多层与高层钢结构安装施工工艺.docx

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多层与高层钢结构安装施工工艺

W.ZHULON

第一章：

多层与高层钢结构安装施工工艺标准

1．1总则

1．1．1适用范围

1．为在多层与高层建筑钢结构施工中贯彻执行国家的技术经济理、安全适用、确保质量，制定本工艺标准。

2．本工艺标准适用于建筑工程的多层与高层钢结构工程施工工

3．多层与高层钢结构的制作和安装应符合施工图设计的要求，需要修改设计时，应取得原设计单位同意，并应签署设计变更4．多层与高层钢结构施工前，制作和安装单位应按施工图设计装

施工组织设计。

5．多层与高层钢结构的制作和安装，应根据工艺要求和施工组检验，当上道工序合格后，下道工序方可施工。

6．在多层与高层钢结构的施工中，除符合本工艺的标准外，还标

政策,做到技术先进、经济合

艺的指导。

并宜符合本工艺的标准。

当

文件。

的要求，编制制作工艺和安

织设计进行；并应实行工序

应遵循国家现行法规和有关

准的规定。

1.1.2编制参考标准及规范

1.《钢结构工程施工质

2.《钢结构工程施工及

3.《钢结构防火涂料应

量验收规范》（GB50205-2002）验收规范》（GB50205-95）用技术规范》（GECS2：

490

4.《钢结构设计规范》（GBJ17-88）

5.《钢结构加固技术规

6.《钢结构工程质量检

7.《建筑工程施工质量

范》（CECS7：

796）

验评定标准》（GB50221-95）统一验收标准》（GB50300-2001）

高层民用建筑钢结

构技术规程》（JGJ99-98）

建筑钢结构焊接规

程》JGJ81-91）

10.《钢结构制作安装施

11.《钢结构高强度螺栓

12.《建筑钢结构施工手

13.《高层建筑施工手册

1.2术语、符号、代号

工规程》（YB9254-95）连接的设计、施工及验收规程》（JGJ82-91）

册》（陈禄如等主编中国计划出版社）》（赵志缙主编同济大学出版社）

1.2.1术语

1．零件part

组成部件或构件的最小单元，如节点板、翼缘板等。

2．部件component

由若干零件组成的单元，如焊接H型钢、牛腿等。

3．构件element

撑等。

由零件或由零件和部件组成的钢结构基本单元，如梁、柱、支

4．高强度螺栓连接副setofhighstrengthbolt高强度螺栓和与之配套的螺母、垫圈的总称。

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5．抗滑移系数slipfactor

于摩擦面的高强度螺栓预拉

高强度螺栓连接中，使连接件摩擦面产生滑动时的外力与垂直力之和的比值。

6．预拼装testassembling

为检验构件是否满足安装质量要求而进行的拼装。

7．空间刚度单元spacerigidunit由构件构成的基本的稳定空间体系。

8．栓钉焊studwelding

接触面融化后，给焊钉（螺

将焊钉（螺栓）一端与板件（或管件）表面接触通电引弧，待柱）一定压力完成焊接的方法。

9．翘曲warping

包括线位移和角位移的钢结构构件的组合变形。

10．环境温度ambienttemperature制作或安装时现场的温度。

1.2.2符号、代号

编号

符号、代号

涵义

间距

