢构件的重量及吊点情况，准备足够的不同长度、不同规格的钢丝绳和卡环，并准备好倒链、揽风绳、爬梯、工具包、榔头以及扳手等机具。

钢柱吊装前，首先派施工人员检查地脚螺栓埋设情况。检查内容包括：地脚螺栓轴线偏差、螺栓间距偏差、螺栓标高偏差、螺帽是否齐全、螺纹是否损坏等。

如符合安装要求，则开始以下准备工作：

①放出每个钢柱基础的纵横轴线。

②将所测轴线弹墨线后，量距复核相邻柱间尺寸。

③轴线复核无误后，作三角标记，作为第一节钢柱吊装就位时的对中依据。

④预埋螺栓定位铁板取出。

⑤凿平四角垫铁位置的砼。

3.2.2行走起重机安装钢柱

由于部分钢柱超出了塔吊起重能力及部分钢柱不在塔吊的覆盖范围内，因此拟采用150吨履带吊进行吊装施工。采用就近吊装就位，保证钢柱尽可能的靠近吊装位置。

3.2.3吊点设置

钢柱吊点的设置需考虑吊装简便，稳定可靠。故直接用钢柱上端的螺栓孔作为吊点，为穿卡环方便，在深化设计时就将连接板最上面的一个螺栓孔的孔径加大，作为吊装孔。而最上部分钢柱则在牛腿上捆绑钢丝绳或者吊带进行安装，为了保证吊装平衡，在吊钩下挂设二根足够强度的单绳进行吊运。

4质量控制

4.1质量要求

钢柱安装允许偏差表如下：

4.2质量控制

钢柱进场，圆管柱采用吊装带进行卸车，矩形柱采用钢丝绳卸车，但必须使用木方将构件与钢丝绳隔开，防止直接接触勒坏构件油漆，同时防止钢丝绳滑移，发送安全事故。构件进场后使用道木将其垫起，使之离地面200mm高，避免构件二次污染。

钢柱安装前，应复查钢柱的整体长度偏差，标记高出底板顶标高+1m处；钢柱整体垂直度应用墨线在轴列线处弹出。精确测量柱脚锚栓精度，复查轴列线，并填写基础承台复查记录。复查钢垫板的标高并调平。钢柱就位后采用性钢支撑加固。通过调节柱脚地下垫铁调整钢柱垂直度。

钢柱起吊时，必须擦净柱身上的泥土，必要时使用清水擦洗，有油漆破损的地方补刷底漆。底漆需刷成规整的几何图形，禁止随手乱涂乱抹。

钢柱就位校正时，应注意风力和日照温度、温差的影响。当风力超过5级时不能进行校正；校正柱子工作应该避开阳光照射的炎热时间，宜在早晨或阳光照射较低温的时间及环境内进行，钢柱校正后填写工序交接单和灌浆通知单交下道工序。安装前，结合各成品钢柱的实际长度对基础上表面标高进行处理，使安装后各钢柱的标高尺寸达到一致。

安装前，结合各成品钢柱的实际长度对基础上表面标高进行处理，使安装后各钢柱的标高尺寸达到一致。

①工具房、操作平台、已安装楼层及地面临时设施处，要设置足够数量的灭火器材。电焊、气割时，先观察周围环境有无易燃物后再进行工作，并用接火盆接取火花，严防火灾发生。

②现场上的易燃、易爆品（如油漆、氧气、乙炔和油料等）应分类隔离存放，存放地点应通风良好，并张挂“严禁烟火”标识牌。

5结语

随着超高层建筑不断突破城市的天际线，超高层中钢结构柱脚的设计与施工越来越受到参建单位的重视。钢柱脚的施工质量和施工进度对项目的施工起着至关重要的作用，施工误差将影响上部结构的定位，因此研究探索钢柱柱脚节点的施工方法具有十分重要的理论意义和实际意义。本文通过对项目钢柱柱脚整体施工过程的工程实践，分析其中技术要点，为今后类似的工程项目提供参考。

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