1超高层钢结构施工技术
超高层钢结构的工艺流程与特点：构件验收→吊装→高强螺栓→焊接及其检测→压型钢板与栓钉。结合本流程和特点，现对超高层钢结构施工技术进行简要总结。
超高层钢结构施工技术主要包含如下几方面内容：塔吊的选择、布置及装拆；构件进场、验收与堆放；吊装；测量控制；焊接；工期及质量控制；安全施工。
2塔吊的选择、布置及装拆
2.1塔吊的选择、布置及装拆，塔吊是超高层钢结构工程施工的核心设备，其选择与布置要根据建筑物的布置、现场条件及钢结构的重量等因素综合考虑，并保证装拆的安全、方便、可靠。在塔吊的选择上应优先考虑内爬式塔吊，因为钢结构建筑采用内爬式塔吊不需要对楼层进行加固，并且在起重机布设位置上有较大的自由度。另一方面，采用内爬式塔吊进行钢结构超高层建筑吊装施工，对塔吊起重能力和幅度要求不像采用附着式塔吊那样苛刻。另外，采用附着式塔吊的造价要远高于同类型起重能力稍小的内爬式塔吊，比如某工程设计高度为200m，采用附着式塔吊的塔身高度约230m(其中考虑钢结构3 层柱12m，吊索4m～6m，吊钩滑轮及小车全高4m，安全操作距离2m 等)，加上地下部分高度共250m，而采用内爬式塔吊的塔身约为40m～50m。附着式塔吊的租赁成本要大于内爬式塔吊。因此，从经济上考虑，为节约成本，优先选用内爬式塔吊进行钢结构超高层建筑的施工。
2.2吊装
吊装是钢结构施工的重要工序，吊装的速度与质量对整个工程起着举足轻重的作用。钢结构吊装前应根据结构平面和立面形状、结构形式、塔吊的数量和位置、现场施工条件等因素确定吊装分区与吊装顺序。某工程划分为东、西两个作业区，由两个作业组分别完成各自范围内的构件吊装。
吊装的总原则为：
(1)平面内均从中心核心筒向四周扩展，即从中间的一个单元开始，先组装成一个稳定的刚度柱网单元，先吊柱后吊梁，一个柱网单元吊装并临时固定后，再在其左右或前后吊装两个单元，待3个单元构件全部吊装完成后，进行全面的精确校正。
(2)竖向吊装顺序(以一柱三层为例)：先安4根钢柱→下层框架梁→测量校正→螺栓初拧→中层框架粱→上层框架粱→测量校正→螺栓初拧→测量校正→终拧高强螺栓→焊接→焊缝检测→散铺上层压型钢板与栓钉焊接→下、中层压型钢板散铺与栓钉焊接→下、中、上层钢梯、平台吊装→楼盖钢筋混凝土楼板施工。
在某工程主体钢结构施工中，通过采取“区域吊装”及“一机多吊”技术，这样解决了工期紧与工程量大的矛盾，从钢结构施工流程明显看出，各工序既相互联系又相互制约，测量控制方法的选择直接影响到工程的测量精度与进度。在某工程测量施工中，我们采取“预先控制”与“跟踪校正”相结合，即在吊装前对楼层柱标高及定位进行初步测量，并对构件进行标线控制，吊装后在柱梁框架形成前将柱子初步校正并及时纠偏，形成单元体后进行最后校正，这样大大减轻了校正难度，并实现了区域施工各工序间良性循环的目标。在结构整体测量控制方面，根据结构无一标准层及空间双曲面的特点，摸索出一整套采用激光铅直仪与全站仪进行“空间坐标点定位”与“双系统复核控制”的测量方法，很好地解决了双曲面结构定位难题，保证了项目质量控制目标的实现。
2.3焊接
2.3.1确定焊接顺序
①平面内：应从建筑平面中心向四周扩展，采取结构对称、节点对称和全方位对称的顺序焊接。
②竖向上：上层框架梁→压型钢板支托→下层框架梁→压型钢板支托→中层框架梁→压型钢板支托→焊接检验(柱与柱焊接可在梁焊接前进行，也可于之后进行)。
③柱与柱焊接应由两名焊工相对，两面等温、等速对称施焊。
④柱与梁节头的焊接，一般先焊H型钢的下翼缘板，再焊上翼缘板。一根梁的两个端头应先焊一个端头，待其冷却至常温后，再焊另一端。
2.3.2确定焊接工艺
