超高层钢结构工程安装施工难点及处理办法

发表时间:2021/3/11   来源:《城镇建设》2020年11月33期   作者:路朝辉 马长安 苏珊珊 余涛 王泽钊
[导读] 目前,我国的超高层建筑的发展迅速,型钢混凝土结构不仅具有较高的强度和刚度,还能有效地提升建筑物结构整体的稳定性、防腐性和防火性,为进一步提高现代建筑物结构的整体质量和性能打下坚实的技术基础。
        路朝辉 马长安 苏珊珊 余涛 王泽钊
        中建中新建设工程有限公司,山东 青岛 266000
        摘要:目前,我国的超高层建筑的发展迅速,型钢混凝土结构不仅具有较高的强度和刚度,还能有效地提升建筑物结构整体的稳定性、防腐性和防火性,为进一步提高现代建筑物结构的整体质量和性能打下坚实的技术基础。
        关键词:超高层钢结构工程;安装施工难点;处理办法
        引言
        和传统的砼结构相比较,钢结构在抗震、消防、环保等诸多方面均占据优势。超高层建筑钢结构施工技术涵盖了选材、结构设计、施工及过程监管等多方面内容,任何一个环节存在缺陷,均可能影响建筑整体建设效果。
        1钢结构施工技术
        1.1选择设备和材料
        吊装设备是超高层钢结构施工阶段的常用设备类型,也是施工阶段的核心设备,应结合工程施工场区实际状况,选定适宜位置搭设吊装设备。内爬式塔吊是当下国内建筑领域中常用吊装装备,安装设备时也需考虑到需被塔吊的钢材料的重量,确保吊装设备安置部位的合理性与便捷性。在施工结束后,选定合适时机拆除吊装设备,这就预示着假设吊装设备环节也要考虑到拆除问题,确保设备顺利、安全拆除。钢结构材料作为超高层建筑主体材料时,在等同的条件下其抗压强度与承载性能节能用于砼材料,但钢质材料存在着导热性、耐火性方面均存在着一定不足。近些年,我国建筑材料学有很大发展进步,研发出耐火钢,将其用于建筑施工领域中有效弥补了传统钢材料的缺陷,其理化、抗冲击性及焊接指标均符合现代超高层建筑对结构建设提出的现实要求。故而,为使超高层建筑安全性得到更好的保障,施工方应严格依照国家现行标准选用耐火钢材料。
        1.2吊装施工技术
        在钢结构施工阶段,吊装施工时首个工序,吊装速度与质量关系着钢结构整体施工效果。在正式吊装钢结构前,要求工人依照结构平面与立面形状、结构样式、塔吊数目与方位、当下现场施工条件等,科学设定吊装分区和次序。可以依照施工区域部署情况规划吊装区,可将其分为两个或者四个区域等,确保各个吊装设备使用效率的最大化。针对吊装顺序的问题,多遵照从内到外、从低至高、底层吊装在前的原则,在同个平面中,先吊装中心,而后经由中心缓缓向外部拓展,在一个平面吊装任务完成后,方可吊装较高的平面,以此类推进行吊装施工。在一个平面吊装结束后,需全面检查该平面的吊装状况,确保各平面吊装技术功能均能充分发挥出来。
        1.3测量施工技术
        测量数据是权衡超高层建筑钢结构施工质量的关键指标之一。当前,在国内超高层建筑施工领域中,多应用预先设定和追踪测量相结合的方法。预先设定即在正式开工前,组织技术人员基于现有的理论与科学的测算方法,预判断建筑物的一些参数指标,获得一组较为客观的建筑数据,并测评误差范畴。而后在钢结构施工作业推进阶段,派遣测量人员对施工状况进行追踪测量,对比实测值和预测值,如若实测值处于误差允许区间中,则提示钢结构施工活动良性运作,若两数据存在较大差异,则要组织技术人员探查钢结构施工中存在的问题早期纠正。
        2优化措施分析
        2.1混凝土浇筑
        1)难点解决问题案例分析在对型钢柱浇筑施工时,剪力墙外侧的保护层厚度较薄,梁柱节点连接处的钢筋较为密集,因此在浇筑振捣时施工操作难度较大,经常出现粗骨料卡在钢柱处和钢筋密集处,导致型钢柱内部混凝土出现分层现象。