宽度或板的自由外伸宽度

d直径

4e偏心距

5f挠度、弯曲矢高

6H柱高度

7各楼层高度

8截面高度

角焊缝有效厚度

10K系数

长度、跨度

高强度螺栓设计预拉力

△P

预拉力损失值

轮廓算术平均偏差（表面粗糙度参数）

15r半径

高强度螺栓终拧扭距

Tch

高强度螺栓检查扭距

To高强度螺栓初拧扭距

19t板、壁的厚度

增量

1.3基本规定

1.3.1结构体系

多层与高层钢结构工程大致分为框架结构、筒体结构、成束筒结构、桁架结构、悬挂结构等结

过核算对比，先择出经济上最合理的方案。

程应注意尽量采用机械化和半

1.3.4有良好的劳动条件和安全性为使制作过程具有良好而又安全的劳动者条件，编制的工艺规自

动化操作，以减轻繁重的体力劳动。

1.4多层及高层钢结构安装要点

1.4.1总平面规划

主要包括结构平面纵横轴线尺寸、主要塔式起重机的布置及工作范围，机械开行路线，配电箱

及电焊机布置，现场施工道路，消防道路，排水系统，构件堆放位置。

如果现场堆放构件面积不满足时，可选择中转场地，即制造厂

中转场

安装现场。

1.4.2塔式起重机选择

（1）起重机性能：

塔吊根据吊装范围的最重构件、位置及高度、选择相应塔吊最大起重力矩

（或双机、多机抬吊起重力矩和的）起重量、回转半径及起重高度，除此以外尚应考虑塔吊高空使用的抗风性能，起重卷扬机滚筒对钢丝绳的容绳量，吊钩的升降速度。

（2）起重机数量：

根据建筑物平面、现场施工条件、施工进度、塔吊性能等，布置1~2台或

多台。

在满足起重性能的情况下，尽量做到就地取材。

（3）起重机类型选择：

凡高层及高层钢结构施工，其主机选用都是自升式塔式起重机，自升

式塔式起重机又分内爬式和外附着式两种。

1.4.3人货两用电梯选择一般配备，一柱二笼式一台。

1.4.4测量工艺

详见建筑钢结构施工手册测量章节。

1.4.5钢框架吊装顺序

对竖向构件标准层的钢柱一般为主要构件，它与起重机能力、制作、运输的限制，钢柱一般为

2~3~4层为一节，对框架平面而言，除考虑结构本身刚度外尚需考虑塔吊爬升过程中框架稳定性

及吊装进度，进行流水段划分。

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4先组成标准的框架体，科学地划分流水段，向四周发展。

1.4.6安装工艺流程在安装施工中应注意以下问题:

1、合理划分流水区段；

2、确定构件安装顺序；

3、在起重机起重能力允许的情况下,为减少高空作业,确保安装质量,安全生产,减少吊次,提高生

产效率。

能在地面组拼的尽量在地面组拼好,如钢柱与钢支撑,层间柱与钢支撑,钢桁架组拼等,一次

吊装就位；

4、安装流水段可按筑物平面形状,结构形式,安装机械的数量、工期、现场施工条件等范围划分；

5、构件安装顺序，平面上应从中间核心区即标准节框架向四周发展，竖向应由下向上逐件

安

装；

6、流水区段、构件安装、校正，固定（包括预留焊接收缩量）后，确定构件接头焊接顺序，

平面上应从中部对称向四周发展,竖向根据有利于工艺协调,方便施工保证焊接质量原则,制定焊

接顺序；

7、一节柱的各层梁安装完,立即安楼梯及压型钢板。

.楼面堆放物不能超过钢梁和压型钢板的承

载力；

8、钢构件安装和楼盖钢筋混凝土楼板的施工,两项作业相距不宜超过5层,当必须超过5层

时,

应通过主管设计者验算而定.

