高层建筑钢结构施工技术管理思考

发表时间:2020/7/16   来源:《建筑实践》2020年39卷第6期   作者:柯维强
[导读] 钢结构具有较高的强度和抗震性,施工简单,有利于环境保护,因此在高层建筑的建造过程中受到建筑企业的广泛欢迎。
        摘要:钢结构具有较高的强度和抗震性,施工简单,有利于环境保护,因此在高层建筑的建造过程中受到建筑企业的广泛欢迎。高层建筑钢结构施工主要是根据设计图纸以及施工方案,对加工好的钢构件按顺序安装到位,并且对其进行加固、连接等,以此形成一定的钢结构空间,满足使用要求。施工单位必须加强钢结构施工过程中的技术管理,充分保证钢结构施工的质量。基于此,本文首先介绍高层建筑钢结构施工特点,分析其优缺点,并提出了一些加强施工技术管理的有效措施,以供参考。
关键词:高层建筑;钢结构;施工技术
引言
        随着我国的现代化建设逐渐推进,高层建筑已经成为城市的基本配置,成为满足广大人民群众住房需求的一项根本途径。在高层建筑的建设施工中,钢结构技术得到迅速推广。客观来说,钢结构技术所具备的较高的抗震性能和强度,和高层建筑的性能要求基本一致,因而受到了各大建筑施工企业单位的高度重视。因此,在高层建筑施工建设中,相关企业单位务必要结合实际情况对这一技术进行不断优化,整体上提高建筑性能和建筑质量,以满足人们日益增长的物质生活需求。
        1高层建筑中钢结构施工特点
        1.1建筑物比重高
        由于高层建筑的总体高度相对较高,因此在设计和施工过程中,高层建筑除了最低层外还需要在地面之上工作。首先,在施工过程中,需要一个高效的运输系统来快速合理地将建筑物彼此连接。另外,各种材料,设备,机械和零件被运送到施工现场。其次,高层建筑需要高空作业,狭小空间和高地面高度,这使得高层建筑的建造更加复杂和特殊[1]。最后,应采取各种安全保护措施,以免因重叠的建筑和坠落的物体而引起事故。
        1.2地基深
        由于重心高度集中且物体较重,因此高层建筑不仅应满足基础设计的一般要求,而且应考虑建筑物高度,形状,基础土壤质量和抗震设防强度等因素。基础是建筑物的基础,以确保建筑物的稳定性。为了使建筑结构的稳定性达到标准,应在施工前对基础和周围地形的土壤质量进行测量,以使基础能够满足抗倾覆和防滑的要求。
        1.3工程量大
        有大量的高层建筑。在高层建筑的施工过程中,由于该项目涉及多个部门,因此涉及一系列问题,例如项目设计,材料准备,机械设备,施工人员和管理人员的选择和培训以及随后的正式工作。建设,例如建设管理,质量监督和项目维护,需要各个部门之间的高度协调与合作。因此,高层建筑的设计和施工必须科学设计和严格组织。严格的管理,高度的协调,各部门的协调,精心的施工,严格的质量标准遵守,不断改进的大量工作,分工明确,职责明确,实时监控和集中管理的一些关键环节,因此,高层建筑的施工难度也增加了,特别是建筑材料和机械设备的安全性以及施工所需人员的运输,都强调了高层建筑的结构,高层建筑的高度和较高的安全性[2]。
        1.4施工时间长
        根据有关调查,最简单的高层建筑至少要花两年时间才能基本完成所有建设。因此,为了保证高层建筑结构的快速安全完成,有必要事先制定高层建筑施工计划,并制定相关措施,以保证高层建筑的安全。建筑结构的施工在最短的时间内完成。
        1.5技术要求高
        在中国,高层建筑主要由钢筋混凝土结构制成。随着人们美学的多样化,许多高层建筑逐渐增加了钢-混凝土混合结构,使建筑物的外观更加美丽和奇特。我们将专注于钢筋混凝土连接,焊接技术,结构安全性,模板加工,混凝土性能和合理的配合比。
