杨刚伟1 刘建斌2 刘晨3
1身份证号:610431198003250651陕西省 2身份证号:610429198508262971陕西省 3身份证号:610202199106111234陕西省
摘 要:随着建筑行业的快速发展,如何通过对建筑结构和施工技术的革新研究使建筑项目更加符合现代化建设需求是各大建筑企业需要思考的一个问题。钢结构不仅能够形成建筑体主要的骨骼结构,还能够以轻便稳定的优势取胜。在许多高层建筑中,为了减轻建筑体自身的重量,使用钢材搭建成网络结构成为了施工方案的首选。钢结构可以根据建筑方案的实际需求,加工制作为不同的结构形状,其稳定性与灵活性更强,但在实际应用过程中还存在着许多问题,需要予以重视。
关键词:建筑工程;钢结构;施工技术;管理;控制
1 建筑钢结构的特点
1.1 强度高,自重轻
钢结构具有强度高、自重轻等特征,与钢筋混凝土材料相比,钢结构可以进一步节省材料和空间,可以有效地减少建筑成品的竖向截面面积,从而有效增加建筑空间的使用面积;由于钢结构物自重较轻,大约是混凝土的1/3~4/5,在对同等高度的建筑进行施工时,钢屋架的重量比混凝土轻得多;在发生地震等自然灾害时,建筑各部分的内部相互作用会小得多,可以有效提高建筑的稳定性和安全性。
1.2 塑性和韧性较好
钢结构在建筑工程中的应用原理是将建筑内部所受的各种力分布到建筑的各个位置,以保证建筑物受力均匀,从而提高应变值,增加钢结构的承重力。此外,在建筑工程中,钢结构具有较强的韧性,当钢结构受到较大压力时,不容易变形。与混凝土相比,钢结构更加稳定,正常情况下,其能够承受过载力[1]。同时,钢结构具有较强的塑性,能抵抗地震的破坏。
2 建筑钢结构工程施工技术管理与控制
2.1 完善施工方案
在建筑钢结构施工技术的应用中,应该不断完善施工方案,以便在质量管理过程中取得更好的效果。第一,在钢结构施工前,有必要根据施工项目的施工特点和要求对钢结构进行设计。同时,也可以借鉴部分成功的案例,但是不能直接照搬。每个建筑项目都是独立的个体,在建筑环境、市场环境中存在较大差异。因此,在制定施工方案时,有必要进一步完善钢结构的内部设计和外部协调性,以防增加钢结构施工的安全隐患[2];第二,为了进一步完善施工方案,有必要充分把握施工过程中存在的各种风险因素。例如,在钢结构施工的前期,需要进行有效的测试工作,加大维护力度,以提高建筑结构的稳定性和功能性,从而提高建筑工程的施工质量。
2.2 严把施工建材
在钢结构各类原材料进入施工现场之前,必须要进行必要的原材料质量检测,做好钢结构工程施工的质量保障。首先,对于采买的钢制原件要根据施工方案中的清单要求进行核对,包括数量、材质和其他参数。管理人员可以采取抽样的方式提取样品,要注意对样本选择的随机性和代表性。施工建材的质量会直接影响到建筑体结构的稳定性与安全性,每一个项目参与人员都必须正确认识这一点。其次,对于一些按照设计方案进行预制生产的钢结构材料,可以安排专门的技术检测人员进行质量检验,详细核对一些非制式结构处的尺寸,保证构件与其他零件连接时的结合度。
2.3 优化施工工艺
优化提升钢结构工程的施工技术对于促进建工行业的发展和提升建筑体质量有重要影响。首先,钢结构在连接的过程中除了常见的焊接工艺之外,还使用了如膨胀螺栓等连接方式,对于连接位置的选择必须精准。设计人员在进行定位时可以借助一些建筑模型来进行优化处理,结合施工地的地质结构状况和实际建设需求进行受力分析,考虑不同方向上钢结构的支撑效果。其次,钢结构在施工时的某些零件需要提前进行埋设处理,在施工之前需要将钢制零件的表面进行打磨,在保证去除杂质与污染物的情况下核对位置后进行埋设[3]。在钢结构表面进行浇筑混凝土时,要防止零件发生位移,可以提前在底部进行加固处理,保证钢结构与混凝土连接的紧密性。
