超高层钢结构工程安装施工质量控制探讨

发表时间:2021/3/15   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:田浩 王燕桂 罗小亮
[导读] 摘要:随着经济的不断发展,超高层建筑的数量也迅速增长。
        中建八局第一建设有限公司  山东济南  250000
        摘要:随着经济的不断发展,超高层建筑的数量也迅速增长。超高层建筑彰显了人类的智慧结晶,同时也是先进工程技术的进步和集中体现。在超高层建筑中使用钢结构具有许多优点,例如对环境保护,更好的抗震性能等。
        关键词:超高层;钢结构;质量控制
        1  超高层钢结构工程的现状
        由于型钢混凝土具有良好的抗震性能和力学性能,因此被广泛用于大跨度结构的梁和柱中。混凝土具有良好的抗压性能,型钢也具有良好的抗压性能。当将混凝土倒入柱子内时,将型钢与混凝土形成整体,由于型钢的约束作用,当承受超过其极限载荷的压力时,混凝土不会失去稳定性而被破坏。两者的结合可以大大提高型钢和混凝土的单方面力学性能。实现了1+1>2的效应,由于型钢混凝土特别是型钢混凝土柱在施工过程中对施工工艺的要求较高,其内部结构较为复杂,浇筑和振捣时模具中的空间较小,因此接下来对施工工艺流程及钢结构质量控制要点进行探讨研究,满足结构设计要求。
        2  施工工艺流程及施工操作要点
        2.1  施工工艺流程
        在型钢混凝土柱的建造过程中,首先要进行布置和定位。统一定位后,检查布置的型钢混凝土柱的轴和柱底的高度。通过审核后,预埋并使用型钢混凝土柱下的预埋件预埋到位,然后固定螺栓,再吊起型钢并安装型钢。安装完成后,将测量型钢柱的垂直度以防止型钢柱倾斜。测量完成后,将型钢柱与下面的预埋件焊接在一起,接下来进行钢筋绑扎和模板安装,浇筑混凝土浇筑等工序施工作业。
        2.2  施工操作要点
        2.2.1  型钢柱制作和尺寸复核
        型钢柱在工厂直接焊接。在制作型钢柱之前,要预先根据型钢的尺寸和质量要求选择运输和安装工作,例如运输车辆,卷扬机以及要在型钢柱中穿入的钢筋的位置。由于普通钢柱的横截面尺寸较大,且不能破坏型钢的整体性,因此在安装模板时必须使用非对拉螺栓的方式进行加固。工厂中的型钢柱在运输到施工现场之前必须经过检查和验收。
        型钢被运送到施工现场后,施工质量人员首先要检查型钢的数量和每种型钢的尺寸,并检查其变形。例如,应对型钢柱的弯曲度和扭转度进行试验,弯曲度应不大于H/1200,且不得大于12mm,型钢柱的扭转不得大于3mm。
        2.2.2  放线和柱底标高复核
        型钢柱的安装完成后,应再次检查型钢柱的中心位置,以确认其中心位于设计坐标处;并检查立柱脚高度,以确认型钢立柱脚高度的安装误差在3mm以内。有一项或两项如果不符合设计要求和相关规范要求,则应采用经纬仪和水平进行复核调整。完成放样和柱底高程检查后,需要在型钢柱上标记高程控制点和定位控制线。
        2.2.3  柱脚板和地脚螺栓的预埋
        筏板混凝土浇筑时进行脚板和地脚螺栓的预埋。安装完成后,检查底座板和地脚螺栓的位置和高度,并在确认后用塑料薄膜包裹地脚螺栓以防止柱子 脚板和地脚螺栓在与水或混凝土接触时会受到腐蚀,并影响螺栓螺纹的光滑度导致无法安装。如果在安装柱底板时遇到筏板主筋,则应以机械方式移动梁主筋。
        2.2.4  型钢柱吊装和焊接施工
        当上部混凝土的强度达到设计要求时,开始吊装施工。吊装前,施工单位应组织施工人员对预埋件进行复检,确认无误后再进行吊装施工。吊装时,施工人员应根据吊装型钢柱的尺寸和翼缘板的方向及其他设计要求进行吊装,以免在吊装过程中损坏型钢。
        型钢柱吊装完成后,通过螺栓将钢柱固定到预埋板上。初步安装完成后,用经纬仪观察型钢柱的垂直度。如果垂直度偏差超过规格的指定值,需要根据地脚螺栓调整并调整到指定值。
        2.2.5  绑扎钢筋和模板施工
        绑扎型钢柱的钢筋时,梁柱节点处的钢筋是梁柱构造中的难点和关键点。梁柱节点处的钢筋密集,因此在绑扎钢筋时,必须事先在型钢柱和梁上钻孔,以使钢筋可以穿过型钢柱和梁腹板,以达到最大的安全紧固效果。在具体施工过程中,根据设计图纸,可以准确地操作钢筋的锚固位置和长度,以确保绑扎的钢筋的位置和数量满足设计要求。目前,在大多数型钢柱设计图中,大多数内部箍筋都设计为复合箍筋。型钢柱中的许多箍筋不穿过型钢,而是包围型钢的外部。因此,可以在施工期间使用这种将箍筋焊接到型钢上,以进一步提高箍筋的稳定性。