1.4.7焊接工艺详见建筑钢结构施工手册焊接章节。

1.4.8高强度螺栓施工工艺

详见建筑钢结构施工手册栓接章节。

1.4.9特殊节框架结构安装

1、顶部钢塔。

顶部钢塔是一个特殊的高耸结构物，如深圳赛格广场顶部的钢塔，从制作到安装,

难度相当大，下部呈框架形式，一根变截面通向空中，所有管与管都是相贯节点，由于塔式起重机起

重能力有限，所以只能单件空中拼接，采用很多技术措施，确保了质量、安全、进度。

2、停机坪。

在大城市里，比较重要的超高层钢结构顶部，一般会有机会有停机坪，这一层

结

构荷载显然比其它层荷载增加很多柱、梁布置结构形式，节点型式都较为特殊，给制造和安装增

加了很多难度。

3、水平加强层（或设备层）。

与标准节框架相同，只增加了柱与柱间垂直支撑系统，构件制

作，安装精度高。

4、旋转餐厅层。

为观光游览在一定高度选择一层为旋转餐厅，设在抗剪筒体外区有旋转平

台

几道由几段曲梁组成的环梁,在制造厂专门用胎具上,将每段都进行试拼组成环梁,全面检查其同

心位置,圆弧和水平标高,并试运转,把问题消灭在制造厂内，无误、编号、拆开、接安装顺

序运至

现场进行顺利安装。

5、观光电梯框架。

主要框垂直精度高，为安装电梯导轨打下

基础，由于每个构件细长比大，

为防止变形，一般拼成框架，组成刚性较大构件安装，随安装

校正

水平固定。

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1.4.10标准节框架结构安装

起吊方法基本与单层钢框架柱相同，钢柱吊耳可利用钢柱柱连受

接的连接板，较重型钢柱耳板

力不够，也可在柱顶内部（不凸出柱顶外），焊一个专用吊耳。

吊耳设置基本通过钢柱重心的铅

垂线。

起重吊环一般都采用起吊时，为以防止钢

自动脱钩器，工作人员可不去柱顶卸卡环

柱底部碰弯连接耳板，在根部放一根短道

木。

1.4.11地下钢柱、钢梁安装

1．地下钢柱安装工艺流程

图1.4.11-1地下钢柱安装工艺流程钻孔

下钢套管01500

安装钢平台

测定位轴线放固定工字钢钢柱校正轴线轴线、标高

至-80.00m

地下钢柱拼装

钢柱安装

填级配砂石固定钢柱

拔套管

浇砼

放钢筋笼

砼浇注至-20.00m

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2．地下钢梁安装工艺流程

图1.4.11-2地下钢柱流程安装工艺流程图

1.5施工准备

1.5.1钢构件的预检

1、钢构件在出厂前，制造厂应根据制作标准的有关规范，以及设计图的要求进行产品检验，填写质量报告、实际偏差值。

钢构件交付结构安装单位后，结构安装单位再在制造厂质量报告的

基础上，根据构件性质分类，再进行复检或抽检。

2、预检钢构件的计量工具和标准应事先统一。

质量标准也应统一。

特别是钢卷尺的标准要十业主、土建、安装、制造厂）应各执统一

位按此尺进行柱基定位施工，安装单位按

卷尺的误差由业主提供，钢卷尺需经合格

差值以及尺方程式，应用时按标准条件实①

±0.000以上钢结构照常施工挖表层土至首层梁用塔吊安装首层梁铺压型钢板

钢柱校正钢柱与梁焊接打砼楼板与连接墙成整体绑钢筋

砼板上做好挖下层土的预留洞

继续挖土

土洋结合办法安钢梁

重复以上工序

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拉力用弹簧称量：

30m钢卷尺拉力值用98.06N,50m钢卷尺拉力值用147.08N;②温度为

200C；

③水平丈量时钢卷尺保持水平，挠度要加托。

使用时，实际读数按上述条件，根据当时气温

按其

误差值、尺方程式进行换算。

但是，实际应用时如全部按上述方法进行，计算量太大，一般

是关

键钢构件（如柱、框架大梁）的长度复检和长度大于8m的构件按上法，其余构件均可以按

实读

数为依据。

3、结构安装单位对钢构件预检的项目，主要是同施工安装质量和工效直接有关的数据，如：

