高层建筑装配式钢结构关键施工技术研究 冯伟

发表时间:2020/6/15   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:冯伟
[导读] 摘要:进行年我国社会发展水平与科学技术的提高,对于建筑行业的影响非常大,一些大型的高层建筑结构逐渐的出现在城市的建设中。
        上海二十冶建设有限公司  上海市  201999
        摘要:进行年我国社会发展水平与科学技术的提高,对于建筑行业的影响非常大,一些大型的高层建筑结构逐渐的出现在城市的建设中。随着对装配式技术的使用,将其融合到高层建筑钢结构中,还处于一个发展的时期。由于钢结构自身的重量较轻、具有很好的韧性、其空间的利用效率比较大,另外还具有很好的抗震性能,也可以大大的提高施工的速度,因此受到社会的重视与关注。将钢结构应用到高层建筑工程的施工建设中并且融合装配式技术,是我国建筑行业发展的新趋势。本文主要针对的是高层建筑装配式钢结构的特点进行分析,从而提出这一结构应用中的关键施工技术,为我国建筑行业的发展提供很大的帮助。
        关键字:高层建筑;装配式;钢结构;关键施工技术
        引言
        对于装配式钢结构技术在建筑行业中的应用是多项技术的融合,对于工程的建设具有很大的优势,不仅可以促进建筑行业的现代化发展,还可以改善一些钢材产量过剩带来的问题。对于装配式建筑的应用通过标准化的生产与精细化的操作,提高了工程的整体施工质量。传统的砖混结构比较复杂,施工速度也较慢,还会应用到大量的施工材料,并且引起资源的浪费问题,消耗过多的能源。而高层建筑装配式钢结构模式具有很好的抗震效果,对于结构的要求边角地,可以应用到很多的地质条件下。另外,对于钢结构的使用便于拆卸与安装,还可以进行回收利用,会起到良好的环保效果。钢结构有利于产业结构的优化,促进标准化的施工与预制构件的制作、加工。后期还具有很好的使用性能,是绿色环保发展趋势的一个代表。
        1高层建筑装配式钢结构的主要施工特点
        1.1加强了建筑设计的准确性
        在显示的高层建筑装配式钢结构工程设计的过程中,需要做好协同性,保证工程特点的体现。将不同专业的技术应用到一个设计模型中,可以保证不同专业之间的协调处理与有效的融合。通过这样的设计方法,可以提高设计的整体准确性水平,并且将装配式钢结构特点充分的展示出来,防止设计出现问题。同时,在整个设计的过程中还可以使用3D模型技术对设计效果进行展示,将各个设计的细节直观的展现在工作人员的眼前,为建筑设计的科学性与合理性起到很大的帮助。在很多的软件系统应用下,还可以促进各个施工细节与关键位置的模拟操作,从而确保应用的技术与工程的建设需求相一致,为工程的后期顺利施工奠定基础。因此可以看出高层建筑装配式钢结构模式可以大大的降低设计中存在的问题,还可以通过软件模拟技术展现整个建筑工程的施工效果。
        1.2提高了工程的施工效率
        在进行高层建筑装配式钢结构的施工建设中,技术人员需要充分的重视后期维护的可靠性与有效性。通过使用现代化的先进科学技术,提高工程的整体施工效果。其中BIM技术的应用就可以体现出很大的优势,在实际的施工中可以将建筑进行连续、稳定的体现出来。从而强化工程的施工质量,并且缩短工程的施工工期。另外,在具体的工程施工中,工作人员需要对各个施工环节进行合理的安排,掌握好具体的施工工序,确保操作人员技术水平的逐渐提高。在工程的施工中可以发现应用装配式钢结构技术的使用不会受到气候环境与地质环境的影响,还可以保证工程的施工进程与施工效果。
        1.3保证工程施工成本的降低
        在我国城市的高层建筑工程施工中应用装配式钢结构模式可以有效的加快工程的施工周期,这样能够大大的降低工程的施工成本。与传统的建筑结构材料不同,装配式钢结构主要是在工厂进行集中的生产之后,然后运输到施工现场进行整体的安装。通过集中化构建的生产,能够大大的减少对材料的浪费,保证生产时间的缩短,从而提高整个工程的施工效率。另外,在实际施工操作的过程中还不会受到环境的影响,有效的结合绿色施工理念,减少对环境的破坏以及能源的浪费。
        2高层建筑装配式钢结构施工中的关键技术应用
        2.1BIM技术应用中的建模处理
        在装配式建筑工程的施工建设中BIM技术通常会应用到工程的设计阶段,通过这一技术结合工程的实际情况进行标准化的建模处理。经过工厂按照模型进行预制生产,然后再运输到施工的现场进行组装,从而形成整体的建筑工程。在使用BIM技术之后还可以有效的改善设计问题,因为各个专业的施工图纸自身是出于不同的设计单位,因此造成各施工方图纸之间就会存在很大的矛盾,并且只是在本专业的规范范围之内达到要求。如果所有的专业图纸结合到一起就是一个完整的建筑工程,也会出现很多图纸之间的矛盾问题。由于建筑工程对于施工工期的要求比较严格,因此很多的施工图纸会审工作会很仓促,从而导致施工设计图纸之间的问题扩大化,甚至给工程的施工质量与管理工作带来很大的难度。但是应用BIM技术之后就可以改善这一问题,通过大量的信息完善信息模型,然后通过信息模型可以进行合理的图纸整合处理以及相关的碰撞检查工作。确保各个专业施工图纸之间的矛盾得到重视,并且及时的处理。因此,BIM技术的应用可以改善图纸之间的冲突问题。
