摘要:伴随当前全市化的进程,高层建筑施工的数量也在不断增加,从而体现出城市的快速发展,也对高层建筑钢结构技术的创新有着促进作用,然而现在高层建筑在施工的时候,仍然会出现很多不足之处,相关企业和单位一定要对高层建筑钢结构施工的质量和安全性进行重点分析和考虑,对高层建筑施工的时候的不足进行弥补,只有这样才能让高层建筑更为稳固,因此一定要做好高层建筑钢结构施工技术要点的分析,这一点在现实操作过程中具有非常重要的意义。
关键词:高层建筑;钢结构;质量;安全
随着我国建筑业的迅速发展,超高层建筑工程的发展为工程施工技术提出了新的要求钢结构施工技术在超高层建筑工程中的应用,极大的提升了建筑性能,因此,加强钢结构施工技术的研究对超高层建筑工程的快速具有非常重要的意义。通过对钢结构施工技术在超高层建筑工程中的应用进行分析,我国在大力发展钢结构施工技术外,还应加强钢结构工程施工监督管理工作,这在很大程度上,将有利于提高我国超高层建筑施工水平。
一、高层建筑钢结构的特点
1.1钢结构的优点
高层建筑钢结构是由钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成,与其他材料结构相比存在较大的优势:
材料强度高:在跨度和荷载较大的结构和构件中,钢结构与其他建筑材料相比,如木材、砖石以及混凝土,其材料强度高、塑性和韧性较好,在高层建筑施工中得到了广泛的应用。钢结构塑性好,能最大程度避免一般条件下因超载而突然断裂;钢结构韧性好,提高了结构对动力荷载的适应性;良好的吸能能力和延伸能力使得钢结构具备较强的抗震性能。由于钢材材料强度高,制造成的构件截面小、壁薄,在受到一定压力时需要满足稳定的要求,其强度有时无法充分地发挥。
材质均匀:钢结构内部组织较为均匀,在一定的应力幅度内几乎是完全
弹性的,可以看出钢结构的实际受力情况与工程力学计算结果比较符合。在冶炼与轧制钢材过程中,往往质量可以得到严格地控制,材质波动范围较小。
(3)制造简单、施工周期短:钢结构所用的材料是成材,往往使用机械操作加工,流程较为简单,大量的钢结构一般在专业化的金属结构厂中加工制作而成,具有较高的精确度。
(4)钢结构的不足:钢材表面的铁原子在环境中发生氧化反应,使其表面生成铁锈,大大降低了钢结构的使用寿命,不利于建筑后期使用的安全性与稳定性。另外,钢结构与混凝土结构相比,其导热系数较大,耐火性能差,所以在钢结构使用过程中,应该重点考虑抗火这一性能。
二、高层建筑钢结构施工技术探析
2.1施工前准备
开展施工之前,相关监理人员必须对工程图纸及相关工艺技术进行了解,熟悉技术条件与规范标准,对于设计图纸的意图应充分领会,要加强重点与难点的理解;及时组织相关专业技术人员做好图纸会审工作,检查图纸中可能出现的漏、缺及错等问题,力求将问题扼杀在施工前,从而减少图纸带来的工程质量及进度问题;做好施工图纸交底,进而对接下来的工作做好方案编制,并交予相关专家进行论证,待审核通过后方可进行施工。
2.2塔吊选择、布置及装拆
对于高层钢结构工程建设而言,绝对不能缺少塔吊,可以这样说,塔吊当属整个建设的核心设备。
在进行塔吊选择与布置时,应根据建筑物的现场实际情况与钢结构自身的因素等结合加以考虑,还要保证塔吊在装拆过程中的方便、安全及可靠。
