摘要:在我国建筑工程逐渐趋向高层化的情况下,钢结构在工程施工中的重要性显著提升,对钢结构的质量提出了更加严格的要求。将高层建筑钢结构应用到土建工程中,能够实现提高工程质量,缩短施工周期的效果,但是也出现了一些新的问题,难以满足工程建设的各方面要求。为充分发挥高层建筑钢结构在土建工程中的作用,本文就针对高层建筑钢结构的优势和劣势进行分析,探究高层建筑钢结构在土建工程中的具体应用,希望能为高层建筑钢结构技术的发展提供有利依据。
关键词:高层建筑;钢结构;土建工程;应用
引言
在高层建筑施工过程中,对钢结构的安装和施工具有严格的施工标准和要求。基于此,相关技术人员应该根据设计要求和安装规范进行科学设计和安装。结合多方面要求标准,选择最合适的施工技术类型,以最大限度地保证建筑工程质量基础。因此,针对高层建筑钢结构应用特点,工作人员需要严格把控钢结构施工技术的应用要点,为充分保证高层建筑的安全稳定性负责。
1建筑钢结构的特点
相对来说,不论在哪种类型的工程建筑制造过程中,钢结构是最常使用的施工工艺。在高层建筑中广泛应用钢结构,可以为建筑具备良好的抗震性能、降低造价成本、建筑结构塑性等方面提供极大的便利。而且使用钢结构进行施工建筑施工,可以使空间布置的灵活性增强,符合业主美观需求的同时,也能提升建筑的使用性能。此外,钢结构的使用还能够对建筑空间布局进行灵活把控和布置,使工程的空间利用性大大增强。由此可见,相较于其他基础型结构施工工艺,钢结构的使用能够更好地满足当代社会生产和人们生活对建筑美观和功能特点的需求。
2高层建筑钢结构的优势和劣势分析
2.1高层建筑钢结构的优势
(1)钢结构的强度较高。与混凝土图结构相比,钢结构具有更高的密度,且抗震性能、吸收能力和延伸性等等都更胜一筹,能够充分满足工程施工的需求。同时,由于钢材的强度较高,能够实现最小截面的构件,使构件的承载能力更加稳定,再加上钢材本身就是一个内部组织比较均匀的材料,能够保证工程施工的实际效果达到预期的目标。(2)钢结构的施工周期短。与其他工程相比,钢结构不仅能够满足工程施工的需求,还能够降低施工成本,使工程的施工周期得以缩短。具体来讲,由于钢结构是一种成品材料,可以减少施工人员的工作量,且可以保证材料的质量,使施工人员能够直接进行钢结构的安装、加固等工序,从而实现缩短施工周期的效果。(3)钢结构的质地较低。在科学技术的快速发展背景下,钢结构的质地越来越轻,能够在与混凝土结构重量相同的情况下,体现出更高的承重能力。由于钢结构的质地较轻,可以有效降低材料运输产生的成本。(4)较高的韧性和塑性。与其他材料相比,钢结构体现出更高的韧性和塑性,使得钢结构能够更好地适应各种环境,降低荷载对钢结构的影响,避免出现钢结构工程的变形、断裂等问题。同时,钢结构具有可回收利用的特点,不仅能够降低材料的浪费,还可以降低工程施工中的环境污染,充分满足我国社会可持续发展的要求。
2.2高层建筑钢结构的劣势
(1)施工技术的要求较高。在进行高层建筑钢结构的施工时,既要充分考虑到钢结构的功能,也要重视在荷载作用下钢结构的变形,对钢结构的焊接及螺栓安装可能出现的缝隙进行计算。与混凝土结构相比,钢结构对工程施工技术的要求更高,否则将直接影响到钢结构施工的效率及质量。(2)施工材料的成本较高。随着高层建筑钢结构在土建工程中的广泛应用,钢结构的材料价格不断提高。虽然钢结构的产量越来越大,但是大量的原材料是进口的,这就使得钢结构的市场价格存在较大的变化,很容易出现钢结构的价格过高等情况。(3)钢材的耐温性能不足。通过对钢材进行检测可知,钢材本身就具有较好的导热性能,使得钢材很容易受到高温的影响,既无法保证钢材的使用寿命,也容易出现因钢材质量缺陷产生的建筑坍塌等安全事故。
