超高层建筑钢结构施工技术与管理研究

发表时间:2021/8/19   来源:《建筑实践》2021年40卷4月(上)第10期   作者:段宝相
[导读] 近年来,现代化建设迅速,我国的建筑行业的发展迅速,随着我国建筑工程行业的不断发展,钢结构设计的稳定性也得到了社会各界的广泛关注。

        段宝相
        青岛帆悦钢结构工程有限公司,山东 青岛 266000
        摘要:近年来,现代化建设迅速,我国的建筑行业的发展迅速,随着我国建筑工程行业的不断发展,钢结构设计的稳定性也得到了社会各界的广泛关注。因此在进行建筑工程施工过程中,需要根据实际情况来制定合理有效的设计方案,不断提升钢结构的稳定性,最终保证建筑的安全性能。
        关键词:超高层建筑;钢结构施工技术;管理研究
        引言
        目前,在建筑工程项目中,设计与施工是非常重要的环节,其主要原因是设计影响施工,施工影响建筑质量。但是,建筑工程中的结构设计与施工管理的内容比较复杂,既要综合考虑,又要积极实施,只有对结构设计和施工现场进行合理控制,才能更好地保证施工顺利进行。
        1钢结构在超高层建筑的运用
        组合梁组合梁是混凝土和钢的结合,相对于钢梁来说,它的耐久性更好,并且非常节约成本。钢柱、钢管柱、钢梁。在高层和超高层建筑中,在适当的位置使用钢柱和钢梁,可以在很大程度上提升建筑物的抗震能力。因为钢结构相对于钢筋混凝土来说,更具抗拉能力,在抗压和承重能力上也超过普通的混凝土;但因其自重相较于钢筋混凝土要轻很多,所以在高层和超高层中不适合广泛运用。钢管柱是混凝土和钢的结合体,它不仅保留了钢的韧性,而且有混凝土的重量;在施工时,可以运用泵车将密实的混凝土从钢管柱的底部灌注进箱形柱中,直到灌满整根钢管柱。
        2钢结构的特征
        2.1钢结构的综合性能更强
        与传统的混凝土结构相比,钢结构的综合性能要更为优越,主要表现为其具备良好的刚度、韧性和塑性等性能,此类材料性能使得钢结构可以被应用在跨度相对较高、上部荷载较大的位置上,其能够极大程度地减少结构的自重,提升结构的刚度与强度,不会因此而出现断裂等质量问题,这样便可以极大程度地保障建筑物的安全性。与此同时,钢结构通常还具备足够良好的抗震性能,能够借助于自身变形来摆脱地震等自然灾害的影响,将震动力度显著减小,有效地保证建筑物的基本安全。
        2.2钢结构的施工周期更短
        钢结构的施工周期通常是比较短的,在建筑工程当中的所有钢结构构件的加工处理都是比较简单的,可以在现场进行加工处理,同时也可以在加工厂进行加工处理。与此同时,在对钢结构构件做加工处理的时候,所采用的设备都是机械设备,这使得加工效率显著提升,能够起到减少工期的重要作用。将加工好的构件直接运输到施工现场并进行拼接安装,这个过程并不会耗费过多的时间,其根本原因在于钢结构构件通常都是借助于焊接螺栓的方式来进行连接的,既能够有效地提升钢结构的安全性和稳定性,又能够切实有效地降低所需要耗费的施工时间。
        3加强超高层建筑钢结构施工管理的相关对策
        3.1优化钢结构施工阶段的实时监控操作系统
        通过诸多的超高层钢结构施工实例来看,环境中的一些自然因素常常会影响到施工质量。超高层建筑最突出的特征就是高度高于普通建筑,钢结构施工规模和自身重量都较大,每一施工环节都必须精准到位,才能保障整体施工质量。所以应结合实际情况不断优化钢结构施工阶段的实时监控操作系统,以便准确全面地了解整个钢结构施工过程。利用实时监控操作系统能够实时了解现场施工动态,以便及时发现施工中的问题,促使问题在第一时间得到解决。