对于本工程中,优先选择的是爬式塔吊,这样就可以不用对楼层进行加固也能施工,同时起重机在布设位置的时候也有着很大的自由度;爬式塔吊安装钢结构,对塔吊起重幅度及能力的要求没有其它类型塔吊那么苛刻;同时,采用爬式塔吊在造价上也要低于同类起重机的造价。具体而言,本工程的塔吊高度设计为150米,采用塔吊的塔身高度为180米左右,若要考虑地下部分则需要设置200米。此外,基于爬式塔吊同类中的比较而言,采用内爬式塔吊应在本工程中的造价最低,因此选择内爬式塔吊。
2.3吊装
吊装当属钢结构施工中的龙头工作,其速度与质量将直接影响整个工程施工。在进行吊装之前,需要充分分析结构的平面与立面形状、塔吊数量与位置、结构形式及现场的施工条件等,通过这些方面的详细分析之后确定最终的吊装分区及顺序。对于本工程,初步划分为了两个作业区(东区与西区),分别通过两个作业组来完成两个区的构件吊装。本工程采用这种方式,使得“区域吊装”和“一机多吊”相结合,恰当地解决了施工工期紧和工程量较大的矛盾。在对工程进行测量的时候,首先应注意的是各个工序之间存在着相互联系,也存在着相互制约的关系,因此必须合理选择测量方法,以使其对工程测量的进度及精度影响最小。根据多方面的考虑,本工程采用的是“预先控制”和“跟踪校正”结合的方式。总的来说,就本工程中的竖向吊装顺序应为如下所示:
安设四根钢柱→下层框架梁→测量校正→螺栓初拧→中层框架梁→上层框架梁→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/散铺与栓钉焊接→上中下层钢梯及平台吊装→楼盖钢筋混凝土楼板施工。
2.4焊接
在焊接的时候应把握好以下几个方面的内容:1)保证焊接质量。第一,焊缝的表面不能出现裂缝与焊瘤;第二,一级焊缝不能出现咬边和未满焊等诟病;第三,一二级焊缝不能出现夹渣、气孔及弧坑裂纹等;最后,焊缝完成之后必须进行无损检测。2)焊接的顺序。第一,平面内焊接:从中心向四周扩散,采用结构、节点及全方位对称的顺序进行焊接;第二,竖向上焊接:焊接顺序依次为L层框架梁、压型钢板支托、下层框架梁、玉型钢板支托、焊接检验;第三,柱柱焊接采用两人为宜,相对且两面等温与等速进行焊接;第四,柱梁节头焊接先对H型钢下翼缘板施焊,然后再焊接上翼缘板。3)焊接工艺。本工程钢结构焊接的难度十分大,除了钢板较厚之外,还在于结构为双曲面,在设计中适用了斜撑与斜柱,使得立焊与斜立焊较多。加上本工程某段时期较为紧迫,使得工程量的巨大与之产生了矛盾,因此焊接出现了麻烦。
为了解决这种困难,我们在具体的施焊中采用了二氧化碳气体保护半自动焊来进行立焊、斜立焊等施工,从而有效解决了上述矛盾,取得了一定的成效。
2.5安全施工
具体而言,应包括以下几个方面的内容:第一,施工人员在进入现场之前必须做好自身安全准备,比如说佩戴好安全帽,冬天构件表面易结霜应系好安全带、穿防滑鞋,穿着防护用品等;第二,临时拆除的零部件应放置在工具袋中,若没有工具袋则应拿稳当,切勿乱扔乱放;第三,应检查起重设备及吊具等是否满足了相关要求,不满足则坚决不能使用;第四,在吊柱时应在外墙安设安全网,吊框架时则应架设临时的活动式走道,焊接时应搭设操作平台,同时及时铺设楼层压型板确保施工的安全;第五,要有严格的管理体系,派遣专人进行工程的防火安全监管,确保各类操作都符合相关的规范要求,同时做好施工安全教育工作,做好每天的监察工作。
结语
总之,钢结构施工技术在高层建筑中非常重要。这要求高层钢结构团队人员对钢结构的施工流程和技术要求进行研究和分析,并且善于在工作的过程中总结分析一些出现的问题,并且及时处理这些问题。
参考文献:
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