高层钢结构商用楼工艺技术应用与探讨

第一篇：高层钢结构商用楼工艺技术应用与探讨

高层钢结构商用楼工艺技术应用与探讨

常维信 梁光勤 林德胜 郑刚

山东莱钢建设有限公司

摘 要：本文通过对“莱州百大商业综合楼”工程钢结构体系的应用研究，阐述了钢结构构件工厂加工制作工艺和现场安装施工技术，探讨钢结构体系在高层商业综合楼，乃至高层住宅及其他高层建筑当中的应用。

关键词：高层商用楼 钢结构 工艺技术 1.前言

随着钢结构设计理论、制造、安装等方面技术的迅猛发展，大量的高层钢结构建筑拔地而起。钢结构可以将设计、生产、施工、安装一体化，提高产业化水平,同时具备施工周期短、安装精度高、抗震性能好、节能、环保等优势，钢结构市场必将有良好的发展前景。但是各种形式的钢结构构件加工与安装工艺、技术还有待于在应用过程中进一步完善。日前，我公司加工制作并安装施工的“莱州百大商业综合楼”工程是山东省烟台市第一座高层钢结构建筑，是一座集商业、办公、酒店于一体的商业综合楼。现将工程概况、钢结构加工及安装工艺方法和技术应用情况介绍如下，与同行探讨。2.工程概况

莱州百大商业综合楼工程位于烟台莱州市，本工程地上二十一层，地下一层，总建筑面积51106.4m2，高度达到90米以上，设计使用年限为50年。为商业、办公、酒店综合楼，并配套建设有商务中心和多项娱乐设施，是烟台市第一座高层钢结构建筑。上部结构为钢框架-现浇钢筋混凝土剪力墙体系；一层以下框架柱为钢骨（十字型）混凝土柱，一层以上框架柱为箱型截面混凝土柱，内灌C50混凝土，框架梁为H型钢，规格达27种之多，钢柱采用工厂成品箱型柱。外墙为加气砼砌块，内隔墙为轻质墙板。3.钢构件加工、安装 3.1钢构件的制作 本工程所用钢构件全部采用工厂化制作，工厂设有焊接H型钢生产线、热轧H型钢二次加工生产线、箱型柱生产线等成套设备生产线。具体设备主要有多嘴式火焰自动切割机、U型组立机、箱型组立机、隔板组立机、铣边机、龙门焊机、电渣焊机、端面铣床、抛丸机、数控三维钻床、数控带锯床、数控平面钻床等。

为保证构件的加工精度，一是采用自动化程度较高的成套设备生产线和高精度单机设备；二是针对不同构件，制定焊接作业指导书，进行焊接工艺评定，编制焊接工艺，并实施焊前培训，焊中跟踪，焊后检测的工艺验证；三是根据工艺，编制产品检验计划，确定关键过程和质量控制点，并严格执行首件检查，工序控制和出厂检查制度。实现制作设备先进化、工艺制度化、产品检验程序化。3.1.1箱型柱制作工艺

本工程所用箱型柱为600*600mm，厚度由下至上依次减小，最大厚度32mm，最小厚度14mm，钢板材质为Q345B。箱型柱本体加工在生产线上进行，经过切割下料、隔板组立、U型组立、隔板焊接、箱型组立、龙门焊接、电渣焊接、火焰矫形、端面铣削等工序而完成。

隔板组立与焊接。箱型柱隔板切割下料后，在专用隔板组立机上进行，以确保组装精度。组成电渣焊缝的每件隔板上的4条衬板（垫板），按要求控制其厚度，以保证后续电渣焊缝的质量。组装好衬板的隔板需进行铣削加工（只加工电渣焊缝边缘，垂直两侧CO2气保焊缝边缘采用半自动切割即可），以保证隔板周边的平面度以及相邻两边的垂直度。隔板实施单面焊，开单面45°“V”型坡口，背面加-6×30mm通长衬条，并预留3~6mm组装间隙，亦可采用不预留组装间隙、背面碳弧气刨清根的办法，以保证焊缝熔透。对多个隔板的，焊接时应间隔焊接，从中间往两端跳焊，以减少焊接变形。焊接方法采用二氧化碳气体保护半自动电弧焊。焊接24小时后，用斜探头在内侧对隔板焊缝进行超声波探伤，按二级焊缝标准进行检验。

箱型柱电渣焊接。熔嘴及焊接材料的选择：熔嘴型号选择Φ10，熔嘴长度比工件长出200mm。焊丝直径选择Φ3.2，型号 H08MnMoA配合焊剂HJ431或HJ360。焊接之前，在腹板上开设电渣焊孔（电渣焊孔尺寸应根据隔板厚度大小确定，但不允许超出电渣焊道2mm），保证电渣焊孔尺寸、表面粗糙度符合要求，然后将电渣焊孔内的异物清理干净，焊道两端按要求设置引弧、收弧套筒。引弧时，电压应比正常电压高5V左右，电流比正常焊接过程大50-100A。渣池形成后恢复正常电压、电流。焊接电压随焊接过程而变化，应注意随时调节电压。为防止箱型柱焊接过程弯曲变形，同一隔板两侧的电渣焊同时施焊，熔嘴应保证在焊道的中心位置。焊接过程中，应随时检查熔嘴是否在焊道的中心位置，严禁熔嘴和焊丝过偏，焊接过程不得中断。焊缝收尾时，应适当减小焊接电流，确保焊缝引到收弧套筒上熄弧。电渣焊完毕将冒口割掉磨平。焊后24小时进行超声波探伤，按一级焊缝标准进行100%检验。