        2高层钢结构优点和缺点
        2.1施工材料质地好
        在钢材的加工制作过程中需采用热轧、冷加工等处理工艺,并且在之后运用适当的专业焊接手法。与其他施工材料相比,这样的钢材运用到工程项目中往往会在强度、韧性等方面拥有更为明显的优势,因其高强度、高韧性的特点,即使其有较小的截面积也可以产生较大的支撑力,通过更轻的重量提供更大的结构强度,所以特别是在一些工程距离跨度大或负重载荷高的桥梁等工程项目中往往会发挥更大的作用。
        2.2材质均匀分配
        由于钢材具有十分均匀的内部质地,因此,可以利用材料力学的相关专业知识来计算钢材内部结构的受力情况。为确保钢材可以满足项目结构的设计需求,在对钢材进行冶炼轧制生产的过程中需要对工艺水准以及钢材质量进行严格的把控,确保成品钢材的各项性能符合要求,减少可能会影响工程项目的不良因素,确保工程结构强度。
        2.3钢结构生产工艺成熟
        顾名思义,工程项目中所采用的钢结构所需要的主要工程材料为钢材。我国是钢材储备大国,且现如今,我国已经拥有了较为先进的钢材冶炼生产技术工艺,并且几乎实现了机械化生产操作,从而可以对生产工艺精度进行良好的控制,进而确保成品钢材的质量,满足工程项目对结构强度的硬性需求[3]。除此之外,在投入应用时可采用螺栓或焊接等方式进行拼接,可以很大程度上提高工程效率。
        2.4钢结构的缺点
        在提供高强度与高韧性的同时,钢材也会不可避免地存在一些缺点,钢材的耐热性与耐火性较差,并且不耐腐蚀。与混凝土结构相比,钢结构往往具有更强的导热性,钢结构在超过350℃的温度下不论是韧性还是强度均会受到较大的影响,在温度超过600℃后,钢结构甚至会丧失结构性能,所以在选用钢结构的工程项目设计方案时,需要格外注意结构的防火隔热设计,并且注意结构的防水密封,避免结构出现氧化减少使用寿命。
        3高层建筑的建设要求
        3.1保证钢结构水平力
        在开展高层建筑质量控制与管理的过程中,各大施工企业单位往往都会高度重视钢结构的施工质量,钢结构的水平力对于建筑的结构设计和整体质量具有直接关联。尤其是在高层建筑物水平需求偏高的情况下,对钢结构的水平力控制便是决定建筑稳定性与可靠性的重要因素,因而在建筑施工的过程中,设计人员要对钢材的承受能力进行精准计算,确保其能够满足建筑物水平需求,以此为基础实现钢结构材料的合理选择[4]。
        3.2遵循高层建筑操控标准
        高层建筑的设计过程中理应遵循相应的操控标准,具体来说,在监管高层建筑钢结构的过程中,应对相关负责人员的资质进行严格考察,并反复核实建筑施工方案是否具有可行性,及时排查专项施工方案中的漏洞,并做好材料设备的质量验收工作。而对于一些比较隐蔽的工程,更是要把各项施工资料的监管签字工作落实到位,严格开展验收过程中的质量核查,避免建筑存在隐蔽的质量问题,同时在钢结构施工中可能会面临一些突发状况,施工人员必须以优质的心理素质展开施工作业,严格按照施工流程和相应标准进行建设,实现对施工的全面控制,彻底消除安全隐患。
        3.3高层建筑施工现状
        随着经济全球化的趋势逐渐明朗,我国的经济始终处于平稳发展的阶段,城镇化建设也早已被提上日程。高层建筑施工主要是为了解决我国现阶段的土地资源利用率不高、土地资源紧张等现实性问题。近些年来,大量的高层建筑如同雨后春笋般迅速涌现,与之同样显现的还有高层建筑施工中钢结构存在的一些问题。