由于钢结构的耐火性能无法达到要求,需要将防火材料涂抹到钢材的表面,以此确保钢结构的整体性能。
3高层建筑钢结构施工技术应用要点
3.1施工机械设备的选择、布置和装拆
保证高层建筑质量最基本的环节操作是对钢结构施工设备的合理选择和有效布置。同样的,作为整体工程建设最关键的施工设备塔吊,为充分保证塔吊设备的高效运行,现场施工人员有必要提前将项目实际施工位置、周边环境、道路情况以及钢结构构件本身情况等多方面因素全面考察清楚,有利于最合适塔吊类型和工作位置的选择。此外,考虑到塔吊设备的笨重,可以采用内爬式塔吊,不仅解决了塔吊的布设范围局限性的问题,对后期拆装操作也提供极大的便利条件。
3.2螺栓预埋
预埋螺栓技术的具体应用过程中,最关键的操作是精准的把握预埋柱脚螺栓的位置及螺栓顶标高设定。只有这样,才有利于保证钢柱安装的质量和方便。因此,在施行该技术操作时,首先严格把控基础轴线和标高基点,为保证测量的准确性,可以进行三次重复检测,第一次测量在于确定埋设具体位置,第二次是在每个地脚螺栓群固定后复检,第三次是在混凝土浇筑完全凝固后的测量,并标记好中心线及标高。要注意的是,三次测量所得数据不能超过指定的位移范围。具体来说,实际工地现场施工过程中,标高偏差确保控制在正10mm之内,同时将定位轴线偏差定位在5mm以内。地脚螺栓预埋好后,应进行有效保护,以免损伤螺牙或被混凝土所污染,常用方法有塑料套筒保护和胶带纸包扎保护。在地脚螺栓预埋偏移的调节时,不允许采用移焊嫁接、气割烤调的工艺。
3.3钢结构吊装
第一步吊装将核心筒作为主要受力的主桁架,接着吊装位于核心筒与独立钢柱之间的主桁架,这样做最主要的目的在于使三者之间在最短时间内形成稳固的空间框架体系。第二步主要在于稳定局部整体区域,主要吊装次桁架和连接梁。最后一步设备向外伸展开始吊装其他桁架次结构件。通常在进行高层建筑的结构施工过程中,最常采用的吊装方法是“区域吊装”法,具体是采用多个吊装设备相互协调配合的合作模式,进行吊装作业以保证吊装保质保量地完成任务。尽量避免两个施工段对向而行的吊装方向,而优先采取同向流水安装施工方法。吊装过程中,技术人员应对每个构件的型号、位置、尺寸、轴线标高、垂直度等进行跟踪测量及复检,发现问题及时整改到位。吊装时应做好构件的防护,吊点正确,保证构件不变形,表面防腐层不损伤。
结语
总之,在高层建筑工程施工建设中,要想将钢结构顺利应用其中,发挥其应有的价值,就需要结合工程实际情况,从前期准备环节入手,做好施工准备工作,结合工程具体状况,选择最佳施工工艺,加强施工过程管理,追踪监管施工质量,制订可行性施工管理方案,从根源上避免出现不必要的施工问题,提高钢结构的应用价值,为我国高层建筑发展提供条件。
参考文献
[1]吕江.高层建筑钢结构施工技术[J].智能城市,2017,3(04):112.
[2]程晓芸.高层建筑钢结构施工技术的相关探究[J].建材与装饰,2017(23):39-40.
[3]付春松.高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].中华民居(下旬刊),2014(05):342-343.
[4]江涛.高层建筑钢结构装配式施工技术应用分析[J].价值工程,2019,38(35):282-283.
[5]许春龙.民用高层建筑钢结构设计中的常见问题[J].科技风,2017(14):111.