某工程钢结构焊接施工难度较大，不仅钢板厚，而且由于结构为双曲面，设计中采用了大量的斜撑及斜柱，造成立焊、斜立焊较多，此类结构不仅处于结构的重要部位，而且大多处于外向、斜向，安全操作与施工防护都比较困难。对于紧迫的工期与较大的焊接工程量之间的矛盾，建议采用CO2气体保护半自动焊应用于立焊、斜立焊和俯角焊的工艺，从根本上解决手工电弧焊速度慢影响进度的问题，满足了焊接施工的需要。
2.3.3确定焊接参数
选定工艺后，焊接QC(QC是“Quality―Control”的缩写，意为质量控制)小组在项目组的带动下通过工艺评定，编制出一整套切实可行的适用本工程特点的CO2气体保护半自动焊接方法及参数。首先确定攻关目标，用ABC 法找出影响质量的原因，并进行系列分析，针对这些问题找出相应的对策措施；建立了有效的质量保证体系，制定完善的工艺指导书。经过反复试验，确定了运用于横焊、平焊、立焊、斜立焊的工艺参数；通过对焊丝的伸出长度、焊缝层间清理，焊枪施焊角度反复摸索，形成了一整套的操作要领；为使焊接环境处于相对稳定状态，加强了施工防护措施和辅助措施。经过项目组和焊接QC小组全体人员的不懈努力，很好地解决了CO2气体保护焊应用在超厚件立向、斜立向接头上的焊接工艺问题。
2.4安全施工
安全施工是钢结构施工中的十分重要环节，超高层钢结构施工的特点是高空、悬空作业点多。在施工过程中，仅高强螺栓就有几十万颗，这些零件虽小，但如果从100m以上的高空掉下去，后果可想而知。针对超高层钢结构施工的特点，采取事前与过程控制相结合的方法，即事先采取防护措施(如防坠板、防坠器、安全梯、缆风绳等等)，并加强对施工人员的安全教育培训，坚持日安全巡视制度。某工程在吊柱子时外墙设安全网，吊框架梁时架设临时活动式走道，并随框架吊装逐层升高；拧高强螺栓时在梁端挂设吊篮，焊接时搭设操作平台，另外做到及时铺设楼层压型板以确保施工安全。
3对超高层钢结构施工的几点建议
3.1 充分理解节点深化图，合理制定施工工艺。
3.2 根据工程特点合理选用机械设备，特别是塔式起重机的选用，并要考虑其装拆的可行性。
3.3 根据不同的结构特点、焊接形式及气候条件选用合理的焊接工艺及参数，不能一概而论，盲目照搬。
3.4 结构构件的加工顺序及进场数量要充分考虑现场堆放条件及吊装设备的吊运能力。
3.5 严格工厂制作工艺，减少现场处理数量。
3.6 测量控制要做到分区段、分层次、分阶段进行闭合、校正，防止累计误差的产生。
3.7安全防护要及时跟进，措施要严密，检查要到位。
4结束语
超高层钢结构建筑施工技术和管理需要我们平时在工作中多总结和思考，需要我们向同行业成功人士学习，对成功案例进行分析和思考。
随着高档写字楼、办公环境的不断改善，中央空调系统也广泛地深人到日常生活中。如何使所选用的中央空调系统起到好的效果，除了设计的合理性，空调通风工程的施工也是很重要的一环。风管的制作与安装作为空调通风系统中的重要环节，其施工质量的好坏直接影响着系统的安装质量及运行效果。由于风管制作安装质量存在的问题而造成送风量不足、漏风量超过规范要求，致使能源浪费、热源不足和空调通风工程运行不稳定等现象，很大程度上影响着空调的正常运行。
本文将介绍个人多年通风空调工程施工经验，结合以往参加的某五星级酒店通风工程的具体工程实例，介绍了风管的制作、安装技术及常见的质量问题与相应的对策措施。
风管组装技术