箱型柱埋弧自动焊接。应用两台双丝、双弧龙门焊机，同时、同向对称焊接。按规程加设引弧板、收弧板，宽度应大于80mm，长度大于100mm，其厚度、材质、坡口形式与母材相同，引弧与熄弧必须出构件焊缝外30mm以上。根据母材材质、板厚和焊缝等强原则，选择焊丝型号HO8MnA、焊丝直径Φ4，配合焊剂HJ431。

焊接参数见表一：

多层施焊时，选用合理的焊接顺序，对同一侧板的两条焊道焊1～2遍，然后翻转工件焊接另一侧的两条焊道3～4遍，再次翻转工件，依次焊接直至焊满。焊接24小时后对全熔透部位的焊缝，进行100%超声波一级探伤检查。3.1.2钢梁制作工艺

本工程共有H型钢钢梁27种，其中主梁15种，次梁12种，主梁最大规格为800*350*12*25，次梁最大规格为650*350*10*22，钢板材质为Q345B。H型钢钢梁分为焊接H型钢钢梁和热轧H型钢钢梁两种。3.1.2.1热轧H型钢钢梁本体在热轧H型钢二次加工生产线上进行，经过数控三维钻床制孔、数控带锯床定尺锯切、机械或火焰锁口等工序而完成。

3.1.2.2焊接H型钢钢梁本体在焊接H型钢生产线上进行，经过切割下料、腹板与翼缘板组立、埋弧自动焊接、机械矫形、火焰矫形、制孔等工序而完成。

下料：根据不同钢板厚度，下料时考虑留有切割加工余量1-3mm和焊接收缩余量约1mm/m。上、下翼板接板应避免在三分之一跨中处。上、下翼板及腹板接板的焊缝应相互错开200mm以上，腹板与端板的位置应大于600mm。

组装：在组立机进行。组装前必须将接料工作进行完毕，应经无损探伤检测合格。定位焊所采用的焊接材料型号，应与焊件材质相匹配。焊缝厚度约6mm，定位焊长度约40mm，定位焊间距一般为300～500mm。

焊接：采用船形位置、埋弧自动焊接方法完成焊接。

1、焊前清理焊接接头及其周围的油、锈、水分和其它污物。

2、根据母材选择焊接材料（表二为参考值），焊剂按要求烘干。

3、H型钢两端需加设引弧板与熄弧板。引弧板与熄弧板材质与H型钢母材相同，其宽度、长度、厚度应分别≥80、100、10mm，焊接完毕应去除（禁止用锤击法去除）引弧板与熄弧板并修磨光滑。

4、根据焊脚高度或母材厚度选择工艺参数（表三为参考值）

5、选择合理的焊接顺序：4道H型钢主焊缝要对称施焊。

3.1.3摩擦面处理

采用H型钢专用抛丸机，对高强度螺栓连接节点处的构件钢材表面进行抛丸处理，高强度螺栓摩擦面处理后的抗滑移系数值必须符合设计文件的要求（钢板材质为Q345B，抗滑移系数为0.45～0.55）。3.2钢结构的安装

本工程第一节钢柱为十字型与箱型柱组合的形式，地下一层为十字型柱，外包钢筋，支设模板后浇筑砼，形成边长1m的正方形钢骨砼柱（见图二），地下一层以上为边长600*600mm的箱型柱（见图二），共计49根。本工程综合考虑构件尺寸、重量以及施工进度等因素，选用QTZ80、QTZ125塔吊各一部，保证钢结构吊装的顺利进行。

3.2.1钢柱预埋螺栓的定位控制

根据施工现场特点，在土建筏板基础施工时，钢柱地脚螺栓同时预埋，不同的钢柱制作了不同预埋螺栓模具，模具采用钢板焊接，预埋定位后螺栓与钢筋稳固焊接，确保了混凝土施工时，不产生位移。在钢结构钢柱安装时一次成功，预埋螺栓穿孔率高达98%，轴线位移不大于1.5mm，保证了以后钢结构的安装质量。

3.2.2钢柱垂直度、标高和平面轴线的控制

本工程基准控制点采用内控法，将基准控制点放在楼内部（每层楼板同一位置预留200*200mm方孔），用高精度的激光铅垂仪对垂直度控制；设立标准柱和沉降观测点，以此控制钢柱安装的标高和平面轴线位置。

3.2.3钢柱快速对接安装与焊接

根据柱的对接安装特点，通过组织专业人员分析研究，自行设计了钢柱对接定位器和调节支撑杆，利用钢柱对接定位器保证了柱对接的零错口，同时通过调节支撑杆上的细调节螺母，实现了对上节柱垂直度和标高的一次性校正，与传统的安装方法相比可提高工效30%。上、下节钢柱之间现场焊接时，由于设计采用了一端单边“V”型坡口、另一端在加工场内进行铣床加工平面并加设背面内部衬板，且现场钢柱安装标高控制到位，因此，确保钢柱现场连接横向焊缝全熔透焊接质量。3.2.4钢梁的安装与焊接

