施工技术工作述评
施工技术工作述评1我国高层建筑钢结构应用情况
我国现代高层建筑起源于20世纪的上海。1934年建成的上海国际饭店， 地下2层、地上22层， 高3215m ， 为钢结构， 是我国第1幢高楼。此后， 高层建筑方兴未艾， 但由于经济和技术原因， 建国后到80 年代前再没有修建过高层钢结构建筑。进入90 年代以后， 一批高层、超高层建筑如雨后春笋般建起。由于外资工程的兴建， 建筑用钢材的发展， 高层钢结构建筑开始逐渐增多。浦东开发区的建设，使上海的高层建筑钢结构发展尤其迅速， 如上海金茂大厦(88层、高420m)及拟建的上海环球金融中心(96 层、高460m ) 等， 使我国的高层建筑进入世界前列。据初步统计，我国大陆已建和在建的高层钢结构建筑， 总建筑面积为305.09 万m2，总用钢量约为29.442万t， 其功能大多为综合、办公、宾馆，分布地区主要在上海、北京、深圳。
钢结构之所以在土木工程中得到广泛应用， 是由于它具有以下优点：强度高， 塑性、韧性好; 重量轻; 材质均匀和力学计算的假定比较符合实际; 制作简单， 施工工期短。当然， 它也有耐火、耐腐蚀性差， 造价稍高等不足之处， 但综合评定，钢结构仍是结构体系中重要的组成部分。
在高层建筑中， 目前有3 种结构体系：混凝土结构、钢结构和由两大基本体系组成的混合结构。在高层建筑混合结构中， 钢结构主要应用形式为： ①作为钢框架与混凝土核心筒组成受力结构体系， 是高层混合结构中常用的形式，如上海金茂大厦、厦门远华大厦、深圳地王大厦等; ②作为劲性骨架与混凝土一起组成受力构件， 包括钢管混凝土等; ③组成网架、桁架等大跨屋盖结构体系。混合结构兼有钢与混凝土两者的优点，整体强度大、刚性好、抗震性能良好， 当采用外包混凝土构造形式时， 更具有良好的耐火和耐腐蚀性能。混合结构构件一般可降低用钢量15%～ 20%。混合楼盖及钢管混凝土构件， 还具有少支模或不支模， 施工方便快速的优点。因此混合结构在高层钢结构建筑中所占比重较多。
我国目前钢产量已超过1 亿t， 成为世界上的钢产量大国， 同时，钢材的品牌、规格与质量也日益提高， 为我国高层建筑用钢提供了物质基矗我国建筑技术政策[1 ]中专门提到“发展钢结构(含预应力钢结构)。对于超高层建筑结构， 大跨空间结构或大跨重载工业厂房等， 可采用钢结构;对大跨空间屋盖系统， 可选用钢网架、网壳、悬索、壳体、膜结构等。加速推广轻钢结构”，“研究推广组合结构和混合结构， 为了充分发挥不同结构材料的性能， 根据建筑物特点，可采用两种及以上结构材料构成的组合结构， 如由型钢、钢筋、混凝土构成的劲性钢筋混凝土; 由钢管和混凝土构成的钢管混凝土。
在一个建筑物上可采用两种及以上结构形式构成的混合结构， 如采用钢筋混凝土作为高层建筑的核心筒，高层建筑外柱采用钢框架结构与其相连”。可见钢结构(包括混合结构)在今后高层建筑中将越来越多。截止1998 年，我国已建成的全国最高的十大建筑物中， 钢结构(包括混合结构) 建筑占50% 。
2高层建筑钢结构施工的特点
钢结构的施工大体上可分为两大部分， 一是钢构配件的制作， 二是现场的拼接安装，除此之外， 还有防腐、防火处理等。从技术上看， 钢结构施工有以下特殊要求：
(1) 对测量、定位、放线要求严格这在制作和安装阶段都是较为重要的问题。钢结构力学计算模型比较清楚，对尺寸变化比较明显。下料不精确， 会造成构件的变形， 安装时不能就位， 影响承荷效果。同时在高层建筑中， 房屋高、体型大，误差积累非常显著， 柱子或其它构件微小的偏移会造成上部很大的变位，极大地改变结构的受力， 影响设计效果， 甚至产生工程事故。
(2) 安装过程中对天气、温度等条件敏感钢材热胀冷缩，尺寸变化较大， 温度过高或过低都会对安装精度产生影响。同时， 在钢材连接中， 焊接和栓接的质量与天气、温度息息相关， 刮风、下雨、下雪都不适宜进行工作。钢结构焊接有其专门的技术规程要求，实际工作中， 自然条件不能满足工作要求时， 往往要采取人工措施给施工创造条件， 比如焊条的预热、钢板的预热加温等。
