浅谈高层建筑钢结构施工技术

发表时间:2021/5/6   来源:《建筑实践》2021第3期   作者:郭建斌
[导读] 城市化进程不断加快,为建筑行业带来新的机遇,带来相应的挑战,
        郭建斌
        身份证号:12011219820801**** 天津 300350
        摘要:城市化进程不断加快,为建筑行业带来新的机遇,带来相应的挑战,钢结构施工成为建筑行业核心技术。为了提升企业市场竞争力,掌握钢结构核心要点,严格根据相关要求操作,加强优化及完善部分关键部位,提升钢结构施工技术质量,为项目质量做以支撑。
        关键词:高层建筑;钢结构;施工技术
        引言
        钢结构具有轻质高强、工业化、装配化、绿色环保的特点,使钢结构在建筑和桥梁领域具有更为广阔的应用前景。
        一、高层建筑钢结构施工中的常见问题
        (一)钢结构加工问题
        首先,对钢板进行切割及下料时,翼缘板尺寸宽窄存在差异,使牛腿及H型钢尺寸不一。切割边缘存在显著切割痕迹,制作工艺较为粗糙,使拼板边缘切割垂直度难以保障。其次,组装进程中,焊接H型钢时没有组装胎架,使H型钢高度尺寸存在较大偏差;腹板完成对接后,施工人员对焊缝未加以重视,存在显著凹凸现象。再次,焊接轻钢H型钢翼板开料后,再实施拼接,焊缝未装设引熄弧板,使焊缝缺乏饱满,边缘存在凹坑。柱脚、牛腿焊脚未严格依照相关图纸实施,造成焊缝产生严重塌边。最后,未做好除锈及构件运输堆放。除锈指钢结构施工前,除锈工作未落于实处,使构件表面涂抹厚度不均,且出现落锈状况。使用油漆涂抹防锈前,没有清除构件表面杂质,使表面凹凸不平,流挂现象时有发生。构件运输堆放指构件运输及堆放进程中,未及时给予针对性保护层,使构件直接暴露在空气中,一旦被雨水浸透,会增加构件腐蚀风险。
        (二)钢结构安装问题
        钢结构安装进程中,受各类因素影响,安装质量难以保障,存在问题主要为以下方面:
        (1)实际安装前,未制定完善的施工安装流程,未严格依照相关安装标准实施,无法形成稳固框架,受外界强烈冲击影响,会出现倒坍事故。
        (2)锚固螺栓高度不一。针对柱脚平面未能初期测量,预埋时发生位移,使柱子位置偏移,无法保证钢结构安装质量。
        (3)高强度螺栓连接。钢结构施工进程中,高强度螺栓的拧紧需涉及初拧、复拧、终拧,方可确保稳定性。在实际施工中,施工人员出于施工进度考量,未严格依照要求将高强度螺栓拧紧,难以保证钢结构稳定性。
        (4)端接板摩擦面间隙与规范标准不符。高强螺栓连接板发生形变,接触面无法紧密贴合,主要由于高强度螺栓连接,依靠构件连接处通过摩擦对构件滑动进行约束。
        (三)柱脚处理问题
        (1)锚栓连接问题。施工进程中,受各类因素影响,柱脚锚栓未拧紧,相应垫板与地板未焊接,使各结构间稳固性难以保障。
        (2)预埋件锚栓。预埋件锚栓未及时处理,使钢柱地板螺栓孔未能对应,整体布局发生偏移,主要因标高存在偏差,未及时给予丝扣保护策略。
(3)锚栓未处于垂直状态。钢结构施工进程中,柱子安设完成后未能处于同一直线上,使钢柱安装存在较大偏差,建筑结构受力不均衡,难以满足最终验收要求。
        二、高层建筑钢结构施工技术要点分析
        (一)施工测量技术
        高层钢结构的施工技术、测量精度、准确性要求较高。首先,在施工之前,为确保测量数据准确性,施工单位需拥有完整的测量系统以及科学、合理的施工方式,保障测量结果的精准性。其次,测量前需校准测量仪器,严格根据相关标准操作,避免校准不当造成测量结果存在误差,增加施工质量风险。最后,选取测量方法,立足于项目实际状况,对测量环节加以重视,测量是施工初始点,决定工程能否顺利开展。高层建筑施工中,多以双重控制网为主,利用GPS定位系统确定基线网,进一步获取准确的建筑坐标定位。
        (二)吊装施工技术
        钢柱实际吊装前,需明确钢柱位置及轴线标高,且应反复检查,主要内容包含尺寸、连接板方位等,确保各项数据与设计要求吻合,确定钢柱两端安装中心线及标高线,钢柱吊装应严格遵循安装顺序,形成稳定框架,在安装过程中应循序渐进操作。首先,安装完成吊装各类辅助工作用具,譬如吊索用具、爬梯等。