当钢柱安装形成稳定单元后，吊装H型钢钢梁（主梁15种，次梁12种），采用高强螺栓与钢柱连接，主梁上下翼缘与钢柱进行焊接。高强螺栓连接是目前建筑钢结构最先进的连接方法之一。它的特点是施工方便，可拆可换，传力均匀。根据本工程的设计方案高强螺栓采用摩擦型连接。紧固办法采用专用棘轮扳手和扭矩扳手分初拧和终拧两个步骤完成。钢梁与钢柱牛腿的现场焊接，焊接方法采用二氧化碳气体保护半自动电弧焊，单边“V”型坡口、背面加设衬板结构形式，确保连接焊缝完全熔透。

3.2.5钢梁与砼楼板的连接

按图纸要求在钢梁上焊接足够数量的栓钉，以保证钢梁与其上的砼楼板有效的连接。本工程栓钉规格为∮18*180、∮16*100两种。栓钉施焊前，放线、抽检栓钉及瓷环，瓷环应保持干燥，受潮的瓷环应经120℃烘干1h。正式施焊前做两个试件，弯曲30°检查合格后，方可正式施焊。3.2.6钢柱内砼浇注

本工程采用高抛法施工法，向钢柱内浇注C50商品砼，借助重力作用，使商品砼自行震荡密实，与箱型钢柱结合更加牢固。

4.质量控制结果

通过实施以上技术质量保证措施以及有利的施工组织，在短短4个月之内，顺利完成“莱州百大商业综合楼”工程3900吨钢结构的安装任务。同时有效控制了钢结构的制作和安装质量，经监理方和业主验收，“莱州百大商业综合楼”工程的钢结构制作和安装符合《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）和《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)。主要质量参数如下：

每节钢柱弯曲矢高均控制在3.0mm以内，柱身扭曲控制在2.0mm以内；H型钢钢梁弯曲矢高控制在10.0mm以内，扭曲控制在5.0mm以内，制孔精度达到0.5mm以内。工厂加工制作焊缝一次抽检合格率达99.5%，钢构件出厂合格率达到100%。施工现场钢柱对接、柱梁连接焊缝探伤一次合格率99.6%，高强螺栓自由穿孔率达到99%。

第二篇：打造高层钢结构精品

打造高层（超高层）钢结构安装精品工程－－要点

一、不同层面工程技术人员应具备的专业技能

1、高层工程技术人员

①、具备全面的钢结构的设计、制造、安装工程技术技能。在设计上应有多座大型钢结构建筑的作品。还应至少有超过10个以上的复杂钢结构的设计经验。如：大型空间旋转钢梯、8米以上悬臂的玻璃雨蓬结构、高层用观光电梯框架的设计等。应清楚和了解我国颁布的不同时期的三个《钢结构设计规范》的基本内容和其特点。在制作上精通钢结构制作技术。熟悉焊接变形与焊接收缩规律。并能准确的计算出焊接收缩量。精通各类钢结构加工工艺和工装胎具的设计。具有组织和领导钢结构加工技术工作项目50个以上的经验。特别是安装工程技术技能出类拔萃。具有丰富的施工经验和解决问题的超高能力。

②、有着丰富的起重吊装技术技能和起重吊装现场施工经验。有从事多座大型工业厂房吊装的工程经验。熟悉了解汽车吊、轮胎吊的机械特性。从事过土法起重技术工作。进行过独角扒杆、灵机扒杆、人字扒杆、龙门架、三脚架的设计和应用。能够不借助任何书籍和资料进行迅速的吊装机索具的设计、计算和选择。对于现场出现的安装技术问题能够迅速的提出1-3个解决问题的方法和施工

要求。

③、精通塔式起重机的设计、制造、使用技术。熟悉其它起重机的使用技术。起码针对在高层钢结构工程用的塔式起重机的一种型号进行过全面的了解和掌握其结构特点。熟练的对塔式起重机的大臂、塔身、起升钢丝绳在定点装配时产生的组合位移进行精确计算。包括垂直和水平两个作用面。目的：对钢构件进行精确安装。熟练的对塔式起重机附着锚固工况进行分析计算。根据实际锚固作用力判断钢结构框架的承载力。在安装钢结构时充分考虑该因素对安装工艺的影响。熟练的对塔式起重机内爬工况的作用力进行分析计算。根据实际作用力判断钢结构框架的承载能力。在安装钢结构时充分考虑该因素对安装工艺、安装质量的影响。