几何外形尺寸，螺孔大小和间距、预埋件位置、焊缝坡口、节点摩擦面、附件数量规格等。

构件

的内在制作质量应以制造厂质量报告为准。

预检数量，一般是关键构件全部检查，其他构件

抽验

10%-20%，应记录预检数据。

4、钢构件预检是项复杂而细致的工作，预检时尚须有一定的条件，构件预检时间宜放在钢构

件中转场配套时进行，这样可省去因预检而进行翻堆所耗费的机械和人工，不足之处是发现问题

进行处理的时间比较紧迫。

5、构件预检最好由结构安装单位和制造厂联合派人参加。

同时也应组织构件处理小组，将预

检出的偏差及时给予修复，严禁不合格的构件送到工地，更不应该将不合格构件送到高空去处理。

6、现场施工安装应根据预检数据，采用相应措施，以保证安装顺利进行。

7、钢构件的质量对施工安装有直接的关系，要充分认识钢构件预检的必要性，具体做法根

1、储存制造厂的钢构件（工地现场没有条件储存大量构件）。

一般是供货时间早，安装时间迟；供货是分批的，而安装是按施工顺序进行的，各种构件的供货量大于安装量。

2、据安装施工流水顺序进行构件配套，组织供应。

3、对钢构件质量进行检查和修复，保证以合格的构件送到现场。

量靠近工程现场，同市区公路相通，符合，场地平整。

根据钢构件储存量多少，堆放措施、起重用地、生活用地等情况加以确定。

但是确可按下述经验公式来确定堆场的规模：

A=kXaxWmax

式中A――堆场总面积（m2

Wma—x—构件的月最大储存量（t），根据构件进场时间和数量按月计划储存量，取最大值。

K――综合系数，k=1.0~1.30按辅助用地情况取值。

构件配套按安装流水

顺序进行，以一个结构安装流水段（一般

高层钢结构工程的安装流水段）

，在数量和规格齐全之后进行

输车辆供应到施工现场。

配套

为单元，将所有钢构件分别由堆场整理出来，集中到配套场地构件

预检和处理修复，然后根据安装顺序，分批将合格的构件由运中应

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特别注意附件（如连接板等）的配套，否则小小的零件将会影星附件是采用螺栓或铅丝直接临时捆扎固定在安装节点上。

时支承标高块的方法来保证钢柱安装控制

块的支承面积。

标高块一般用砂浆、钢垫

筋混凝土柱杯形基础粉平，钢垫块耗钢多

料，因它有一定的强度，而且柱底灌浆也安装完成后即可开始紧固地脚螺栓并进行

冲洗并除去水渍，螺孔处必须用回丝擦干

1.5.4钢构件的现场堆放按照安装流水顺序由中转堆场配套运入现场的钢构件，利用现装机械的回转半径内。

由运输造成的构件变形，在施工现场在结构安装阶段现场必要的用地还是必须安排的，例如，构件线，

辅助材料堆放，工作棚，部分构件堆放等。

一般情况下，结构地面

积的1.0〜1.5倍，否则要顺利进行安装是困难的。

1.5.5安装流水段

1．安装流水段的划分

安装流水段的划分，一般是沿高度方向划分，以一节柱高度内

运输道路，地面起重机行走路

安装用地面积宜为结构工程占

所有结构作为一个安装流水段。

钢柱的分节长度取决于加工条件、运输工具和钢柱重量。

长度一般为12m左右，重量不大于

15t，

一节柱的高度多为2〜4个楼层。

2．安装流水段内的安装流水顺序

对于钢框架结构，一个安装流水段内的安装流水顺序如图1.5.5-1所示。

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顺序

M9图1.5.5-1一个安装流水段内的安装流水第N节钢框架1、标高块检查设备、工具完好情况现场堆放运输堆放钢构件配套安装登高爬梯安装钢框架、柱、梁、扶梯、支架等安装操作平台、通道节点螺栓临时固定校正前准备整体校正高强度螺栓紧固、终拧接柱、柱焊接梁焊接超声波探伤拆除校正用浪索塔式起重机爬升检查垂直度、位移、标高校正浪风拉好、校正角钢丝校正记录中间验收签证报告修补操作次序（上、下、中间层）主要部位次要部位筑龙网WWW.