只有对这些问题的特点进行客观分析,找准我国现阶段高层建筑钢结构中存在的实质问题,才能真正实现对施工工艺的系统性优化,实现各道施工秩序之间的紧密衔接,加速我国现代化建设的整体进程,具体来说,我国现阶段高层建筑施工主要具有承包管理不科学、施工技术管理没起到系统性效果、忽略了高层建筑物的垂直特点等方面的问题。在复杂的施工环境下,相关人员务必要从建筑的基本性能出发,对包括钢结构技术在内的专项技术进行全面优化,保证高层建筑施工环境的安全性,推动我国高层建筑工程的有效落实[5]。
        4高层建筑中钢结构施工技术要点
        4.1钢结构预埋件施工技术要点
        钢结构的柱体安装工作是整个高层建筑钢结构施工的重要内容,为了保证建筑柱体结构的强度和稳定性,施工单位必须严格管控好钢结构预埋件的预埋工作。一方面,在进行钢结构柱体的基础浇筑之前,先要对螺栓的安装孔进行全面、准确的测量与定位。然后还需要对螺栓预埋的位置进行仔细的复核和校正,并用卡盘对其固定,才能进行柱体的浇筑工作。其次在钢结构柱体的基础完全固化后,还需要对钢结构柱体基础浇筑的标高、轴线以及螺栓预埋的位置进行再次的全面检查与复测,避免螺栓在浇筑的过程中受外力作用发生位移,进而超出建筑标准所要求的误差。
        4.2吊装技术要点
        高层建筑中在进行钢结构安装时多会使用吊装法。施工单位应采用科学、合理的吊装次序进行施工。首先,钢结构柱体的吊装工作应从建筑主体框架结构的柱体开始,由建筑柱体结构的中心逐渐向四周扩散。在钢柱安装之前,必须做好钢柱的检查校核工作,保证标高和定位轴线的准确性,尽量避免微小误差的产生。其次,需要进行建筑楼板以及主梁、次梁的吊装工作。其中,在每一节的钢结构柱体吊装工作完成后,需要通过激光经纬仪或者校正仪来全面、准确的测量钢结构柱体的轴线位置,并根据得到的实际数据,用专业的垫板和钢楔对其进行适当的调整,在保证各项相关数据都符合建筑工程的施工标准后,再进行连接工作与焊接固定。在主梁的吊装与安装位置校正时,应按焊接设计工艺标准留出焊缝的收缩量,吊装后应将连接用高强度螺栓拧紧三次[6]。
        4.3焊接技术要点
        第一,不同内容的焊接工艺需要由具备相应专业焊接技术的工作人员来完成,焊接技术工作人员在上岗前必须经过严格的培训与考核,以保证其自身能力满足钢结构高层建筑的施工需求。第二,保证焊接施工的环境。由于钢结构的焊接工作通常需要在露天的环境下进行,且通常为高空作业,因此需注重对施工环境的合理控制,在温度与湿度不满足施工标准的时候应立即停止施工。特别注意的是在对焊缝进行热处理的时候,应合理控制温度的升降速度,并采取相应的保温措施,保证钢结构施工工作的顺利进行。第三要注重对焊接质量的检查与验收,应针对不同类型的焊接工艺,采取相应的检验方法,全面、准确的检测焊接的长度以及厚度等数据,焊缝表面不应出现气孔、裂纹等质量问题,在保障焊接质量后再进行下一道工序的操作,以保证焊接工作的牢固性与可靠性。
        4.4涂装技术要点
        为了保证钢结构的安全性与稳定性,钢结构的建筑施工应特别注重钢结构的防腐工作与防火工作。传统的钢结构防腐和耐火通常采用热镀锌技术,这种涂装技术虽然性能良好,但工艺较为复杂,加工成本非常高昂,对高层建筑整体造价控制会有较大压力。目前施工单位一般使用防腐涂料与防火涂料来对钢结构进行涂装。在涂装之前,首先要对涂覆材料进行检验检测,然后对钢结构表面进行清洁处理工作,涂装时要保证涂料涂刷的均匀性,厚度必须达到防腐耐火性能标准。最后,钢结构的外层还要涂刷一层面漆,保证钢结构使用性能的同时还可以增强建筑的美观性。
        5加强高层建筑钢结构施工技术管理的措施
        5.1加强施工队的技术水平