④、熟悉掌握与钢构工程有关的国家规范、标准。如：钢结构与砼结构设计规范。质量验收规范。钢管脚手架规范、塔式起重机设计规范和有关安全施工

方面的规范等。

⑤、了解和掌握国际与国内的类似工程的施工技术状况、工艺等。

⑥、掌握本单位的施工队伍技术现状。

⑦、掌握系列工程技术人员的现状和各自的岗位责任制情况。

⑧、掌握现场施工组织设计与方案制定与落实情况。

⑨、精通钢结构工程的经济分析技能。熟练的掌握安装工程的费用预算情

况。

2、中层工程技术人员

①、具备钢结构的安装工程技术技能。掌握现场使用的塔式起重机基本性能

和技术参数。

②、有一定的起重吊装技术技能和起重吊装现场施工经验。

③、熟悉掌握《钢结构工程质量验收规范》、《钢结构设计规范》、焊接专

业技术、涂层专业技术等。

④、掌握自己管理的施工队伍技术现状。

⑤、清楚现场施工组织设计与方案的具体内容。并组织贯彻执行。⑥、具有解决现场一般技术事件的能力。

⑦、具有很高的钢结构图纸视图、绘图能力。掌握现状钢结构部件与图样的一致性。

⑧、能够完成一般的钢构安装工程的经济分析。

⑨、能够绘制安装工程进度网络图和相应技术指标分析用图。

3、现场工程技术人员

①、具有一般的钢结构图纸视图能力。具有一般的现场绘制施工草图的能力。

②、掌握一般的钢结构施工计算工作。如：一般的起重吊装用机索具的强度

与承载能力的计算。

③、能够理解和执行现场施工组织设计与方案。

④、能够贯彻执行上级布置的技术工作。

⑤、基本掌握现场使用的塔式起重机基本性能和技术参数。

⑥、能够编写和办理施工现场施工技术洽商。

⑦、能够编写施工现场技术工作日志。

⑧、能够编写施工现场各类监理验收报表。如：分步、分项工程记录表、原材料进场报验表、隐蔽工程报验表等。

⑨、具备及时沟通与监理、甲方、上级的工程技术信息的能力。

二、安装工程前的准备工作

1、熟悉了解本工程情况。

2、掌握本次钢结构的制造情况。

3、全国同类型钢结构高层安装的现状。

4、世界同类型钢结构的高层安装现状。

5、技术资料的准备工作。

6、安装工程施工组织设计与安全技术方案的起草。

7、人员的培训与组织。

8、高层（超高层）钢结构安装工程企业标准的制定。

9、对制造出厂的钢结构部件的质量进行全面的检查核实。将不合格的钢结构部

件进行调整或返工处理。

10、工地现场材料的堆放进行准备工作。计算地面的承载能力等。

11、起重吊装机索具的准备。信号传递工具的准备。为了保证施工人员的安全。当完成吊装作业后施工人员不用爬到吊点处进行解除绳结的约束。设计与制作出自动卡环工具。当完成吊装作业后。施工人员在下面就能解除绳结的约束。是减少施工人员的高空作业所采取的必要手段。

12、钢结构部件现场短途运输车辆的设计、制作。要求满足承载与行走的基本需

求和具有连接、解除方便的功能。

13、钢结构部件现场短途运输道路的准备。包括在地下室顶板上进行运输的支顶加固措施的实施工作。要有详细的理论计算保证。

14、现场实际塔吊吊装不同规格的钢结构部件在吊起和降下这一不同过程中的不同位移量。将计算结果列出表格。用于钢结构部件精确吊装定位。

15、确定出内爬式还是外附着式塔吊的布置方案。

三、工地现场钢结构部件的吊装前准备工作

1、按施工组织设计计划：对不同的钢结构部件与外形大小结构特点按吊装顺序进行编组、编号。按计划设计位置图进行码放工作。

2、对起吊前的钢结构部件水平移动到起吊处。

3、对起吊前的钢结构部件进行垂直度校正工艺装备的安装工作。如：缆风绳临时固定点的捆绑。校正用支撑杆支点位的确定装配。吊点定位临时固定装置的安装。目的：钢结构板边棱角防切断钢丝绳和脱绳位移的限制。

4、完成精确测量定位工作。注意：①、测量选用通过国家计量部门检测合格的钢尺、经纬仪和水平仪。②、对检测用钢尺的截面进行测量。选用对应规格的弹簧拉力计。查表选用对应的测量尺寸修正系数。并在测量中正确使用量具、仪器和修正系数。③、选用合适的放线工具进行放线、画线。

