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摘要:当下城市人口数量与日俱增,但是土地面积却非常有限,所以为了满足城市居住和发展要求,超高层建筑的数量不断增多。但是为了确保超高层建筑的结构稳定性和安全性,在当下超高层建筑中基本都会采用钢结构,以此来进一步提升超高层建筑的抗震能力、施工质量、建筑安全。所以为了更好提升钢结构施工技术在超高层建筑中的应用效果,文章对钢结构施工技术的优势进行了分析,并进一步探究了在施工中的相关施工技术以及技术控制措施,以供参考。
关键词:超高层建筑;钢结构;施工技术
1 超高层建筑钢结构的概念及优势
超高层建筑指的是整体高度在100米以上或者楼层超过40层的建筑,在当下为了提高土地利用率,超高层建筑已经成为非常普遍的一种建筑结构形式,但是超高层建筑的施工难度比较大,并且在施工中的安全风险相对较高,对于工艺技术及材料都有着非常高的要求和标准。与以往混凝土结构相比,钢结构具备非常多的应用优势,所以在超高层建筑中得到了广泛使用。首先,钢结构的重量较轻,在抗压条件一致的情况下,钢结构的构件截面要明显小于混凝土结构,这样就能够促进施工效率的提升;其次,钢结构施工的环保性能较强,能够有效减少施工中的污染和材料浪费,并且美观性也相对较高。
2 超高层建筑钢结构安装施工技术
2.1施工图纸审查
图纸是超高层建筑钢结构施工的关键所在,只有施工图纸合理科学才能够确保后续施工的有序开展,保证工程质量的合格达标,所以必须全面细致地对施工图纸进行审查审核。审核部门需要依据施工设计标准和要求详细细致地对施工图纸中的工艺、技术、结构设计等的可行性进行验证和分析,如果在审核中发现问题或者不足,需要及时告知相关设计及施工人员,共同协商来解决其中的问题,确保施工图纸的合理科学。其中尤其需要做好对隐蔽环节和重点项目的审核,杜绝在施工图中存在任何问题和隐患。
2.2 钢结构柱施工
钢结构柱采用吊装施工,吊装时首先应确立柱体定位轴线,并且以地面控制网为基准在轴点放样 ;吊装过程中不能使结构柱拖地,到达结构柱安装位置时,按照先垂直再水平的顺序,对钢结构住的高程及位移进行调整,最后进行垂直度调整。结构柱吊装施工基础钢垫板如图1所示
图1 结构柱吊装施工基础钢垫板
2.3 钢柱吊装技术
超高层建筑工程作业中,钢柱整体规模相对较大,应分成多个部分吊装,保证钢柱结构施工的质量与安全。钢柱吊装施工要点如下:(1)首节柱安装时,钢柱需定位精确,钢柱结构中心线与超高层建筑中心线吻合、螺母和下垫板标高与设计要求相符,将螺母、下垫板拧紧,以此固定好首节柱。(2)完成首节柱吊装后,继续安装上节柱,做好定位轴线及标高的控制工作,必要时可根据钢柱标高优化钢柱安装模式,保证钢柱结构安全可靠。
2.4 钢梁吊装技术
超高层建筑钢梁结构吊装施工要点如下:(1)吊装前,全面检查钢梁结构型号,确保其与设计图纸要求一致,选取适当的吊装位置,确保钢梁结构安装时平衡、可靠。(2)钢梁结构规模大,可采用可旋转控制缆绳进行钢梁吊装控制,以此确保钢梁结构可对准安装轴线,保证吊装的精确性。(3)完成钢梁的吊装后,利用临时螺栓对钢梁结构进行固定,保证钢梁吊装的安全性。
2.5焊接技术
在钢结构吊装完成后,就需要通过焊接来进行固定,但是在钢结构施工中节点非常多,并且连接标准非常高,再加上超高层建筑的高度影响,所以高层钢结构焊接的难度非常大,并且施工危险性较高。因此在施工中必须做好焊接施工计划的制定,根据具体的钢结构材质其结构形式来进行焊接顺序、焊接材料、焊接方法等的确定。与此同时,还必须加强焊接质量检测,所有钢结构构件在完成焊接后都必须先进行自检,在自检合格后,再由质检部门进行检验,经检验合格后,才可进行后续施工。
3 超高层建筑钢结构施工管理措施
超高层建筑钢结构施工技术中,为保障施工安全和质量,必须采取相应的技术管理措施,结合最新的信息技术运用,确保结构体施工过程的合理有效;通过对施工数据的监控,保障结构体施工过程中建筑主体达到设计要求;通过对现场安全设施的管理,保障施工现场人员及设备的安全;最后通过对施工地点气象进行监控,确保施工环境的安全。
3.1 BIM技术的应用
传统的超高层建筑钢结构施工中,避免不了与其他工种存在结构碰撞的现象,现阶段BIM技术的应用,可以有效地避免结构体碰撞情况的发生。超高层建筑的排水、电气、暖通等设备管线与结构梁柱之间的位置关系可以通过BIM建模,在主体结构施工前判断出来,并进行及时有效调整,以确保钢结构与建筑其他系统之间不会发生碰撞,同时通过BIM技术的应用,可以更加合理有效对建筑物内部空间进行规划,提升建筑物整体的使用效果。
3.2施工数据监控
超高层建筑钢结构施工中,由于施工结构复杂,视线条件较差以及钢结构技术水平要求较高,在施工过程中,必须对整个施工数据进行实时监控,通过完备的仪器,确保结构体与施工图设计基准线一致,通过系统科学的分析,对钢结构安装过程中容易出现偏差的部位反复核查,以确保超高层建筑的整体安全。
3.3安全施工管理
钢结构施工过程中,对施工安全的管理也是十分重要的,主要包括以下措施,首先是设立高层防护生命线,高度在建筑物每层的1.2m左右并搭建临边防护设施,以确保高层施工安全;其次是设置安全网及水平悬挑防护棚,以预防高处坠落危险;再者是在焊接施工时,以接火盆作为预防焊接火星的防护措施;最后对焊接采用的气瓶等采用推车移动,防止气瓶倾倒。
3.4气象条件监测
超高层建筑钢结构施工受施工地点气候条件的影响较大,特别是雷击、暴雨、狂风的气象因素极大影响了超高层建筑钢结构的施工,因此在进行施工时,必须委托气象部门对施工所在地的条件进行实时监控,并及时提醒相关项目的施工单位,同时在施工现场必须做好防雷、防风及防雨措施。
4 结束语
随着城市化进程的不断推进,城市人口越来越多,住房需求急剧上涨。为了缓解城市住房压力,建筑工程逐步向高层化、大型化发展,超高层建筑成为了未来建筑行业发展的趋势。基于土地资源利用率要求,超高层建筑建设规模持续增大。钢结构已经成为超高层建筑结构的首选,构件强度高、单位承载力大,可满足建筑高度不断增加的需求,也有利于确保底部稳定。相关研究显示,钢结构具有自重轻、施工迅速、质量可靠等优势,与传统建筑结构相比,超高层建筑钢结构施工可有效减少施工中的资金消耗,保证项目按期保质完成,最终获得应有的经济效益,促进我国建筑行业的稳定、健康发展。
参考文献:
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[2]赵卫强,谢光天,王仪斌.超高层钢结构巨型钢柱施工安全技术【J】+北京工业职业技术学院学报,2017,16(1):1-6.