同时实时监控系统还能收集现场各施工数据,为改进和调整后续施工方案及同类型施工提供依据。随着科技的不断发展,监控系统的软硬件都得到了创新和优化,操作系统的性能和监控质量实现了进一步提升,为提升钢结构的应用价值提供了支撑。
        3.2加强钢结构工程材料的质量管理
        超高层建筑钢结构施工需要大量种类多样的施工材料,这些材料的规格、型号、尺寸是否满足钢结构施工要求,都对整个钢结构施工质量有着决定性影响。所以在施工前期,应由专人完成对施工材料的检测,并利用BIM技术构建三维立体模型,通过立体形象地呈现整个施工状况来找出不足,优化安装方式。相关人员在检测钢结构基础部件和结构质量时,需分析实际安装过程中可能存在的风险,并提前进行安全模拟,以便能够针对施工过程中出现的风险作出有效应对。施工单位在选购施工材料时,应严格依据设计标准,经过多方调查比选出性价比最高的材料。材料运输过程中要加强对材料的防护,以免发生碰撞、变质而影响使用性能。材料运至现场后,除进行必要的质量检测外,还需做好保管存放,按照材料的保管要求进行分类存储,严禁使用不合格及变质材料,以免因材料问题而影响钢结构施工质量。
        3.3加强安装过程控制
        超高层建筑的钢结构是以数量和种类都非常多的钢材为基础组装而成,并且多工种同时作业、高空作业情况较多,在安装时往往会受到施工场地的制约,而且不各工序需紧密衔接,才能确保整体质量。所以在安装前,工作人员应结合现场实际对整个安装过程进行科学规划,并通过模拟的方式来获取准确的施工数据。实际施工时,应按照预先制定的施工顺序规范开展,每一工序完成后都需由技术人员验收合格,方可进入下一步工序。比如钢材吊装完成后,应立即由测量人员对钢材定位轴进行测量、标记,以此来保障钢结构安装控制点的准确性。同时还需要制定、完善并落实各类监督管理机制,由专人定期或不定期对钢结构施工材料、人员、设备及技术应用等进行检查,做好相应的职责划分。将管理目标和安全目标落实到具体的人员及岗位上,让每名施工人员都意识到自己肩负的职责,一旦发生问题,必须追责到人。只有这样,才能保证建设钢结构施工有序进行,提升超高层建筑施工水平。
        3.4超高层建筑施工安全的保证措施
        1)作业水平防护到位。水平钢梁安装时及时拉设扶手绳,安装完成后及时在相应层拉设水平网。2)核心筒电梯通道。在超高层建筑的修建中,这是必需的措施,为了保证作业人员从地面安全稳定地到达超高层的作业平台,电梯通道的修建及运用可以在很大的程度上保证作业人员的安全。3)外框环形通道。钢梁在完成安装后,需要铺上环形通道。若钢梁未能及时安装,则运用悬挑支撑搭设脚手管,铺好跳板,保证作业人员可以快速地通过四方悬空部位。4)外挑网。搭设外挑网主要是保证临边人员的安全,预防其坠落,同时也防止物料的坠落伤人。在施工现场依照工程的进度情况,应每隔6层设置一道外挑网,在封顶之前始终保持2道安全挑网防护。5)钢斜梯。根据工程实际情况提前做好钢斜梯,然后根据需要吊装到相应的作业层。保证相应的施工安全,同时减少人员到达作业层的时间。6)防护用品的使用。严格按照高层作业施工规范,佩戴好安全帽、安全绳、安全带等安全防护用品。应增加安全防坠器拉绳的设立,保证作业人员的生命安全。
        结语
        超高层建筑作为现代建筑的潮流之一,对其施工质量管控极为重要,通过对钢结构的有效利用,可以极大程度地提升超高层建筑的质量和施工效率,所以相关建筑单位有必要针对钢结构的加工和安装等过程进行分析,制定出科学完整的施工规划,同时还需要在安装活动中结合实际情况优化施工方案,用于为城市的建设和发展提供良好的铺垫。
        参考文献
        [1]孙媛,彭学永,余青才.建筑钢结构安装技术及质量控制[J].建筑技术开发,2019,46(24):12-13.
        [2]王福刚.建筑钢结构施工安全对策及质量控制措施研究[J].住宅与房地产,2019(34):96.
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