5、施工人员操作用脚手架的架设。对人员操作脚手架应有理论计算保证。架设完成后，安全技术人员要组织验收。合格后方可使用。对验收工作要有书面的验

收记录。

6、人体防坠落安全网的架设安装。架设完成后，安全技术人员要组织验收。合格后方可使用。对验收工作要有书面的验收记录。

7、完成操作人员的安全带的悬挂装置的安装工作。

8、完成操作人员到施工面简易道路的布置工作。

9、对起重机索具进行检查与安全验收工作。做好书面记录与办理有关人员签字的手续。

10、组织的施工技术交底与安全动员会。使全体人员明确钢结构安装的工艺与技术要求。明确安全工作的基本操作方法和有关规定。

四、塔式起重机使用前的准备工作

1、认真组织有关人员进行塔吊安装的验收工作。并认真填写有关验收表。做好

塔吊基础隐蔽工程的验收工作。

2、进行全面的机械设备保养工作。

3、做好试运转工作。按试车计划进行调试。对力矩限制器、行程限位装置进行

最优化的设定。

4、空载、重载试车，确保无问题。

5、做好机械设备的工作日志与历履书的填写工作。做好驾驶员的交接班记录工

作。

6、做好防雷电的地线布置工作。满足有关规定要求。如：导线截面积大于150平方毫米和阻抗值小于4奥姆的规定。

7、基础处的排水功能有效。

8、驾驶员持证上岗。身体状况达标。人员配备合理。

五、安装工作

1、对钢结构部件进行吊装作业。钢结构部件到位后，校对安装基准线，进行精

确定位。

2、对钢结构部件进行定位后。将部件的自重对连接点处的作用力控制在80％。控制方法利用塔吊的垂直位移量按计算表进行控制。用水平仪和经纬仪读数调

整。

3、对钢结构部件进行基本的连接。螺栓或焊接多点。按方案要求进行作业。

4、对钢结构部件进行安装精度的调整控制。用经纬仪测量柱子的垂直度时注意

阳光对柱子侧面热胀冷缩的影响。

5、钢结构部件就位时，部件的自重对连接点处的作用力控制在80％后。塔吊小车应按塔吊水平位移量计算确定值向大臂端部移动一段距离。以保证塔吊起升钢

丝绳与立柱在一个垂直线上。

6、钢结构部件就位后，检验合格后进行螺栓紧固或焊接工作。

7、钢梁的吊装可采用两吊点或4吊点布置。注意4吊点用两根绳布置双平衡滑轮。吊点捆绑处吊点与相临的吊点的穿绕方向要一正一反。确保大梁始终处于平衡状态。做好棱角切绳的防止保护工作。可将管子一分为二处理。垫于棱角处。

8、当本层工作完成后作局部验收。不合格必须整改至合格为止。

9、做好下一安装工程的准备工作。

六、技术资料档案工作

1、做好分部、分项的技术验收资料工作。按国家规定的表格进行认真的填写。

2、对钢结构进场的原材料化验单、机械性能报告单、焊条的出厂质量合格证明。螺栓的出厂质量合格证明等。进行收集与整理。及时向监理报验签字生效。

3、做好隐蔽工程工作。填好相应验收表。及时向监理报验签字生效。

4、做好螺栓现场检验、力学试验工作。

5、做好1级、2级焊缝的现场检验工作。

6、做好油漆涂层检验工作。

7、做好防火涂料的检验与现场涂层的检验工作。

8、做好钢结构安装精度的检验验收工作。

9、认真做好技术档案的编制工作。

七、应急预案的应用

1、首先在工程开工前编制切实可行的施工技术和安全应急预案。

2、制定启动应急预案基准条件。按基准条件启动应急预案。

3、在施工组织设计中明确应急预案的内容和如何应用。

4、在交底会上进行传达和应用培训。在安全方面必要时进行模拟演习。

八、工程进度与施工技术的调整

1、每周进行工程进度协调碰头会。

2、限定时间和指定专人进行解决发生的进度问题。

3、每周进行简报工作。

4、每周调整工程进度网络图。

九、工程总结工作

1、工程整个期间应进行多次工作小结。找出与计划不符的现象与原因。

2、改进技术工作。调整计划。总结教训与成绩。

3、按戴明环质量管理理论进行钢结构安装工程工作。整个管理工作应纳入企业的全面质量管理体系。

4、工程全面完工后必须进行详细的总结工作。检查实际发生与计划有多大的差

别。主要问题有哪些？

5、根据总结工作情况修正企业钢结构安装工程标准。

6、与国内、国际钢结构安装工程精品进行比较。肯定成绩、找出不足。

第三篇：浅析国内外桥梁钢发展与典型工艺技术应用

浅析国内外桥梁钢发展与典型工艺技术应用

点击次数：1 发表时间：2013-6-4 15:35:15 所属分类：工作学习

随着公路、铁路和跨海大桥的大规模发展及结构桥梁向全焊接结构和高参数方向发展，对桥梁钢的数量和质量要求越来越高，要求桥梁钢高强度，结构轻量化，具有优良的低温韧性、焊接性和耐蚀性，安全可靠、长寿等特点。桥梁的数量比任何一个国家至少多2-3倍，拱桥、梁桥、斜拉桥、种桥型的跨度打破了世界纪录，并还在超越。当前湖南省正计划建设洞庭湖二桥，桥型方案为2000mm跨度的悬索桥，建成后将突破世界纪录。跨海大桥的建设是国家综合实力的体现，近年来，中国跨海大桥的建设成果辉煌，从另一个侧面反映了中国桥梁建设的快速发展。建成的东海大桥、杭州湾大桥均为世界较大规模的桥梁工程。最近开工的港珠澳大桥、金门大桥必将享誉世界。