2.4 强化结构变形控制
在多层钢结构的施工中,经常会出现不规则结构,如果不能对其进行有效处理,则会导致施工过程中结构出现相应的变形问题,在变形严重的情况下,可能引发相应的质量缺陷和安全隐患。对此,可引入相应的施工预变形技术解决上述问题,切实提高建筑钢结构的整体性能和结构安全,保证其施工质量。例如,技术人员可将建筑的工程性能、进度、安全、质量等放在一起综合考虑,适当调整钢结构构件的长度,或通过预留钢梁起拱、设置混凝土后浇带的方式,保证施工的顺利完成[4]。考虑到变形、沉降、压缩等都会影响建筑整体的结构,在施工中须将预变形控制技术的优势最大限度地发挥出来,借助仿真数据的预测分析,对施工环节可能出现的变形问题进行提前矫正,尽可能将建筑钢结构的施工风险降到最低。
2.5 重视结构检验
在建筑钢结构的设计加工过程中,涉及到了一些预制构件,在施工之前要进行结构检验保证各类零件符合施工方案的需求。首先,预制构件的结构较为特殊,在生产之前,设计人员应当将尺寸和材质信息等标注清楚,将由工厂进行开模,通过检测之后进行批量生产,并将经过质量验收的预制构件送到施工现场参与建设工作。其次,对于一些在工程现场进行焊接连接的钢制结构,管理人员也需要对其质量和强度进行检测。主要的参考依据是施工方案中的钢材骨架设计,通过受力分析和检测,验证不同的钢制零件是否能够承担建筑体的负重要求,可以应用一些仪器设备对钢制零件的力学结构进行检测分析,充分保证工程施工的稳定性与安全性。
3 案例分析
某高层写字楼建筑总体建筑面积4.5万m2,建筑高度为110m,主体采用的是钢结构,设计使用寿命60年,基础部分采用的是厚度达到1m的筏板钢混结构。
项目采用的是标准钢结构,受力体系和支撑体系全部为钢质框架,对照建筑本身的高度和用途,计算出钢柱的直径为3m,钢板厚度不能低于0.3m,采用直缝钢管焊接成型,建筑整体需要用到钢材3125t,其中钢柱部分选择C型钢,其余部分采用B型钢,所有楼层沿外框向上45°内缩,具体尺寸为每一层内缩2m。
在施工中,钢柱承插部分采用了厚度0.5cm的铁皮制作样板,然后对照样板制作大样。具体施工环节,需要先组装托座结构,做好焊接工作,待其初步形成后,再进行其他部分的施工[5]。考虑钢柱本身的质量较大,需提前对施工现场进行检测,确保基础具备足够的承载能力。在焊接施工中,采用对称焊接的方式,可将变形引发的误差控制在最小,焊接操作结束后对接口进行打磨,然后进行无损探伤。该工程施工环节,需要做好偏差控制,要求管理人员对完工部分进行复核,将施工误差控制在0.5mm以内,相邻柱间的偏差不超过1mm。
结束语
总而言之,在建筑工程中,钢结构施工技术可以进一步提高建筑的安全性和稳定性,提高建筑工程的整体质量。钢结构具有一定的强度,与混凝土结构相比具有更强的防火性能,能有效提高建筑施工效率,同时保障建筑结构的安全,增加建筑施工企业的经济效益,体现我国建筑行业的科技实力。因此,务必进一步提高钢结构施工技术水平及质量控制水平,这样才能够增强我国的综合国力,提高社会效益。
参考文献
[1]牛敬乾.高层建筑钢结构施工技术要点分析[J].城市建设理论研究(电子版),2019(35):35.
[2]范来城.建筑钢结构的稳定性设计综述[J].居舍,2019(34):61.
[3]滕光辉.建筑钢结构高性能钢焊接技术的探讨[J].建材与装饰,2019(33):35-36.
[4]胡云.基于建筑钢结构工程监理控制的实践探析[J].建设监理,2019(11):5-7.
[5]王福刚.建筑钢结构施工安全对策及质量控制措施研究[J].住宅与房地产,2019(34):96.