摘要:随着我国经济的发展和建筑施工技术的进步,我国的高层建筑及超高层建筑的数量、高度、层数不断增多。由于型钢材料具有重量轻、强度高、整体刚性好、抗变形能力强,使得钢结构建筑具有良好的抗震性、耐久型、保温性及环保节能等优点。因此,钢结构在高层建筑工程中所应用的越来越多。为提升高层建筑的整体质量,需要深人研究钢结构施工技术要点。
关键词:高层建筑;钢结构;施工技术
1高层建筑钢结构施工技术概述
高层建筑钢结构施工技术是在高层建筑施工过程中应用比较广泛的一种施工技术,主要是由于高层建筑钢结构施工具有着施工速度快和工业化强度高这两大优点特性。高层建筑钢结构施工中又饱含有多种不同的施工类型,例如高层重型钢结构施工、大跨度空间钢结构施工以及钢和混凝土组合结构施工等等。但是,高层建筑钢结构也存在着一定的不安全因素,由于钢本身是一种热传递性非常强的金属材料,因此高层建筑钢结构也具有着非常良好的热传递性,一旦高层建筑不幸发生火灾时容易对整个高层建筑带来毁灭性的破坏,其可能会造成的损失是不可预估的。由此可见,施工人员在利用高层建筑钢结构施工技术进行施工时,必须要加强对种种不安全因素的防范,严格控制好施工质量与施工规范,从而提升整体施工效益。
2高层建筑钢结构施工优势
(1)钢结构的有效空间较大,因为钢结构的抗压性能比较好,和其他结构相比,在同样的强度下,钢结构具有截面小的特点,这就可以有效的提高建筑的有效空间。(2)钢结构的自重较轻,在遇到地震等自然灾害的时候,钢结构因为自重轻所以整个建筑的反应也不是很强烈,可以在一定程度上起到抗震的效果。(3)钢结构比较环保,钢结构具有绿色、节能的特点。钢结构是可以循环利用的,所以钢结构的高层建筑产生的建筑垃圾相对来说就比较少。环保建筑是未来建筑工程发展的必然趋势,钢结构的高层建筑在适应这个趋势的同时还能满足居民对建筑质量的要求。(4)钢结构可以缩短工期,钢结构在施工中使用的脚手架较少,可以在很大程度上缩短工期。钢结构大多是在工厂制成后直接进行施工,不需要在施工现场再加工,高层建筑采用的是压型钢板结构,不需要另外支设,这些都可以有效的减少施工时间。
3高层建筑工程钢结构施工技术
3.1高层建筑钢结构施工前期准备
在钢结构工程施工之前,首先要对设计图纸进行严格的会审并交底,会审参加人员有设计注册结构师、专业钢结构监理工程师、专业监理人员以及建设单位专业总工和施工单位的相关技术人员会同会审,会审纪要签字、盖章存档;会审过程中需要审查图纸的设计是否符合设计规范、施工质量验收规范的规定,并深入挖掘设计者的设计意图,施工方需要审查自己的施工方案是否与设计图纸一致,并解决施工方案中存在的问题,确保该工程的顺利进行;其次对施工单位的施工条件进行审查,包括所有的施工材料和设备,施工队伍的专业性,施工人员的业务水平等,并且对施工人员进行技术交底;最后在塔吊的选择和布置时,应充分考虑高层建筑的高度、整体布局、钢结构的重量、施工环境和条件等因素,并应考虑塔吊安装与拆卸的方便性和使用的安全可靠性。
3.2螺栓的预埋
施工人员在进行高层建筑钢结构施工之时首先要做好螺栓的预埋工作,要将螺栓准确预埋好,从而使其能够保障钢柱的稳定性,方便钢柱的安装。具体来说,施工人员在施工时要选择依靠轴线的中心位置作为螺栓的定位点(选择轴线的偏差不可在2mm以上),并且要找到正确的标高基准(所选择的高基准点应保持在5mm左右),做好所有预埋打算后再将螺栓进行深度预埋,当然具体的预埋数据还需要根据实际建筑的施工面积而具体确定,最终目的就是为了保障接下来安装钢柱时的安装质量。