1、桥梁钢的发展

在世界范围内，桥梁用钢的历史，表现为一条“普碳钢→低合金钢→高强度钢→高性能钢”的发展轨迹。

1.1国外桥梁钢的发展

早在19世纪末，英国就研制出了相当于目前500MPa级的桥梁用钢，并率先在世界上建造了大跨度桥梁，欧洲为建立一套先进的高性能钢设计规范作出很多努力，并且纳入了欧洲规范。20世纪50年代，日本开始采用屈服强度为500MPa、600MPa级的高强度钢，在60年代中期开始采用600~800MPa级的高强度钢，70~90年代年港大桥、本四联络线则大量采用600~800MPa级的高强度钢，累计建造了数百座桥梁，日本的桥梁钢迅速发展，已开发出530~710MPa级的桥梁用HPS钢（高性能钢），以及300~530MPa级的可用于高腐蚀地区的一系列耐候桥梁用钢。美国较早就开始在桥梁工程中应用HSS（高强度钢）和耐候钢，如1977年建成的新河谷桥。1991年美国建议研发新的桥梁用钢种，其强度不低于345MPa，同时材料韧性和可焊性能更好地满足使用和制造要求，称之为HPS，1992年正式开始研发HPS，1994年生产出了试验用钢，1995年底确定了

HPS4858W的组成成分，随后完成了HPS345W和HPS690W的研发和使用。目前，采用HPS485W建成的钢桥超过了200座。在欧洲，桥梁用HSS的屈服强度在460~690MPa，在新的欧洲结构钢标准中，S460ML级钢（屈服强度在460MP），规定在-50℃下的夏比V型冲击功为57J，经过热处理的厚度为16mm的S960QL钢板，屈服强度可以达到690MPa。还有不同级别的耐候钢可以使用，屈服强度为235~355MPa。

除了英国、日本和美国外，在世界级大跨度桥梁钢中，法国、挪威、丹麦、巴西、巴拉圭、澳大利亚等桥梁的开发和使用水平都很高。

1.2国内桥梁钢的发展

在1949新中国成立之前，在长达6000多公里的长江江面上，由于技术、战乱等原因，几千年来从未建过一座桥梁。长江切断了纵贯南北的铁路、公路运输，火车、汽车、行人只能通过轮渡过江，交通十分不便。清末，邮传部开始拟定修建武汉长江大桥的计划，1919年，孙中山在《建国方略》中也提出“以桥或隧道联络武汉、汉口、汉阳为一市”的具体设想，1936年，茅以升也曾着手武汉长江大桥的规划，一直未能实现。新中国成立后，1957年，武汉长江大桥在苏联专家的指导下建成通车，使用的钢材是前苏联的A3钢，其屈服强度≥240MPa，主跨128m。1969年，中国自行设计施工的南京长江大桥建成通车，主跨达到160m，使用的钢材是鞍钢生产的16Mnq钢，其屈服强度≥320MPa。1995年建成的九江长江大桥，主跨达到216m，采用的是鞍钢研制生产的15MnVNq钢，其屈服强度≥412MPa（当板厚≤16mm时）。上世纪90年代初，着手进行芜湖长江大桥的建设，主跨达到321m，采用武钢生产的14MnNiq钢，在屈服强度保证在ReL≥370MPa的基础上，具有优异的40℃低温冲击韧性（芜湖长江大桥的标准要求40℃Akv≥120J），焊接性能大大提高，解决了板厚效应问题，可大批量供应32~50mm厚钢板，2000年竣工通车。2009年开始建设南京大胜关长江大桥，该桥是京沪高铁越江通道，为六线铁路桥梁，设计时速300km/h，主跨达到336m，采用了武钢开发的WNQ570钢，在12~68mm的钢板，均要求Rm≥570MPa，焊接强度≥570MPa，-40Akv可以达到48J以上。杭州湾跨海大桥采用武钢生产的管桩钢Q345C，规格范围为16~25mm之间，大部分为热轧卷板，并采用螺旋焊管形式，通航主桥的桥梁钢材质

为Q345D级别，规格为10~50mm之间，护栏用钢材质为Q345D/Q390D，规格为4~25mm之间，该桥的使用寿命要求100年以上，因此，桥梁钢的耐腐蚀性能成为设计者选材的重要考虑部分。

国内桥梁钢的发展大致经历了五代：

第一代：1957年，建设的武汉长江大桥是首座横跨长江大桥，主跨达到128m，使用的钢材是前苏联生产的A3钢。

第二代：1969年，中国自行设计施工的南京长江大桥建成通车，主跨达到160m，使用的钢材是鞍钢生产的16Mnq钢。

第三代：1995年建成的九江长江大桥，主跨达到216m，采用的是鞍钢研制生产的15MnVNq钢。

第四代：20世纪90年代初，着手进行芜湖长江大桥建设，为了解决钢板的低温韧性和焊接性等问题，大桥局和武钢联合开发了大跨度铁路桥梁用钢14MnNiq。

第五代：铁道部和武钢联合开发了国内第五代铁路桥梁用钢WNQ570钢，用于大胜关长江大桥的用钢。

除了上述典型的钢种外，还生产了其它品种的桥梁用钢。

2、典型钢铁公司工艺制造技术应用

从中国大型桥梁建设史上，先后有前苏联、鞍钢、武钢等钢铁公司承担着建桥的重任，其中鞍钢、武钢在中国建桥史上发挥了重要作用。

2.1鞍钢

鞍钢是中国最早在大型桥梁中承担建桥用钢的钢铁公司，为中国桥梁建设起到了排头兵和先锋作用，建设的大桥已经载入了中国的建桥史册。随着新时期桥梁建设的需要，鞍钢不断研制新的桥梁用钢。为了适应大跨度桥梁的主体承受较大的动、静载荷，长期暴露在露天环境，工作条件恶劣，使用寿命长等要求，要求高强度、焊接性能、低温韧性、高耐腐蚀性能等特点，2008年，鞍钢开发了高性能桥梁用钢HPS70W。