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1.5.6主要机具

1．起重安装机械的选择

根据高层钢结构的特点，国内外主要是利用塔式起重机进行安装。

塔式起重机吊得高，工作半径大，能作360度回转。

用于高层钢结构安装的塔式起重机有内爬式和附着式两种类型。

2．竖直运输机械的选择

机械，其原因是：

1）现场面积小，应昼减少机械行走路线所占用的面积，为此宜先用工作半径大的装卸机械进行材料和构件的堆放搬运。

1）

的效率，延长机械的使用寿

钢板挡土，将对基坑外侧地

采用工作半径大的装卸机械，可减少行走，能提高装卸和堆放命。

2）有些施工现场因地下工程施工原因对机械行走有些限制，如用面荷载进行适当限制，装卸机械档能靠近基坑行走。

1.5.7高强螺栓的准备

1．高强螺栓规格的确定

根据设计规定,对所有钢结构节点凡使用高强度螺栓连接的部位,均需计算连接板厚度和高强度螺栓的规格

1）高强度螺栓螺杆长度的确定螺杆长度=连接板厚度（A）+增长度（B）高强螺栓杆增长的确定（B）表1.5.7.1

螺杆直径（mm）

M16

M20

M22

M24

B（mm）

303540

2）高强度螺栓的备料数量根据计算的数量增加5%的施工损耗.

3）高强度螺栓用于高层钢结构节点处的情况：

Oi连接钢柱与钢柱的临时连接板，起钢柱安装后的临时固定作用•框架安装完成则连接板割除.