另外,在预埋螺栓过程中一定要伴随着严格的检测,检测主要在两个阶段执行,第一个阶段是在找到正确的轴线定位点后,第二个阶段是在预埋完螺栓之后的填土浇筑固定过程中,在这两个阶段中施工人员都需要严格按照相关规定对螺栓的预埋工作进行严格的检测与复查,从而保证其预埋的准确度,方便后面钢柱的安装。
3.3钢柱的拼装
高层钢结构建筑施工中,钢柱是其主要构件之一,其与高层建筑的具体高度有着直接的关系。在具体施工技术中,工作人员不仅要考虑钢柱在负载下发生的压缩形变,还要想到焊接的接缝处发生的收缩形变,所以,在具体施工中,施工人员进行构建中的长度要与设计时的长度有所改变,将钢柱会产生的形变现象全部考虑,即使上下两截钢材长度与横截面积完全相等也不能进行置换,将所用的钢柱全部标上记号,保证施工严格按照标准进行。
3.4钢梁吊装
在钢梁吊装前,首先要检查柱子牛腿的标高和柱子之间的距离。主梁吊装之前,还要在梁上安装好扶手杆和扶手绳,等到主梁安装完成后,施工人员要用扶手绳将钢柱固定,保证施工安全。进行吊装时,可以在钢梁的翼缘处开孔作为吊点,具体位置取决于钢梁的长度;为了提高施工速度,对质量较小的其他钢梁可以选用多头吊索进行吊装,有利于提高施工速度,减少高空作业,保证工程的安全与质量。
3.5螺栓的安装
在高层建筑钢结构工程施工过程中,高强度螺栓的安装与焊接是一非常关键的环节。螺栓的穿人工作务必要按照由内及外的顺序,切勿强行穿人,当螺孔的大小与螺栓的体积不相符的时候,极易导致在穿孔过程中发生螺栓难以穿人的问题,这时便需要由专业的施工人员使用铰刀来对螺孔进行一定的调整,通过适度的扩大螺孔而使得螺栓顺利穿入,当穿孔工作结束之后要对螺孔予以固定。在安装钢结构高强度螺栓的过程中应该严格按照建筑钢结构节点的大小来进行分步安装,在一般情况下,高层建筑钢结构的节点会有一定的差别,比如说有大型的,同时也有小型的,而在大型节点上进行高强螺栓安装的过程中,应该先要进行穿人工作,待穿人工作结束之后,再在钢结构不变形的基础上再次进行拧固,最后实现螺栓的完全拧固。
3.6焊接技术
由于高层建筑的钢结构是由大量的构件进行组装连接的,其接点较多,且通常采用螺栓连接和焊接的方式进行连接,而且由于钢结构的重量较大、高层建筑的高度较高,使得钢结构本身和各个连接点承载的重力较大,给钢结构的焊接质量提出了较高的要求,而且由于钢结构的高度较高,焊接作业的环境较为恶劣,也增加了焊接作业的难度,所以在进行钢结构的焊接作业时应注意以下几点:首先要明确焊接顺序,由于钢结构的构造设计较为复杂,每个连接点所承受的重力大小各不相同,因此在连接点焊接时应理清焊接顺序,避免因为焊接顺序不合理而整体重力集中在某点,造成此连接点破坏的现象;其次要选择科学的焊接工艺,对于焊接方法的选择通常采用气体保护焊,而对于工型杆件和箱型杆件,则应采用埋弧焊的方法;最后是对焊接质量的控制,确保焊接作业人员的操作和方法符合操作规程,既要保证焊缝金属表面均匀,不存在焊瘤和裂纹,同时避免出现未满焊和咬边的问题,以及夹渣、气孔、弧坑、裂纹、烧穿等情况,焊接结束后需要采用超声波对焊缝进行无损检测。
4结束语
综上所述,高层钢结构建筑施工技术难度大,施工工艺比较复杂。在钢结构高层建筑施工时,要严格按照施工规范要求以及施工图纸进行施工,合理的安排施工工序,重点做好特殊结构的安装工作,确保工程的施工质量可以达到设计要求。
参考文献
[1]高层建筑钢结构施工技术与管理[J].张羽.城市建筑.2020(03)
[2]当前高层建筑钢结构施工技术应用分析[J].吴晓明.绿色环保建材.2020(01)