2.2武钢

武钢是继鞍钢建筑大型桥梁后的中国又一家重要的钢铁公司，建设的大桥也已经载入了中国的建桥史册。在建设芜湖长江大桥时，为了解决低温韧性和焊接性等问题，大桥局和武钢联合开发了大跨度铁路桥梁用钢14MnNiq，其主跨为321m，在2009年，天兴洲长江大桥的建设中也采用了14MnNiq，其主跨达到了504m。大胜关长江大桥采用了WNQ570钢，其主跨为336m。自加世纪90年代初以来，武钢桥梁钢累计供货约100万吨，应用于60余个国内外重大桥梁工程中。武钢已发展成为中国最大的桥梁专用钢研发生产基地，武钢桥梁专用板市场占有率达到了70%以上。

2.3首秦公司

桥梁钢是首秦公司开发的十大品种之一，2010年，高性能Q370qE-Z35桥梁钢已经具备批量生产能力。

2.4河南南阳汉冶特钢公司

目前国内外该类钢种的开发厚度基本在100mm以下，甚至50mm以下，厚度100mm以上的桥梁板国内外还未发现报道，GB/T714-2008的极限厚度也仅仅为100mm。河南南阳汉冶特钢公司为了满足客户需求，开发了典型的130mm特厚桥梁板Q345qD。

2.5华凌集团湘钢公司

为了给南京大胜关大桥提供桥梁钢，华凌集团湘钢公司研发了Q370qE桥梁钢。该钢种用于钢箱或型钢梁的焊接结构件，要求具有良好的综合机械性能、焊接性能以及低温变形能力。该钢种的设计原则：低碳、高锰、Nb微合金化，以保证钢板具有较高的强度和较高的低温冲击韧性。

2.6其它公司

除了上述典型公司开发桥梁钢外，安钢为黄河公路大桥、西藏大桥、杭州湾大桥、北京南站等工程开发了低成本100J低温冲击功Q370qE桥梁钢等钢种。鄂钢为湖北安庆长江大桥、铜陵长江大桥和琼海铁路大桥等试制了Q345q、Q370q桥梁钢等钢种，实物质量达到国内先进水平。舞钢为苏通大桥生产了Q345qD、Q337qD，用于制造大桥的根桩和钢箱梁等钢种。邯钢生产了Q420qC、Q345qD桥梁钢等钢种。还有一些公司也生产了一些桥梁钢。

3、结语

鞍钢是中国最早在大型桥梁中承担建桥用钢的钢铁公司，是中国桥梁建设排头兵和先锋，武钢是继鞍钢建筑大型桥梁后的中国又一家重要的钢铁公司，桥梁专用板市场占有率达到了70%以上，占据了很大的比例。其它相关公司也开发了多种桥梁钢产品，满足了中国桥梁工程需求，促进了该工艺技术水平的进一步提高。

第四篇：各大城市的高层钢结构建筑防火措施

各大城市的高层钢结构建筑防火措施

如今在中国的各大城市，高层及超高层钢结构建筑如雨后春笋纷纷比肩兴建。而钢结构建筑的防火，是建造摩天大楼必须满足的前提条件。一旦遇到火灾，钢结构建筑会因高温快速熔化，导致主楼快速坍塌。在这方面，各地建设方、设计方和管理部门都有不少值得借鉴的做法，下面和恒岳重钢一起看下！

北京国贸三期：摒弃全钢

北京国贸三期总建筑面积54万平方米，主塔楼总高330米，地上层数为74层，地下为4层，钢结构截面大、单件重、连接复杂，总用钢量达5万多吨，抗震等级8级，设计难度和施工难度为世界超高层建筑结构领域所罕见，是目前北京的第一高楼。

在经过论证和修改后，该楼的建筑方案采用了4万吨钢筋、18万立方米混凝土与5.5万吨钢结构组合形成的钢骨型钢混凝土结构，并采用耐燃时间高达3小时的防火涂料对裸露钢结构进行防火处理。这样设计的结果是，大楼能够有效地减少诸如飞行器撞击所带来的损害，提高大楼自身的耐火性能。工程中采用石膏板隔墙顶部与结构楼板滑动连接，有效地消除了因结构层间位移墙体变形而发生开裂的可能。而在承重部位的墙体采用型钢加固龙骨，增加了墙体承载能力。为了确保人员安全，主塔楼分别在14层、28层、39层、55层和74层设计了5个避难层，避难层四周采用防火材料和加固结构，装有防火隔烟系统。并严格规定大厦投入使用后，避难层非但不能改作他用，不能加锁关闭，而且还可能会放置一些食品和水，并随时更

新。

深圳：定期“体检”