        当混凝土柱支撑模板时,固定好模板,以避免诸如胀模和漏浆等情况发生。因此,在支撑模板时,必须在模板上安装一对拉螺栓。由于型钢柱内有很大的型钢面积,且不能再型钢上开孔,这样会影响型钢的力学性能,因此在安装对拉螺栓时,可以提前在型钢柱的腹板位置两侧分别增设连接板,后期钢柱外包混凝土模板支设 前在连接板的位置焊接传统对拉螺栓,从而实现钢梁外包混凝土模板加固,避免了钢柱腹板开孔安装对拉螺栓导致型钢强度降低的问题。后期模板拆除后将螺栓外漏部分进行割除。也可以采用新型快易加固件,这样也可以达到更好的效果,并且不影响型钢的安全性和稳定性。
        2.2.6  混凝土浇筑施工
        混凝土应分层浇注并振动。每层混凝土的高度宜为1m。浇注后,应使用小直径的振动棒和钢管进行手动振动。或在振动过程中,为了提高混凝土的流动性,可以增加混凝土的坍落度,以确保型钢柱中混凝土的密实性,避免混凝土中出现蜂窝麻面等表面的缺陷,并影响混凝土的强度。对结构的施工质量造成影响。由于型钢柱是整个结构中的重要组件,并且所使用的混凝土具有高强度,低水灰比和坍落度较小,因此在振动过程中会在混凝土上部产生更多的浮浆。清洗后,后续施工完成后局部强度会降低,直接影响整体结构安全性。
        3  建筑钢结构的施工技术要求
        3.1  钢材的选取要求
        在建筑钢结构的使用中,为了避免在安装使用过程中出现质量问题,就要科学的选取钢材,要选用优质钢材进行安装。目前钢结构所用的钢材主要为Q345钢和Q235钢两种,重要的结构部分会用到Z15、Z25和Z35。这就需要施工过程中进行合理的选取钢材,当塑性要求达到不低于235MPa时,就必须选用低合金钢或者合金钢。这些钢材都具有什么优异的焊接性能,成形好、焊接方法优良低合金钢还拥有良好的抗腐蚀效果。钢材的制作必须进行严格的控制和检查,严控装接时的定位线和基准线,做好胎架划线、尺寸搭接工作。对结构尺寸要保证安装之后与实际计划不存在误差。
        3.2  钢材的焊接技术要求
        要根据不同的钢材选取不同的焊接工艺形式,选用合适的焊材、焊剂。在实施焊接之前,要按照工艺要求,选择开坡口的形式,开坡口之前要清除坡口、焊件表面和焊条表面的油污及锈蚀物,避免出现焊接缺陷。当焊件较厚时要先进行预热,为了防止焊接变形,焊接一面完成,另一面未焊接之前,要由中间向两边焊接焊接之后要背面除根,清理焊缝表面的碳化物,直至漏出焊接金属物质,防止裂纹的出现,同一焊缝要多次焊接,不可一次焊接完成,避免焊点中质量不过关,出现安全隐患。熄弧板以及引弧材质要与母材相一致,焊接的时候要注意熄弧板和引弧坡口与主焊缝相一致,当出现焊接变形时,要尽快用机械矫正和加热变形的方法进行钢材的矫正,避免钢材在使用过程中是变形状态。焊缝的外观和内部焊缝质量非常重要,焊接之后24小时之后完成对焊件的外观检查,必要的要进行更为准确的质检。如果焊接位置出现气孔、裂纹等缺陷问题时,就要重新进行焊接。最大程度的满足焊接技术对建筑钢结构的技术要求,达到最佳的施工质量。
        3.3  钢结构材料安装技术质量控制
        建筑钢结构施工当中所采用的钢材质量关乎到整体建筑的安全性,建筑钢结构的安装技术质量对整体的施工有着决定性的影响。在钢结构建筑材料准备完成后要对钢材构件的型号进行严格的比对和检查,及时将各个比对参数汇总,反复核对产品信息。钢材在吊装完成之后,需要对钢材的定位轴进行测量,做好标记,进行控制点测定,根据建筑钢结构所需的强度不同与高度不同,合理的进行钢材的选取和安装,在安装时,施工方要对钢材构件的标高尺寸、涂改数据进行验收处理,以促进后期的验收管理和复查项目的进行,调整好高强螺栓位置,保障螺栓可以穿过。
        4  结束语
        目前,大多数新的大型公共建筑中的混凝土柱都是型钢混凝土柱,并且在大多数超高层建筑中使用的型钢混凝土类型的数量正在增加。因此,型钢混凝土柱的施工质量决定了整体结构的安全性和内部人员生命财产的安全。在型钢混凝土柱的施工中,应采用上述方法以保证施工质量。
        参考文献:
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        [2]刘富发.超高层建筑型钢混凝土结构施工质量控制[J].中国高新科技.2020(15)
        [3]刘志祥.超高层建筑钢结构施工技术探究[J].科技创新与应用.2020(33)
        [4]罗成刚.超高层建筑钢结构施工技术与管理研究[J].中国建材科技.2020(04)
        [5]杨登,许崇梅.试析超高层建筑钢结构施工要点[J].砖瓦.2020(06)
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