(3) 钢结构安装对机械设备要求高钢结构施工是一种预制化、装配式的施工，对起重、运输等机械的性能要求高。
由于钢构件重量大、体型大， 高层建筑施工中高空作业多， 对吊装过程中的技术要求高，吊装的施工荷载必须同其自身设计承载力相吻合， 钢构件在运输、堆放、起吊、就位及安装过程中， 要按事先模拟设计的条件进行。另外， 在一些特殊的施工方法中， 如同步顶升法、高空滑移法等施工时，对机械设备性能有更高的要求。
(4) 防腐、防火要求严分施工过程中的防腐、防火和安装完成后的防腐、防火。
(5) 钢结构工程量大，构件多， 现场必须设置临时堆放场地及相应的中转堆常
3钢结构主承建承包方式的概念
我国建筑施工企业组织结构可以简单归结为以下3个层次： ①工程总承包企业; ②独立承包的施工企业; ③非独立承包的专业劳务施工企业。
在土建行业中， 钢结构是一个技术相对密集的.领域， 从理论分析、结构设计到制作安装，都有其特点， 特别是近年来CAD、CAM、C IM S 技术已渗入钢结构， 房屋的生产周期越来越短， 因而对钢结构企业的素质要求越来越高。根据这些情况， 为了提高生产效率和保证产品质量，钢结构生产一般都通过专业化、集约化的道路。显而易见， 钢结构公司处于第2层次。
从我国目前的实际情况看， 已建和在建的高层钢结构的设计和总承包几乎全部由国外承担，钢材几乎全部从国外进口， 而钢结构制作和安装则主要由国内单位承担。鉴于目前我国的大部分钢结构安装公司不具备在大型工程中担负工程施工总承包的能力(也有业主自身的偏见原因)， 且没有自己的构件加工企业， 同时， 因为钢结构工程技术难度大， 质量要求高， 业主在发包工程时， 要求总承包商将工程分包给专业承包商。基于钢结构工程是主体工程的重要组成部分，为体现其重要性， 称其分包关系为钢结构主承建关系。
钢结构工程主承建的承包类型， 其实质仍是一种分包关系， 是一种分包形式，但从内容上看， 作为分包单位又有其自身的相对独立性， 区别于合伙或联合承包的方式， 却又带有一些相似性。因此钢结构主承建方式施工中的项目管理除了具有钢结构工程施工的一般特点外，又有其自身的特殊性：①要求从管理上接受总包的领导， 协助总包工作; ②在分包施工的范围内， 要按项目管理的要求， 用一整套现代管理方法指导施工; ③在一个大型公共建筑施工中，分包单位不只1个， 必须做好分包单位之间的协调管理工作; ④在混合结构施工中， 钢结构工程与混凝土工程的技术配合与协调也是工程管理的重要方面; ⑤钢结构主承建因其所处的特殊合同地位，加强项目的合同管理对项目施工具有重要意义。
4我国高层建筑钢结构施工中存在的问题及对策我国钢结构的施工水平发展很快， 在不长的时间内， 已能独立承建一些超高层和大跨度结构。除超高层建筑外， 大空间钢结构中以钢管为杆件的球节点平板网架，多层变截面网架及网壳等是我国空间钢结构用量最大的结构形式， 在设计、施工方面均达到国际先进水平。轻钢结构技术具有重量轻、强度高、安装速度快等优点也已大量应用。此外，钢结构的吊装、连接和防护技术也已达到了很高的水平。在现代化项目管理和计算机应用方面， 一些企业已运用系统工程、网络计划、目标管理和现代管理技术编制施工组织设计，统筹安排施工技术方案和计划进度。
我国钢结构施工技术水平总体并不比国外差， 我们的不足主要表现在管理方面： ①缺乏总承包的能力， 这与企业的管理、资金、技术息息相关; ②项目管理粗犷， 在质量、成本、进度、安全控制， 合同、信息、现尝要素管理方面与国外相比还有差距; ③计算机应用水平低， 人员缺乏， 从业人员水平低， 资源缺乏， 忽视软件开发等; ④钢结构施工中传统的手工业还大量存在， 信息化、智能化施工还没全面开始形成; ⑤开拓国际化水平低， 企业缺乏综合性人才和及时的信息， 不能走出国门。此外， 还有很多企业没意识到钢结构的发展， 仍然把钢结构施工看作是混凝土施工的附属， 没能把钢结构施工有效分离，建立一批专业化的公司， 并形成独立的施工体系。
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