O2柱与框架之间，多用于腹板连接，也有的工程采用高强度螺栓等强度连接，所谓等强连接就是梁的上翼缘板、下翼缘板均采用高强度螺栓连接。

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M11

O3主梁与次梁连接，对次梁多按简支梁设计，腹板处用高强度螺栓连接，上下翼板呈自由

状态。

O4支撑节点处的连接有两种形式：

a.采用高强度螺栓等强度连接，即翼板，腹板都采用高强度螺栓连接；

a.腹板用高强度螺栓连接，其他部分另外形式连接。

O5其他构件的连接，有的用于临时固定，有的作为永久连接。

2．高强螺栓施工用设备及工具

高强度螺栓的施工，包括摩擦面处理、安装、初拧和检验等工序，每道工序须有一定的设备或工具才能完成，在准备工作中必须另以配备。

1）摩擦面的处理：

采用铲刀，钢丝刷，钢丝平面磨光机和砂轮机

2）螺栓安装：

主要是处理孔眼，可用工具有冲钉、手绞刀、电动梅花套筒扳手、尖头扳手等。

3）螺栓紧固：

初拧可用扳手、电动扳手、带响长柄扳手和专用终拧扳手。

1.6材料要点

1.6.1高层建筑钢结构的钢材，宜采用Q235等级B、CD的碳素结构，以及Q345等级

B、C、D、

E的低合金高强度结构钢。

其质量标准应分别符合我国现行国家标准《碳素结构钢》（GB700）

和《低合金高强度结构钢》GB/T1591）的规定。

当然可靠根据时，可采用其他牌号的钢材。

1.6.2承重结构的钢材应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、环境温度以及构件所外部位

等不没情况，选择其牌号和材质，并应保证抗拉强度、伸长率屈服点、冷弯试验、冲击韧性

合格

和硫、磷含量符合限值。

对焊接结构尚应保证碳含量符合限值。

1.6.3抗震结构钢材的强屈比不应小于1.2应有明显的屈服台阶；伸长率应大于20％；应有良

好的可焊性。

1.6.4承重结构处于外露情况和低温环境时，其钢材性能尚应符合耐大气腐蚀和避免低温冷脆的

要求。

165采用焊接连接的节点，当板厚等于或大于50mm并承受沿板厚方向的拉力作用时，应

按

现行国家标准《厚度方向性能钢板》（GB5313）的规定的允许值。

1.6.6采用的钢材强度设计值，不得小于设计用钢材所规定的强度值。

1.6.7钢材的物理性能，应按现行国家标准《钢结构设计规范》（GBJ17）第3.2.3条的规定采用。

在高层建筑钢结构的设计和钢材订货文件中，应注明所采用钢材的牌号，等级和对机械性能的附加保证要求。

1.6.8钢结构的焊接材料应符合下列要求：

1）.手工焊接用焊条的质量，应符合现行国家标准《碳钢焊条》（GB5117）或《低合金钢焊条》

（GB5118）的规定。

选用的焊条型号应与主体金属相匹配。

2）.自动焊接用的焊丝和剂，应与主体金属强度相适应，焊丝应符合现行国家标准《溶化焊

用钢丝》（GB/T14957）或《气体保护焊用钢丝》（GB/T14958）的规定。

1.6.9钢结构螺栓连接的材料应符合下列要求：

1）.普通螺栓符合现行国家标准《六角头螺栓-A和B级》（GB5782）和《六角头螺栓-C级》

（GB

5780）的规定。

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2）.锚栓可采用现行国家标准《碳素结构钢》（GB700）规定的Q235钢或《低合金高强度结构钢》（GB/T1591）规定的Q345钢。

3）.高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构高强度大六角头螺栓、大六角螺栓母、垫圈与

枝术条件》（GB/T1228~1231）或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接接副》（GB3632~GB3633）的

规定

4）.螺栓连接的强度设计值，应按现行国家标准《钢结构设计规范》（GBJ17）表321-6的规

定采用。

高强螺栓的设计预拉力值，应按现行国家标准《钢结构设计规范》（GBJ17）GE

7.2.2-2

规定采用。

高强度螺栓连接的钢材磨擦面坑滑移系数值，应按现行国家标准《钢结构设计规

范》

（GB17）表722-1的规定采用。

1.7技术要点

1．7．1一般要求

1）高层建筑钢结构的安装，应符合施工图

2）电焊工应经考试度取得合格后，方能参

3）安装用的焊接材料、高强度螺栓、普通其质量应分别符合现行国家标准《碳钢焊条焊用

钢丝》GB/T14957）、《气体保护焊用钢丝:

角头

设计的要求，并应编制安装工程施工组织设计。

加高层建筑钢结构安装的焊接工作。

螺栓、栓钉和涂料等，应具有产品质量证明书，

》（GB5117、《低合金钢焊条》（GB5118、《熔化

GB/T14958）、《钢结^高强度大六角螺栓、大六

螺母、垫圈与技术条件》（GB/T1228~1231）、《钢结构扭剪型高强度螺栓连接副》（GB3632~3633）、

《圆柱头焊钉》GB10433及其他标准。

4）安装用的专用机具和工具，应满足施工要求，并应定期进行检查，保证合格。

5）安装的主要工艺，如测量校正，厚钢板焊，栓钉焊接，高强度螺栓连接的摩擦面加工等，应在施工前进行工艺试验，并应在试验结论的基础上制定各项操作工艺。

6）安装前，就对构件的外形尺寸进行、螺栓孔径及位置、连接件位置及角度、焊缝、栓钉焊、高强度螺栓接头摩擦面加工质量、栓件表面的油漆等进行全面检查，在符合设计文件或有关

标准的要求后，方能进行安装工作。

7）安装使用的钢尺、应符合本规程第10。

1。

4条的要求。

8）安装工作应符合环境保护、劳动保护各安全技术方面现行国家有关法规和标准的规定。

1．7．2第二节定位轴线、标高和地脚螺栓

1）高层建筑钢结构安装前，应对建筑物定位轴线，平面封闭角、底层柱的位置线、钢筋混

凝土基础的标高各混凝土强度等级进行复查，合格后方能开始

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