        首先,我们必须加强对施工队的职业道德教育和技术培训,使他们充分了解现场管理在整个项目中的重要作用,建立以施工队为中心的质量管理体系,并不断提高施工质量,调动施工人员的积极性和主动性。最后,我们必须加强对施工队质量意识的培养,不断提高施工队的动手能力,以提高整个施工队的技术水平。
        5.2提高材料质量
        首先,建筑材料的选择。建筑质量在很大程度上取决于建筑材料的质量。在高层建筑中,使用了大量的材料,例如水泥,钢材,沙子和砾石。混凝土施工技术是最常见的技术。在这项技术的应用中,最重要的是确保混凝土的抗压强度。因此,在混凝土技术的应用中,必须保证水泥性能和强度的适宜性以及水灰比的科学性。只有合理的水灰比才能有效地保证混凝土强度的提高。建筑施工部门的质检人员应严格控制质量,以确保所使用的建材符合建筑施工要求,防止接受红包和使用劣质产品。应测试使用过的原材料的样品,以淘汰不符合要求的产品。测试的重要材料包括钢筋规格是否满足要求以及混凝土结构是否略微满足要求。其次,建筑设备的选择和建筑物的施工进度也对建筑物的质量产生重要影响。通常情况下,建筑公司会与投资者签署项目验收时间,这将给施工方带来一定的时间压力,偷工减料,减少材料消耗[7]。因此,施工方应适当选择高效的施工设备,以提高工作效率。常用的施工设备包括捣固机和搅拌机,以确保施工质量。
        5.3加强施工方案
        对于高层建筑项目,优良的施工方案是确保项目顺利进行的关键。首先,作为技术人员和管理人员,他们应充分了解设计图纸,并根据实际情况不断优化施工过程,以确保他们的技能和能力得到充分发挥,从而确保工程质量。二要切实控制施工细节,制定科学的施工组织设计方案和施工方案,不断提高管理水平。
        5.4强化施工工序
        高层建筑施工中每个过程的质量直接影响到整个项目的质量。因此,在实际施工中,必须严格控制每个施工过程,以确保工程的顺利进行。首先,作为相关的建筑工人要规范施工。二是加强施工质量检查,实时监督和管理施工过程质量,及时解决存在的问题。
        结束语
        总之,我们必须与时俱进,不断创新和改进原有的施工技术,并将其应用到实际工作中,以确保工程质量。中国的高层建筑行业也在快速发展。这就要求中国的建筑技术不断升级,高层建筑的建设也非常复杂。目前,我国高层建筑的理论和技术还不完善。因此,我国应借鉴国外更先进的科学技术、施工理念和施工技术,建立和完善高层建筑规范和科学管理的法律机制,推动我国高层建筑行业向更高水平发展。
        参考文献
        [1]杨伊浩,吴晓奇.建筑钢结构施工的关键技术和措施分析[J].建筑技术开发,2019,46(15):5-6.
        [2]韩小青.高层建筑钢结构工程施工技术要点探究[J].城市建筑,2019,16(21):148-149.
        [3]王卫东.高层建筑钢结构工程施工技术要点探究[J].住宅与房地产,2019(19):155.
        [4]熊浩.高层建筑钢结构施工技术分析[J].住宅与房地产,2019(15):174.
        [5]米颖帅.高层建筑主体结构施工技术探讨[J].居业,2019(05):116-117.
        [6]周军.钢结构高层建筑的施工技术分析[J].建材与装饰,2019(14):46-47.
        [7]程苗.高层建筑钢结构施工流程及其技术要点[J].中国住宅设施,2019(03):111-112.
       
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