深圳市目前有高层建筑3657栋，其中超高层建筑(100米以上)有100多栋。被称为世界十大建筑之列的深圳地王大厦高69层，总高度383.95米，建成时曾是亚洲第一高楼，也是全国第一个高层钢结构建筑。而98层、441.8米的京基100大厦已成为深圳这个现代化国际大都市的又一地标建筑。

按照深圳市的规定，所有高层建筑必须在交付使用前都经过消防验收，符合国家关于高层建筑消防安全规范才能投入使用。据了解，深圳市公安局消防局专门制定了《建筑消防设施维护管理暂行规定》，推动社会各单位实行建筑消防设施“每日一巡”、“每月一测”、“每年一检”制度，填写巡视、测试和检验记录表。督促社会单位建立完善消防设施维护保养制度。在消防检查过程中，对当场有条件解决的建筑消防设施问题和故障，消防部门监督立即解决消防部门还重点对10年以上的高层建筑在消防安全通道、设施、管理、监督等方面是否做到位进行了检查。今年4月起，派出8个督察组，进行交叉检查。重庆：建立“消防户口”

作为全国高楼数量最多、密度最大的城市之一，山城重庆素有“钢筋水泥森林”之称，城市消防安全面临重大考验。重庆特殊的地理条件，也给大火灾扑救工作带来一系列困难。

重庆消防总队为此开展了高层建筑消防安全专项整治，以“全面摸排整改”为突破口，对全市高层建筑火灾隐患进行了大清查。在专

项整治活动中，重庆各级消防机构对全市已建成投用的所有高层建筑逐一进行摸排整治，并将设有商场、市场、娱乐场所等人员密集的高层公共建筑作为整治重点，为高层建筑建立“户口”，详细录入每一栋高楼的基本情况和动态的消防安全状况，实现了对高楼进行“实时跟踪动态管理”。

青岛：委托中介“免费年检”

青岛市海曙区委托中介机构对全区100多幢高层建筑商务楼宇消防设施进行“免费体检”，测出的安全隐患，区高层建筑消防安全整治办公室向业主单位和物业管理单位逐一下发了消防安全隐患整改告知书，签订了消防安全承诺书。

“服务外包”创新了政府运作模式，即把非住宅高层建筑自动消防设施的日常维护保养工作委托给具有资质并能履行日常管理职责的中介机构定期实施，政府给予奖励。同时通过“技能竞赛”提高物业业务能力，提升应急救援效率。区安监局联合消防、物业每年举办一次高层楼宇消防技能竞赛。借助技能比武这个平台，对物业人员的消防安全基本知识进行教育培训，对消防安全基本技能进行实地演练，同时，规范消防控制室从业人员火警处置程序，切实提高消控室值班人员设施操作水平和处置突发事故的能力。物业公司以外来务工人员居多，流动性大、文化水平参差不齐、安全意识相对薄弱，通过每年一度的技能竞赛给老员工敲敲警钟，尤其给新员工上好消防安全教育课，切实提高物业公司的隐患自查自改、逃生自救、组织灭火等实际能力。——恒岳重钢

第五篇：房屋钢结构的应用

数十年来，前苏联、美国、日本三国钢产量一直在世界上居前三位。因此，这几个国家的建筑钢结构建设事业蓬勃发展。

我国近几年来，随着改革开放政策的实行和推进，经济建设工作取得了突飞猛进的进展，钢产量一跃成为世界第一。但目前与发达国家相比在许多方面还存在着明显差距。本文从国内钢结构的应用与优势方面进行举例等方法，为了使我们看到差距，以推动我国建筑钢结构的进一步发展和应用，本文多方面收集资料介绍了国内外建筑钢结构的应用概况，为把握钢结构发展的趋势做出

1.2.1 低层钢结构和轻钢结构

美国金属建筑的主要市场分布在工业、商业、社区、综合等方面，分别占到46%、31%、14%和9%的份额。

在美国，低层建筑中钢结构应用很普遍。美国钢结构学会和金属房屋制造协会联合编制了低层建筑的设计指南。低层建筑是指层高低于18米，层数不超过5层的工业厂房、仓库、办公室及其他的办公和社区建筑等，其中两层以下的非居住用楼房建筑占70%。

轻钢建筑在一些发达国家已被广泛应用于工厂、仓库、体育馆、展览馆、超市等建筑。轻钢建筑是指以彩钢板作为屋面和墙面，以薄壁型钢作檩条和圈梁，以焊接“H”型截面做主梁，现场用螺栓或焊接拼接的门式刚架为主要结构的一种建筑，再配以零件、扣件、门窗等形成比较完善的建筑体系。这种体系由工厂制作，现场按要求拼装形成。具有自重轻，建设周期短，适应性强，外表美观，造价低，易维护等特点。国外轻钢结构厂商如BUTLER、BHP、ABC等都已经进入了中国市场。

1.2.2 高层及超高层钢结构

由于人类文化生活不断提高，对高层、大跨度建筑的要求也就越来越高。而钢结构本身具备自重轻，强度高，施工快等独特优点，因此对高层、大跨度，尤其是超高层、超大跨度，采用钢结构更是非常理想。目前世界上最高，最大的结构采用的多是钢结构，而历届奥运会的场馆也多采用钢结构。