吊装实施阶段,安装整体框架,之后实施楼板安装,并遵循由四周扩展,安装主梁为首,其次为次梁。第一节钢柱安装中,需给予地脚螺栓架设保护套,避免地脚螺栓丝牙受损。在第一空间单元核心受力钢柱安装完毕后,实施主横梁及次横梁,将其安插于钢梁两端的螺孔内部,使用临时螺栓予以紧固。钢梁安装时,针对钢梁与钢柱连接整体垂直度以及明确轴线位置,利用限位钢板进行固定,位置通过多次审核校对完成。其次,主梁安装前,将扶手杆及绳索安设于主梁上,吊装就位后及时牢固,根据钢梁实际跨度确定具体吊点位置,一般开孔位置在钢梁翼缘部位并作为吊点。
        针对小梁进行吊装时,通过多头绳索实现多根吊装或在地面组装,再实施吊装,以减少在高空作业的频次及时间,降低高层施工危险性。最后,钢梁起吊就位后,测定安装中预先留有的焊缝收缩量,通过经纬仪测量倾斜及垂直状况,将构件调整至准确安装部位,使用螺栓紧固,主梁吊装完成后,使用高强螺栓实施紧固,应注意施工中使用的高强度螺栓规格及性能,均应满足设计要求,螺栓根据规格及型号存储,施工中使用螺栓连接副紧固力平均值,在工厂内进行检测。
        (三)焊接钢结构
        高层建筑结构中选取钢材厚度较厚,在设计中使用大量斜柱,此类设计增加了焊接工作量,需实施大量斜焊作业,增加了施工安全风险,且难以确保施工质量。因此,为解决上述问题,焊接中使用二氧化碳气体保护半自动化焊接,根据项目实际情况进行斜焊,确保焊接质量,且提升焊接速率。确定焊接技术后,需抽调专业人员组成焊接工艺评定小组,将焊接参数进行编制。在焊接过程中,焊接节点繁多,加之钢结构安全性较低、结构高,给钢结构焊接工作提出新的挑战,为提升焊接技术质量,明确焊接顺序,根据钢材类别选取合适的焊接技术。加强培训焊接专业人员,确保人员持证上岗,对焊接后产品审核,特别为缺陷及内部损伤检测,进而控制焊接质量。
        (四)仿真技术
        高层钢结构施工中,钢结构自身重力、外界因素影响,钢结构焊点位置极易发生形变,若未能有效解决,便难以保证建筑质量。施工中焊点发生形变,主要通过仿真技术进行检测,在钢结构未发生形变前,先预测及计算,通过实施仿真试验,明确结构形变特征,若发生变形应基于针对性防护。
        三、加强高层建筑钢结构施工技术策略
        (一)重视安全操作系统
        高层建筑施工危险性与普通建筑相比,系数大幅度提升,应重视安全操作系统,应确保施工人员安全,且提升施工效率及质量。根据施工实际状况,设置部分防护设施,从根本上遏制各类安全隐患。加强安全操作系统建设,如针对楼层缺失层面,可布设工字钢支撑设备,为结构稳定安装提供便捷。
        (二)完善实时监控技术系统
        高层建筑钢结构施工中,质量易受外界因素影响,存在变量较多,需完善实时监控技术系统,收集施工中各类数据信息,为施工安全及可靠性做保障。当前动态监控系统,可将施工全过程进行展现,可展现部分盲点,避免隐蔽部分出现质量问题,且根据收集数据信息进行整合分析,为施工有序性及科学性提供支撑。
        (三)加强外因影响保护措施
        高层钢结构施工中,易受外界气候影响,如雷击破坏,给施工人员安全构成严重威胁,施工单位应与气象部门建立良好沟通,及时索取天气状况,避免外界因素影响,加强保护措施,为项目顺利实施提供保障。
        结束语
        综上,随着经济迅速发展,城市化进程不断推进,建筑业成为我国三大产业之一,高层建筑数量、规模均呈上升趋势,切实满足人们生活及工作所需,促进城市稳定发展。受各类因素影响,高层建筑施工质量及效率难以保证,因此,出现钢结构施工技术,其具有自身强度高、抗震性能优良等特点。
        参考文献
        [1]超高层建筑钢结构施工技术与管理研究[J].马彧,李阳,周宇博.居舍.2020(34)
        [2]建筑钢结构施工的质量控制要点分析[J].郭毅敏.中国住宅设施.2020(11)
        [3]建筑钢结构施工综合技术分析[J].贺建敏.工程技术研究.2019(22)
        [4]对大型公建主体钢结构施工技术的几点探讨[J].高涛.居舍.2019(34)
        [5]建筑钢结构施工安全对策及质量控制措施研究[J].王福刚.住宅与房地产.2019(34)
        
       
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