花瑞忠
中国建筑第二工程局有限公司 北京 100000
摘要:钢结构施工技术在当前超高层建筑施工作业中发挥着积极的作用。论文从分析超高层钢结构的特征入手,着重介绍了钢结构施工技术带来的影响,以及钢结构施工过程中的关键技术,围绕施工实例阐明了钢结构施工技术的重要作用,旨在为超高层建筑钢结构施工作业的顺利开展,提升超高层建筑工程项目建设水平提供支持。
关键词:超高层建筑;?钢结构;?施工技术;
超高层建筑在节约空间资源、土地资源方面发挥着较大的优势,成为当前建筑行业的重要发展趋势。超高层建筑施工作业中,涉及多方面内容,对于钢结构,需要采用先进的、科学的施工技术,把握施工要点,提升工程建设水平,更好地适应建筑行业的发展要求。
1 超高层建筑钢结构发展概述
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。
2 超高层钢结构的特点
钢结构在超高层建筑施工作业中占据着重要地位,对增强建筑结构的稳定性和可靠性具有积极意义。超高层钢结构具有高度高、自重大的特征,一般情况下,建筑物的总高度可以达到几百米,而高空作业是超高层建筑的重要作业方式,对施工安全防护工作是一项重大考验,更对施工技术有较高的要求。
3 超高层建筑钢结构安装施工技术
3.1 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。
3.2 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。
3.3 节点连接技术
超高层建筑钢结构由多个构件组成,安装时需做好节点连接工作,避免出现钢结构散架问题,切实保证结构的安全性。钢结构节点连接可采用手工电弧焊、二氧化碳气体保护焊等焊接方法,也可采用螺栓连接方法。值得注意的是,钢结构节点连接时,需根据具体要求选取适当的螺栓,包括强度螺栓、普通螺栓,切实保证节点连接可靠,钢结构整体稳定可靠。
4 钢结构施工关键技术
超高层建筑钢结构施工技术的应用过程中,应着重把握以下关键技术。
4.1 螺栓预埋技术
螺栓预埋技术是钢结构建筑施工中重要的技术之一,重点在于确定预埋柱脚螺栓的位置,位置的精准性决定了钢柱安装的准确性。在进行预埋螺栓位置施工的过程中,需要严格控制基础轴线和标高基准点,一般需要进行2次测量:第一次测量在埋设定位后进行;第二次测量在混凝土浇筑完毕后进行,标高偏差保持在5 mm以内,定位轴线偏差保持在2 mm以内。
4.2 吊装技术
吊装是超高层建筑钢结构施工的重要环节,其操作的规范性会给建筑项目的施工质量带来直接影响。把握好吊装技术施工效果,需要做到以下几点:
1)吊装前要能够全面分析建筑项目施工现场和钢结构的基本情况,确定施工标准、塔吊装置以及结构形式,为后续施工作业提供良好的基础。
2)钢结构吊装过程主要分为竖向立体吊装和平面内吊装,二者的吊装顺序存在较大的区别。竖向吊装作业进行中,要严格按照先下后上的顺序进行,完成下层框架梁的吊装工作;中层、上层框架梁的吊装,要一边进行固定作业,一边进行实时测量,直至完成楼盖钢筋混凝土楼板施工作业。平面吊装过程中,需要沿着核心筒进行,吊装和固定好周围设备。另外,在吊装过程中,要合理控制起重机的载重,合理设置载重参数。
4.3 焊接技术
在钢结构的施工过程中,构件之间的连接通常需要依靠焊接技术,在焊接技术的应用过程中,应注意以下要点:
1)施工过程中,尽量使用高性能的焊接设备以及适合的焊接技术。目前,二氧化碳保护焊接技术成本低、焊缝成形质量良好,得到了普遍应用。
2)焊接方式的选择十分重要,在焊接平面内钢结构时,要注重坚持先中心、后四周的顺序进行扩散焊接;对于竖向结构,焊接作业要严格遵循上层框架梁、压型钢板支托、下层框架梁、玉型钢板支托、焊接检验的顺序进行。钢结构柱与柱的焊接过程中,要同时由2位焊接人员进行,并及时清理好焊缝层,避免焊接途中有杂质产生。
3)焊接作业进行中,会产生大量的热,若焊接冷却速度过慢,产生钢结构变形的概率也较大。要减少焊接变形问题,合理选择焊接方法,发挥变形工艺、强制约束工艺的优势和作用。进行箱型杆件与工型杆件焊接时,为了提升焊接效率,可以使用埋弧自动焊工艺。
4)焊接过程中,要减少焊瘤或裂纹问题,需要事先对焊条进行检查,把控焊接咬边效果,减少漏焊情况的发生。对焊接质量进行检查时,可以采用超声波探伤等无损检测技术。
4.4 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。
5 施工实例
某高层建筑为钢结构高层住宅,建筑面积约4.8×104m2,主要采用钢结构-中心支撑结构体系,框架柱为箱形截面,采用圆钢管进行中心支撑,楼面次梁和框架梁采用热轧H型钢,施工过程中,对建筑中的钢结构采用了钢结构施工技术,强化了钢管、柱等钢结构的施工作业效果。施工企业在全面分析和总结位置数据后,确定了钢管柱的倾斜度、偏移等数据,然后进行钢结构安装,为控制钢结构构件变形,在实际施工中采用预变形技术,实际焊接工种控制焊接工序,并在焊接前判断钢结构构件的焊接变形情况,提前选择反变形焊接技术,将钢结构构件的变形控制在相关规范规定的范围内,并且符合设计要求。
6 结语
现代建筑行业发展过程中,超高层建筑中的钢结构不断增多,钢结构施工技术是保障此类建筑物施工质量的重要手段。在施工过程中,要合理选择施工设备,科学使用吊装技术、焊接技术以及预变形技术,实现提升建筑物整体建设水平的目标。
参考文献
[1]?孔令军.超高层建筑钢结构施工技术与管理分析[J].建筑发展,2019(1):35-36.
[2]?金礼,陈小正,于洋,等.超高层建筑裙房钢结构工程施工技术分析[J].建材发展导向(下),2019(3):240-241.