        2.2高层建筑装配式钢结构配件的分段吊装施工技术
        在高层建筑装配式钢结构工程的施工现场中,需要严格的根据施工图纸进行合理的起重吊装工作,要保证吊装的极限与操作维持在规定的范围之内,还要对运输的具体环境与情况进行分析。

一般情况下,吊装的配件分段长度需要在12米以上,宽度在2.8米以上,并且高度在4.5米以上。通过采取分段施工技术实现对预制钢结构的合理处理。分段的吊装在整个钢结构装配式建筑工程中具有非常重要的作用。因此需要采取合理的吊装施工技术,保证结构的稳定与安全,科学的选择塔式起重机型号,结合施工现场的具体情况进行合理的分布。对于起重机的吊装范围需要覆盖到整个施工的现场,并且保证设备的型号与施工方案相一致,避免后期施工受到影响。
        2.3高层建筑装配式钢结构的外墙施工技术
        针对于高层建筑装配式钢结构进行施工的时候需要使用到外墙板与节点的连接件,这一零件主要是工厂提前预制生产的,在进行外墙板连接的时候,技术人员可以采取的操作方法就是上限位点与下拖点的连接处理,整个连接的过程都需要使用全熔透焊。在实际的操作过程中使用的方法具体如下:第一,工作人员可以结合具体的设计图纸中标注的参数进行钢结构安装过程中的垂直度与平整度的控制。之后再进行预制板墙起吊之前要认真的检查结构的型号与安装的位置,保证没有问题之后再进行吊装操作。在传统的建筑工程施工中预制外墙板的单块最大重量会在400㎏左右,而实际的单轨吊车操作的时候可以结合实际的使用需求进行适当的移动。在安装的时候,还要讲支架移动到楼层的边缘位置。并且在板材起吊之后放置到平稳的位置。通过使用撬棍对墙板的位置进行合理的调整,保证垂直度与平整度达到规定的要求,然后提高整体的质量。最后,对构建进行合理的调整之后还需要工作人员对预埋件的焊接与固定操作进行控制,从而保证构建连接系统的安全与稳定。
        2.4钢梁柱的安装施工技术
        通过使用BIM技术将装配式钢结构的梁、柱与建筑整体模型进行支座,然后在施工现场进行钢立柱的施工。在安装的时候要确保严格的根据立体模型图与碰撞试验检查,合理的调整工程的施工顺序,提高钢立柱安装尺寸与位置的准确。其中需要注重的是安装的节点位置,对于练市安装的钢立柱需要使用纵横梁平面的拼接方法,提高整个安装过程中的准确性。在梁与柱在建筑中会起到重要的支撑作用。特别是在发生自然灾害的回收,建筑工程的整体性与可靠性会受到严重的而影响,而梁柱的安装质量会决定建筑的整体的安全性。因此,施工人员需要在安装现场对出厂的梁柱质量与型号进行严谨的检查分析,判断其型号与施工要求是否一致,在完成检查之后还要注重安全扶手绳与扶手套。在前期准备工作完成之后,还要进行现场的安装施工,为了防止出现安装的错位以及位移等问题就需要在吊装之前,将主梁的两端进行绑扎,然后按照顺序进行依次吊装。在施工的过程中为了缩短工程的施工工期,保证施工速度的提高,就可以结合现场的实际环境,采取一钩多吊的方法,将多个梁进行集中施工。
        2.5高层建筑装配式钢结构中消能减震技术的应用
        由于我国一些地区的地质灾害频繁出现,所以需要保证建筑具有一定的抗震性能。如果发生了地震灾害对于建筑的安全会产生重要的威胁,因此需要做好建筑工程的防震技术。而钢结构装配式建筑具有很好的稳定性能,能够有效的降低下沉的危险。目前我国的消能减震技术在逐渐的完善与研究中,这一技术在建筑的抗震应用中非常的重要。消能减震技术主要是通过在建筑结构的内部进行效能器的安装实现建筑结构阻尼的增加作用。对于效能器的安装位置比较灵活,可以应用到剪力墙、廉洁奉、相邻建筑之间等等。在安装完毕之后,建筑结构对于强风、地震等灾害的反应就会大大的安静滴。另外,为了保证高层建筑工程达到消能减震的效果,技术人员还能够使用无屈曲波纹钢板剪力墙结构,这样的结构在弹性方面提供很大的刚度。在遇到单侧力的时候不会发生变形的问题,从而保证结构的承载效果。在发生地震灾害的时候可以大大的降低建筑的耗能。除此之外,为了保证高层建筑的消防施工要求,技术人员在应用无屈曲波纹钢板的两侧使用不燃材料的约束板。从而施工人员不同在进行其他防火材料的涂抹,大大的节约工程的施工成本,加快工程的施工速度。
        结语
        目前,我国随着城市人口的增加,为了缓解城市土地资源的紧张局面,更多的高层建筑工程逐渐的出现。在高层建筑工程的建设过程中,工程的稳定性与抗震性受到社会的关注。而装配式钢结构由于自身的特征,可以提高整体结构的稳定性与抗风险能力,所以,在高层建筑工程中受到重视。对于高层建筑装配式钢结构的施工期关键的施工技术应用非常的重要,它决定了整个工程的建设水平与质量,只有合理的应用施工技术才可以保证建设达到设计的要求与使用需求。
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