某酒店工程位于长安街南侧，是我单位承建的又一处长安街沿线标志性建筑。是集住宿、餐饮、会议、娱乐等于一体的综合性五星级酒店。其中地上二十五层，地下三层。地下二层、地下三层为车库，空调设备层位于地下一层。中央空调系统冷源：工程冷负荷6000KW，选用三台离心式冷水机组，其单台制冷量为600PT。制冷机房设于地下一层。冷却塔设于本栋二十五层屋顶。冷冻水温度为7/12℃，冷却水供回水温度：32/37℃。热源：由酒店原热力站供热，热交换站设在地下一层。空调用热媒为：60℃-50℃热水，冬夏手动转换。热负荷4800KW。空调水系统形式：空调水系统冷源侧为定流量系统，负荷侧为变流量系统。空调冷热水系统为冬夏分设泵，两管制系统，系统膨胀定压采用膨胀水箱装置。风机盘管及空调器配用动态平衡阀控制水量。空调风系统形式：根据建筑使用功能，本工程主要采用全空气空调系统和风机盘管加新风系统。风机盘管采用卧式高静压型带回风箱，室内温控器三档调节。回风口加铝合金过滤网。走廊排风通过设在屋顶的全热回收新风换气机组进行回收利用。
1 组装风管
本工程风管自身的组装采用复合式的连接方式，管段间的连接采用无法兰和
有法兰两种连接方式。
1.1 无法兰连接
由于风管法兰连接有连接接头严密、质量好、接头重量轻、省材料、施工工序简单、节省工时、易于实现全机械化、自动化施工、施工成本低等众多的特点，因而得到广泛推广应用。目前风管无法兰连接形式有几十种，而且新的形式还在不断出现，但按其结构原理可分为承插、插条、咬合、铁皮法兰和混合式连接五种。无法兰连接主要用于边长较小的风管，有C 形插条连接和S 形插条连接。连接后用空心拉铆钉将插条端部与风管铆固，再在缝隙处涂以密封胶，以保证风管的严密性。提高风管无法兰连接施工质量的基本措施如下：
(1)按照规范要求，严格控制每种无法兰接头使用范围，如“S”、“C”形
插条使用范围是矩形风管长边不大于630mm，立咬口不大于100mm。立咬口90 度
贴角宽度要和立咬口高度相一致，90 度应准确，接口合口连接翻边时顺序逐件
敲合，并背后垫以方铁，使翻边立面平整，90 度线平直。
(2)严格按风管尺寸公差要求。如对口错位明显将使插条插偏;小口陷入大口
内造成无法扣紧或接头歪斜、扭曲。插条不能明显偏斜，开口缝应在中间，不管
插条还是管端咬口翻边应准确、压紧，以后连接接头才会整齐、贴紧。
(3)翻边四面管端要平齐在一个面上，小管可以一次用折方机机折出，翻边
在整个延长线上应等宽。这也是安装对接时风管接口平直所必须的。
(4)除铁皮法兰弹簧夹(包括铁皮法兰插条)在安装对接面加密封垫外，其它
多在连接完后在接缝外涂抹密封胶，涂胶前缝口清理干净。密封胶不能用腻子、
石灰膏等代替，应用风管专用胶封袋。风管的密封，应以板材连接的密封为主，可采用密封胶嵌缝和其他方法密封。密封胶性能应符合使用环境的要求，密封面宜设在风管的正压侧。
(5)风管安装用支吊架按规范要求设置。风管连接完后，应按规范等级要求进行风管漏风量测试。
1.2 有法兰连接
两段风管间的连接，国内习惯于采用角钢法兰，这种费工费料的做法已延用多年，结合工程的实际，一般会采用TDF 和TDC 的连接方法。
(1)TDF 连接是风管本身两头扳边自成法兰，再通过用法兰角和法兰夹将两段风管扣接起来。
a. 风管的4 个角插入法兰角;
b. 将风管扳边自成的法兰面四周均匀地填充密封胶;
c. 法兰的组合，并从法兰的4 个角套入法兰夹;
d. 4 个法兰角上紧螺栓;
e. 用手虎钳将法兰夹连同两个法兰一齐钳紧;
f. 法兰夹距离法兰角的尺寸为1500mm 的，用4 个法兰夹;法兰边长在900-1200mm 的，3 个法兰夹;法兰边长600mm 的，用2 个法兰夹;法兰边长在450mm 以下的，在中间使用1 个法兰夹。
(2) TDC 连接是插接式风管法兰连接。这种连接方法适用于风管大边长度在1500-2500mm 之间的连接。一般分为以下几种：根据风管四条边的长度，分别配制4 根法兰条;风管的四边分别插入4 个法兰条和4 个法兰角;检查和调校法兰口的平整;法兰条与风管用空心拉铆钉铆合;两段风管的组合。法兰面均匀地填充密封胶，组合两个法兰并插入法兰夹，4 个法兰角上紧螺栓，最后用于手虎钳将法兰夹连同两个法兰一起钳紧。对公共层的较大风管，当风管大边长度超过2500mm的时候，继续采用角钢法兰连接的方法，防排烟风管在设计上都采用角钢法兰连接。
