超高层建筑钢结构施工技术与管理研究 周振铎

发表时间:2021/6/8   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:周振铎
[导读] 摘要:在建筑行业发展过程中,超高层建筑钢结构施工是建筑单位需重点推进的工作。
        合肥建设装饰(集团)有限责任公司  安徽省合肥市  230001
        摘要:在建筑行业发展过程中,超高层建筑钢结构施工是建筑单位需重点推进的工作。超高层建筑钢结构施工技术性比较强,建筑单位应认真研究相关施工技术,提高施工水平。通过分析钢结构特征,研究超高层建筑钢结构施工流程与影响因素,提出超高层建筑钢结构施工关键技术与应用措施。
        关键词:钢结构;超高层建筑;施工技术;关键技术
        引言
        随着城市的全面发展,更多的超高层建筑出现在我们的视野,超高层建筑施工技术严格,标准较高,只有全面做好质量控制,才能保证建筑安全稳定。钢结构是超高层建筑不可缺少的重要施工内容,进行钢结构施工过程中,要科学合理控制加工与安装流程,有效保证建筑的稳定牢固,作为超高层建筑中的重要施工环节,要全面做好质量控制与流程管理,做好钢结构施工相关工作,不仅可使超高层建筑工程质量有所保障,更能够保护人民群众生命和财产安全。
        一、钢结构特征
        钢材料对超高层建筑钢结构具有重要影响,在钢材料的强度等级与弹性模量较高,钢结构的承重力会大幅提高。钢结构自身构件结构的横截面积并不大,若钢材料整体重量不高,就可以应用在大跨度、高强度的建筑工程中。塑性与韧性是钢结构突出的表现特征,基于该特征,钢结构能够很好地起到支撑作用,保证建筑的应用效果。另外,钢结构在拼装、制造方面也有良好的表现,能够最大限度地发挥钢材料的应用特性。钢结构的密封性较好,焊接后钢结构的气密性与水密性表现较佳。钢结构的耐热性,即使在150℃的高温环境下仍可发挥性能,但周围温度达到300℃以上时,其性能会大幅降低。因此,需注意钢结构的应用环境,同时要根据建筑工程的防火等级选择钢材料,构建科学合理的钢结构体系,从而提高建筑工程的防火等级。钢结构具有环保特征,应用钢结构可减少建筑垃圾的产生量,同时可通过回收钢材料的方法提高资源利用率,促进社会的可持续发展。
        二、超高层建筑钢结构施工优势
        1.节能环保
        钢结构有着明显的强度和能效,具备良好的环保优势,和传统的混凝土超高层相比,如果在超高层中使用钢结构工程,不但能够有效提高高层建筑的稳定性,更能够节省大部分空间,全面提高建筑的使用面积。通过结构空间的设计,有效减轻结构自重,从环保的角度看,钢结构更加亲近自然,同时,大量使用钢结构也是响应国际和我国倡议的绿色建筑理念要求。钢结构建筑材料降低了消耗和运输成本,能够回收再次利用。
        2.高强度和韧性
        钢结构力学特征明显,具备良好的抗折、抗拉性能,与混凝土材料相比,其性能更加优越。使用钢筋混凝土同等用量时,超高层使用的钢结构能够进一步提高强度,保证了韧性。钢结构工程能够做各种灵活的造型设计,通过大胆外观设计,创造更多更美建筑风格。可以说,钢结构能够保证超高层建筑整体平衡,强度和韧性均能够对外力进行有效分配与传递,实现了稳定性与安全性目标。
        3.工期进度优势
        超高层钢结构制作能够实现工厂预制,通过对各种大部件的工厂加工,能够满足标准要求。钢结构施工材料大多数在工厂加工成品或半成品,通过运输设备再送到施工现场,通过机械吊运、螺栓焊接,使各个结构部件进行有效连接。成品与半成品的提前加工,提高了施工效率,保证了施工工期。


        三、超高层建筑钢结构施工关键技术控制
        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。
        2.超高层钢结构测量技术
        精准的测量才能保证结构施工的准确性,要全面做好测量环节的控制,超高层钢结构施工过程中,对建筑结构高程及垂直度指标有严格要求,如果指标偏差大,则会影响建筑物的安全,使建筑结构受力不均,埋下安全隐患。为了全面保证测量的精准度,则要配备专业测量人员和标定实验设备等。测量时,要根据建筑物的功能与设计特点,做好测量计划,对四角轴线坐标桩采用全站仪配合激光经纬仪进行测设。全站角度误差1,测距系统误差2ppm,精度标准按二级导线点布置;轴线控制桩测量要保证放线标准,要全面做好现场保护,把控制桩当成中心,砌长宽为0.5m、高0.3m的砖墩,周围砌砖,内部填浆,搭设钢管做好全面的保护。东西南北设置四个水准点,建立高程控制网。水准点距基坑边线不小于15m。
        3.超高层钢结构吊装技术控制
        超高层钢结构建筑施工过程中,需要全面做好吊装控制,只有全面做好吊装控制,才能保证建筑质量与安全,满足施工的进度要求。吊装施工过程中,需要严格操作规范,执行技术标准。为了保证吊装的稳定,吊装钢结构前一定要对起吊机械做性能测试,通过对设备的相应稳定性检测,全面保证设备性能稳定。要合理控制好吊装操作,避免出现起重机械超负荷工作,要合理检测钢丝绳和索具,通过力学测试,保证与设备配套使用,散股或毛刺钢丝绳要做好测试,不合格的则不能使用。吊挂点要用专用连接板进行连接,同时,要做好钢构件紧固工作。构件吊装就位前须对已完成的部分工序做好检验,对相关的预埋件尺寸、位置、数量等进行检测,对钢结构轴线和高程给予定位。
        4.焊接施工技术
        超高层钢结构施工有节点数目繁多、质量要求高以及大多数构件需使用强焊接工艺处理等特征,外加钢结构自身承载重量较大、在空间上结构处于较高位置、施工阶段存在诸多危险因素及客观气候条件容易影响其施工效果等,由此可见钢结构施工难度极大。为确保钢结构施工作业顺利推进,施工前就需拟定焊接施工方案,结合焊接施工具体特征激进型工艺试验,设定合理的工艺参数,结合焊接材料和工程现场实况,合理选择焊接工具,以上是提升结构焊接效果的重要基础。针对高难度焊接工序,可以指派焊接专项技能水平高的焊工进行操作,确保焊接工作顺利推进,提升焊接成品检验检测的达标率。针对钢柱之间的对接焊缝及梁柱见的焊缝,推荐施工方选用前预热、焊后保温、对称焊接、层温等诸多工艺进行,进而使用焊接质量得到更强大的技术保障。
        结束语
        超高层建筑能够很好地满足人们的居住需求,未来超高层建筑必将得到高速发展。钢结构施工对超高层建筑的建设水平有重要的影响,因此,施工单位应科学把控钢结构施工技术,提高技术应用水平,尤其要注重掌握钢结构施工关键技术,以提高超高层建筑的建设质量,提升建筑行业整体发展水平。
        参考文献
        [1]张孟阳.高层装配式钢结构住宅施工关键技术研究[J].四川水泥,2020(1):242.
        [2]郁银泉,朱峰岐,王喆.钢结构建筑的推广与应用综述(英文)[J].钢结构(中英文),2020,35(1):59-69.
        [3]赵丽丽.超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].工程建设与设计,2019(12):221-222.
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