2)处理方法①混凝土在浇筑时应分层浇筑和人工振捣,分层浇筑高度宜为1m,浇筑完成后,可以采用小直径振捣棒进行人工手动振捣。②在人工振捣时,为了提高型钢柱内混凝土的强度和流动性,可增加混凝土的坍落度,确保型钢柱内混凝土的强度和密实性,避免混凝土出现蜂窝麻面等质量缺陷,影响混凝土结构强度和施工质量。③在混凝土浇筑过程中,振捣的持续时间不宜过长,一般每个振捣点时间不超过3s,还需实施外部辅助振捣措施,如振捣时利用橡皮锤敲击混凝土剪力墙的侧模,柱子转角处的墙模板应多做敲击,这样可以保证混凝土浇筑密实度,还有利于排除混凝土内部的小气泡。
        2.2安装施工
        根据施工现场调查,钢结构施工可使用的场地有限,运用信息化手段提前进行三维部署及吊装模拟,调整最优布置,确定在每栋建筑物的东侧和西侧分别设置两个吊车起吊点。由于屋顶部件的单重不超过2t,且半径不超过30m,使用150t和85t的履带吊可以完全覆盖。材料堆放场地、氧气乙炔瓶等仓库就近摆放,便于钢结构起吊、运输和安装。手工焊接的焊接质量问题更为普遍,包括夹渣、气孔、咬边、边缘偏位、焊缝尺寸变化大和焊缝变形等。考虑到这些情况,施焊作业前使用专用烘箱烘焙,烘焙温度为350℃~400℃,烘焙时间为1~1.5h,管理和储存负责人应按时填写相应烘焙记录。焊条应干燥存放于100℃~200℃的高温箱中,每位焊工都应配备一个保温桶,如果使用焊条,应立即将其放置在保温桶中。使用过程中不能随意打开盖子。对于当天使用的焊条,可在回收和干燥后再使用,且重复干燥次数不应超过两次。焊工必须持证上岗,第一个和第二个焊缝必须无气孔、夹渣、凹陷和裂纹等质量缺陷。应根据需要,对一次和二次焊缝进行无损检查,未经许可不得私自处理,焊缝返修次数必须符合规范要求。钢结构工程安装前应注意加工质量,且注意保护高强度螺栓安装摩擦面,以防止污染和生锈影响连接强度。安装前,对高强度螺栓的摩擦面进行防滑系数试验、轴向力试验,并核实出厂证明、高强度螺栓的批号。高强度螺栓的安装需要自由穿入且不需要敲打或铰孔,因此,在制造过程中必须严格控制钢结构变形。
        2.3需要注意的问题
        针对钢结构安装施工,施工人员需要确保钢材的质量。对于钢结构安装施工技术而言,钢材质量的高低直接影响钢结构的整体稳定性、安全性,也影响建筑工程施工的整体安全。基于这一问题,施工单位和施工人员需做好钢结构材料的质量控制工作,从钢材选择、钢结构制作以及焊接、安装等环节入手,严格做好质量控制工作。施工单位需要严格选择质量过关的钢材,确保其自身性能等符合施工的具体要求。在制作钢结构构件时,相关人员需选择合理、规范的加工工艺和技术,施工单位需严格检查钢构件加工企业的资质等,对其生产设备、生产规模等进行分析。针对钢构件的焊接,施工人员需结合不同类型钢材的焊接要求,选择准确的焊接手法和工艺。此外针对钢结构的安装,需要及时进行全面检查,发现问题及时反馈进行纠正。在进行钢结构安装施工时,可能会受到外界因素等影响而出现钢结构安装偏差的情况,这会导致钢结构的实际作用、受力效果等受到影响,也可能引发安全事故。因此,施工人员在安装施工时一定要加强钢结构安装施工的测量控制,不断调整钢结构的安装位置,以充分发挥钢结构自身的优势。施工人员需结合工程实际情况、钢结构的形态和规模等,制定合理的测量方案,从而避免在安装过程中出现质量偏差和施工缺陷,一定要保证钢结构的安装轴和垂直度等完全符合施工要求。不断发挥钢结构安装施工技术的优势,并且确保钢结构安装施工整体质量较高,避免施工过程中出现安全问题等。
        结语
        在现代城市未来发展进程中,超高层建筑将是建筑发展的主要趋势,这在很大程度上也带动钢结构施工技术的应用及发展进程。在具体实践中,相关人员应立足于工程实际状况,明确钢结构施工技术要点,加强施工技术管理控制等,进而方能确保钢结构施工作业安全、有效推进,将自身优势充分发挥出来,确保超高层建筑能按期、保质保量完工。
        参考文献
        [1]钟俊.超高层建筑主体结构施工技术[J].技术与市场,2020,27(7):79-80.
        [2]周翔.超高层建筑中的复杂塔冠结构施工技术[J].建筑施工,2020,42(4):532-534.
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