风管漏风量的检测
为检验无法兰连接和TDF、TDC法兰连接新技术与新工艺的漏风一些状况，验证它有没有达到国家标准规范的要求，对C形插条连接风管、TDF 法兰连接管、TDC法兰连接的风管及“C”形或“S”形以及TDF、TDC 混合连接的风管进行漏风量的测试。
1.测试方法
把需测试的风管测试段封闭起来，用1台Q89型风管漏风测试仪进行测试。先将测试的风机送风软管和风管测试段连接起来，再在风管测试段引出一条小软管与测试仪上的倾斜压力计相连接起来，最后启动测试仪的风机，使无级调整风机的转速由慢至快，风管测试段的压力也就会随之升高，在压力升高至测试所需的压力500Pa时，使它稳定，这时测试段的漏风量就等于风机的补充风量，在倾斜压力计上显示负压的读数。
测试段漏风量：Q=F*a*P*p
式中：F―送风管截面积;
a―流量系数，一般为0.97 ～0.98;
P―使用倾斜压力计显示的负压力;
p―空气的密度，一般取1.293。
再根据测试段风管的面积，计算出单位面积的漏风量。
2.测验结果
C 形插条，涂密封胶情况下，漏风量为4.5m3/(m2?h)；立式S形插条、C 形插条联合接头，在涂密封胶的情况下，漏风量为4.8m3/(m2?h)；TDF法兰连接，咬口未涂密封胶情况下，漏风量为1.86m3/(m2?h)；C 形插条、立式S 形插条、TDF 法兰和TDC 法兰混合连接，咬口未涂密封胶情况下，漏风量为1.95m3/(m2?h);咬口涂密封胶情况下，漏风量为1.83m3/(m2?h)。
2.3标准要求
国标《通风空调工程施工及验收规范》(GB50243-2002)，低压风管允许漏风量为6m3/(m2?h)以下；欧洲标准《欧洲空调承包协会施工标准》(DW/143)，低压风管允许漏风量为5.5m3/(m2?h)以下。
风管制安质量通病与防治
1.材料不符合质量要求
（1）现象：板材表面不平整 ，厚度不均匀 ，有明显的压痕 、裂纹、砂眼、结疤和锈蚀等情况；风管平面下沉，侧面向外凸起，有明显的变形；
（2）危害性：系统运行时，风管漏风，造成不应有的空调负荷损失，并且影响风管的使用寿命；风管表面颤动，产生噪声；
（3）原因分析 ：制作风管前 ，对材料进行质量检查不严格；钢板厚度不够；
（4）防治措施：先检查材料出厂合格证书和材料质量证明，然后检查材料外观；测量钢板的厚度。所使用板材、型钢等主要材料应具有出厂合格证明书或质量鉴定文件。金属风管的材料、品种、规格、性能与厚度等应符合设计和现行国家产品标准的规定。钢板或镀锌钢板的厚度不得小于相关的规定，镀锌钢板表面不得有裂纹、结疤及水印等缺陷，应有镀锌层结晶花纹。
2.风管翘角、扭曲及弯头角度不准确
（1）现象：风管表面不平；对角线不相等；相邻表面互不垂直；两相对表面不平行及两管端平面不平行等；
（2）危害性：会使风管连接受力不均匀 ，安装后的风管不平直 ，法兰盘垫片不严密，系统漏风，造成空调负荷损失，并且缩短使用寿命；影响风管、风口安装位置的准确；
（3）原因分析 ：板下料放样不准确 ；风管两两不平行 ，相对面的板料长度和宽度不相等；风管的四角处咬口宽度不相等；咬口缝设置部位不对，手工咬口缝用力大小不一样；未采取相应的加固措施；角钢风管法兰角度不足 90°；
