赖彩霞
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摘要:超高层建筑过程中,整体工艺较为复杂,需要各个工种的全面配合,才能完成建设任务。钢结构就是最为主要的内容,钢结构强度高、自重轻、节能环保、施工速度快,成为了越来越多超高层建筑的首选。文章主要通过对超高层钢结构施工特性进行论述,全面提出测量、吊装、焊接等超高层钢结构关键技术。
关键词:超高层;钢结构施工;施工特性;技术准备;施工技术要点控制
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。
1超高层钢管混凝土结构设计和施工的特点
钢管混凝土是新型的组合结构,根据形状可分为不同类型,如圆钢管混凝土、方钢管混凝土。钢管混凝土结构是在薄壁钢管内部填充混凝土,形成牢固的整体结构。对混凝土材料和钢管进行组合能够结合钢材的抗拉性能和混凝土的抗压性能优势,弥补彼此的不足,提升结构整体的工程性能。钢管混凝土结构比传统钢筋混凝土结构具有更大的承载能力,结构整体具有较好的稳定性,结构的延展性和抗震性也得到有效提升。钢管混凝土三向受压,对提升该结构的整体抗压强度具有重要意义,可提升结构塑形、抗压的能力。钢管混凝土的结构设计特点如下:(1)使用钢管混凝土进行超高层建筑施工,能够提高结构的抗压、抗剪承载力。(2)钢管混凝土柱比钢筋混凝土柱截面面积减少60%,能够显著扩大建筑物的使用空间。(3)使用钢管混凝土结构能减少建筑整体结构的截面面积和自重,有助于提升建筑的整体抗震性能。(4)钢管混凝土柱中的混凝土可以吸收大量热能,所以该结构比传统钢柱具有更高的耐热性。(5)钢管壁薄无需耗费过多钢材,现场焊接工艺更加简便,施工具有较高的便捷性。
2超高层钢管混凝土施工技术分析
2.1平面布置与结构选型技术
受限于钢结构本身的特性,建筑平面布置通常较为匀称,而且分布规整、凹凸幅度小,否则钢结构很难满足实际需求,将会严重影响施工质量,给建筑的使用寿命、安全等造成巨大威胁。另外在进行钢结构施工之前,还需要对钢构件的应力进行科学计算,充分考虑各类荷载,即便是地震载荷与风向载荷也要进行适当考量。对钢结构建筑的水平位移进行严格控制,如果控制效果不能完全满足预期,则需要通过将建筑分户墙体等作为抗侧力结构的方式,进一步加强对水平位移的控制。
2.2螺栓预埋技术
钢结构建筑在施工进度上有着极高的要求。其主要原因在于施工的同时如果在精度上出现一定的偏差,将对整个钢结构建筑有着较为严重影响,一旦出现偏差有可能让建筑的整体都出现一定的问题,在一定的偏差的情况下,还有可能出现建筑倒塌的事故出现。而在建筑施工中,常常会出现钢材位移的现象,这样对建筑施工中造成不小的阻碍。螺栓预埋技术就是在一定程度上针对这样的情况下出现的,螺栓预埋技术可以有效消除钢材位移的问题,而在实际的施工中,需要施工人员在施工前预先对螺栓的位置进行精确的计算,提前把螺栓预埋在地下,然后在实际的施工过程直接将钢材放在合适的位置,将钢材和螺栓直接连接在一起。通过这样的技术达到施工的精确性,来保证建筑的牢固,同时也避免了因为建筑钢材偏移产生倒塌的严重问题。
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测量控制技术
超高层建筑钢结构施工时,安装偏差问题较为常见,为妥善处理这一问题,必须落实钢结构安装施工测量工作。超高层建筑钢结构安装中,需根据结构形态和规模制订测量控制方案,如首层构建测控网,引出每层基准观测点,基本消除每层测量误差;采取相对测量法,以每层基准观测点为基准,进行高效、精准测量,钢结构安装精度应与设计图纸一致,以满足超高层建筑建设要求。
2.5预变形技术
目前,超高层建筑中的钢结构多采用不规则造型,使施工作业中容易产生三维变形,需要加以充分重视,采用科学的技术手段进行应对和处理。施工企业要高度关注钢结构施工技术的运用,合理制订施工方案,控制设计质量和施工质量,减少结构变形,保障总体结构的稳定性。预变形技术施工主要包括构件夹固法和反变形法。构件夹固法主要是为了防止中小型构件变形,在固定刚性较好的夹具之后进行焊接,可以使高温带冷却变化中所产生的收缩变形被夹具强行固定,此工艺技术适用于低碳钢结构施工。对于中长型钢结构构件,需要采用反变形法控制构件变形,在判断焊件冷却后所产生变形的方向及大小后,在焊接前以方向一致,大小相等的冷焊件进行变形,抵消焊接完成之后所产生的变形。焊接顺序的选择会产生不一样的焊接变形,所以,正确的焊接施工非常重要。
3超高层钢管混凝土施工技术的应用
3.1施工前的准备工作
1)设计图纸超高层钢结构建筑施工前需要进行图纸规划,明确施工工艺及尺寸,保障设计理念能被施工方理解并作为施工方的建设标准,同时也能作为施工结束后的评判标准。2)安装准备由于超高层建筑采用的钢结构主体是由前期工厂模具制作好的结构,需要一次性安装到位,体积和重量较大,因此在安装过程中需准备好吊装设备—起重机。吊装前要考虑吊装设备能否满足承载需求,只有将合适的吊装设备准备到位,才能确保施工过程顺利进行。3)施工准备施工人员需要做好一系列准备,包括钢结构配合部件、设计尺寸、仪器设备、运输装备等。施工过程中遇到突发事项时的应对措施也要准备到位,防止突发事项的产生,保障施工过程安全顺利。
3.2安全的施工流程
在施工过程中,保证施工人员的安全性也是极其重要的。在施工前应当对施工人员进行合理的安全培训,提升施工人员和管理人员安全意识,在施工过程中严格保障施工安全,正确有序地使用各种设备和机器,不采用错误方法,避免错误行为出现,对自己的安全负责。同时管理人员对设备和器材及其机器的采购上进行严格把关,不能选用违规生产或者质量不合格的防护用具,这点对于施工人员来说是极为重要的,安全设备是对施工人员最为重要的保障。
结语
目前钢管混凝土结构已经得到推广应用,该结构具有优良的工程性能,可以广泛应用于桥梁、超高层建筑等工程施工中。合理和正确地使用钢结构,能有效提高施工效率和成本,同时钢结构有着环保等优良特性,值得推广使用。
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