（4）防治措施 ：展开下料时 ，应该对板料严格控制角方 ，对每片板料的长度、宽度以及检验对角线，使它们的偏差控制在允许范围内；咬口宽度和留量根据板材厚度而定，应符合相关规定的要求；下料后的板料，应该将风管相对面的两片板料重合起来，检验尺寸的准确性；板料咬口预留尺寸必须正确，以保证咬口宽度一致；咬口缝设在四角部位，手工咬口合缝时，用木锤先将咬口两端中心部位打紧，再沿全长均匀打实；折方或卷圆后的钢板用合口机或手工进行合缝。操作时，用力均匀，不宜过重。单、双口确实咬合，无胀裂和半咬口现象。执行国标《通风与空调工程施工及验收规范》的有关规定。 对进场角钢严格控制，保证角度，同时焊接时首先点焊，调整合格后再满焊，保证角钢法兰的尺寸、角度满足规范要求。风管加固：圆形风管直径大于等于80mm，且其管段长度大于1250mm或总表面积大于4?均应采取加固措施；矩形风管边长大于630mm、保温风管边长大于800mm，管段长度大于1250mm或低压风管单边平面积大于1.2?、中、高压风管大于1.0?，均应采取加固措施。
3.风管配件制作质量差，漏风量大、外观难看
（1）现象：矩形风管中的三通、弯头、异径管及来回弯制作中交叉、接头处缝隙过大，不密实；
（2）危害性：会使风管不严密，系统漏风，造成空调负荷损失，有的甚至造成管道内气流噪声增大；
（3）原因分析 ：板下料放样复杂 ，工作人员对此工艺掌握不准确 ；风管下料误差较大，风管咬口不密实；加工工艺粗糙，未严格按照施工工艺施工；
（4）防治措施：要求施工人员熟悉掌握风管配件施工工艺，制作样品合格后方可批量生产，对于交叉、接口处加强检查，打风管专用密封胶处理。风管与配件的咬口缝应紧密、宽度应一致；折角应平直，圆弧应均匀；两端面平行。风管无明显扭曲与翘角；表面应平整，凹凸不大于10mm；
4.风管过防火墙的处理不正确
（1）现象：通风空调系统风管过防火分区的防火墙时未按照规范要求改用防火材料；
（2）危害性：验收通不过 ，不符合消防防火规范 ，发生火灾时通过此处窜过防火分区，扩大火灾的过火面积，使防火分区失去功能；
（3）原因分析：通风空调系统的密封垫要求难燃性的 B1 级密封材料即可，过防火分区时两侧 2M 范围内须选用不燃材料，施工时未考虑防火分区的要求，统一按照通风空调风管要求施工；
（4）防治措施：施工管理人员需注意风管过防火分区的不同要求，及时指导，防止不必要的返工事情发生。本文结合具体工程，对通风空调系统中使用的风管的几种常用连接方式进行了比较，通过漏风量试验进行了量化分析。 提出了风管在施工中容易出现的质量问题及防治方法和需注意的事项。 风管制作需重视细部的质量管理，严格控制，做到一次合格，防止不必要的返工，以利于降低生产成本，提高综合效益。
四、风管安装后的严密性测试
风管系统安装后，必须进行严密性检验，合格后方能交付下道工序。风管系统严密性检验以主、干管为主。在加工工艺得到保证的前提下，低压风管系统可采用漏光法检测。中压风管应严格按照施工规范要求做漏风量测试。
风管系统安装完毕后，应按系统类别进行严密性检验，风管系统的严密性检验，应符合下列规定：
（1）低压系统风管的严密性检验应采用抽检，抽检率为5％，且不得少于1个系统。在加工工艺得到保证的前提下，采用漏光法检测。检测不合格时，应按规定的抽检率做漏风量测试。
（2）中压系统风管的严密性检验，应在漏光法检测合格后，对系统漏风量测试进行抽检，抽检率为20％，且不得少于1个系统。
（3）系统风管严密性检验的被抽检系统，应全数合格，则视为通过；如有不合格时，则应再加倍抽检，直至全数合格。
漏光法检测:所检测的风管采用分段检测,抽检率为50%,低压系统风管每10m的漏光点不应超过2处,且每100m的平均漏光点不应超过16处; 风管每10m的漏光点不应超过1处,且每100m的平均漏光点不应超过8处，测试中如发现有条缝漏光，应进行打胶密封处理。
结束语
在众多空调通风工程中，由于风管制作安装质量存在问题而造成送风量不足、漏风量超过规范要求，致使能源浪费、热源不足和空调通风工程运行不稳定等现象，均影响空调的正常运行。因此，风管的制作、安装技术与相应的防治措施对于通风空调的质量控制极其重要。
