高层钢结构建筑施工技术应用

发表时间:2021/8/24   来源:《工程管理前沿》2021年4月第10期   作者:梁国栋
[导读] 近些年,建筑业发展迅捷,钢结构建筑成为新型建筑体系,连接了多条产业链,推动城市现代化发展。
        梁国栋
        中建二局第三建筑工程有限公司  陕西省西安市 710000
        摘要:近些年,建筑业发展迅捷,钢结构建筑成为新型建筑体系,连接了多条产业链,推动城市现代化发展。在高层建筑以及高层建筑中,钢结构起到重要的作用,占据的比例也比较多。由于钢结构的强度高,整体刚性好,因此利用几率高。本文立足于工程建筑的实际,以钢结构施工技术作为切入点,对高层建筑装配式钢结构施工的关键性技术进行分析与研究。
        关键词:高层;钢结构建筑;施工技术
        引言
        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。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高层建筑中钢结构施工技术的重要性
        现阶段,高层建筑钢结构的风格越来越个性化和多样化,表现出斜、扭、悬等特点,增加了建筑的施工难度,这些都要求不断提高钢结构施工技术水平,并且钢结构施工技术的合理运用能够有效减少结构变形问题,从而更好地提高高层建筑钢结构的稳定性、安全性和可靠性。
        2钢结构在建筑施工中的优点
        2.1强度方面
        当前,钢结构建筑在建筑工程中的比例较高,很多大型建筑都采用钢材料作为其结构主体,这种结构在建筑工程中的最大优势便是在于强度方面的表现,这在建筑工程中的优势是非常大的,钢结构在建筑工程中因强度高,非常适用于在地震频发的地带实施工程。钢结构的强度决定了其应用的场景是十分广泛的,使用钢结构作为建筑的主体,能够有效地增强建筑的抗负载能力,大幅提升建筑的抗压能力,在抗地震方面的性能尤为显著,使用钢结构建筑是保障建筑稳定性和安全性的重要途径,这是钢结构建筑得到大规模应用的基本前提。
        2.2美观方面
        钢结构建筑相比于混凝土结构建筑而言,其设计的多样性是十分明显的,钢构的材质能够进行各种方案设计,这使得其组合性能更具优势。通常,钢结构建筑的主体都是以钢材为主的,而各类钢材在硬度、形状上可以进行变化,这为建筑设计师构建建筑的外观提供了丰富的方案,进而为设计出更具美观、个性化的建筑外形提供了支持。钢结构建筑更适用于建筑模型的建立,建筑三维模型的构建中钢结构更为直观,线条组合和造型设计上的美观度较高,因此,美观方面成为钢结构建筑的重要优势。
        2.3成本方面
        钢结构建筑的成本优势体现在两个方面。首先是钢材的生产方面,不同于混凝土结构建筑施工,钢结构建筑施工的材料往往是批量生产,从生产到施工全过程都有效减少了工程成本,而混凝土材料往往在用量上具有随机性,这就使得生产、运输、施工等各个环节的施工周期增加,继而导致施工成本的上升。钢结构材料的用量可以通过精密的计量得出用料总量,而不用重复性的生产、运输和施工。其次是钢结构用料在完成施工还可以继续使用,既避免了无序的材料浪费,也避免了材料成本的上升。
        3高层建筑钢结构施工技术要点
        3.1施工设备和施工材料的选择
        不同的高层建筑在结构上具有较大的不同,在实际施工时应结合钢结构的具体情况科学选取吊装设备,只有选择型号和功率与实际施工要求相符的设备,才能保证施工效果。同时还应根据施工现场的实际情况考虑吊装设备安装及拆卸是否便利。另为吊装设备垂直运输创造条件,应联系施工要求合理调整塔吊位置,从而保障设备的稳定性和安全性。钢结构材料自身的导热性、耐火性相对较差,安装时应做好耐火、耐热的处理,以此来提升钢材的应用性能。

随着科技的发展耐火钢被研发并得到普及,将其用于高层钢结构施工中有效弥补了传统钢材料不耐火的缺陷,使得钢结构施工质量大幅度提升。
        3.2钢结构预埋件施工技术要点
        首先根据高层建筑的实际施工面积,测算出预埋件的具体位置,完成对预埋件安装孔的精准测量,由测量人员对螺栓预埋位置进行仔细复核与校正后,通过卡盘将其固定结实,然后进行柱体浇筑。其次钢结构柱体基础浇筑并完全凝结后,需再次测量钢结构柱体基础浇筑标高、轴线以及螺栓预埋的位置,这是降低螺栓在浇筑过程中发生位移的重要举措,经全面检查复测合格后,才能开展下一步施工。
        3.3钢结构吊装施工技术要点
        钢结构吊装施工是整个施工过程的首个工序,吊装工作开始前,施工单位应按照钢结构的外形、大小、样式、塔吊数量与方位、现场施工条件等制定科学合理的吊装次序,并做好吊装区域的划分。吊装次序通常按照从内到外、从低至高的原则进行。具体来讲就是先完成钢结构柱体的吊装,然后依次由柱体周围向四周拓展;完成底部平面吊装并检查合格后,方可进入较高平面的吊装,由此类推,直至整个钢结构吊装工作结束。每一步吊装工序完成后,需由专业技术人员对各基础构件的位置、标高、轴线等进行测量,将偏差控制在3mm左右以保证其位置的精准性。
        3.4钢结构焊接技术要点
        高层建筑钢结构施工中,焊接技术的应用频率较高。高层建筑钢结构工作量大且较为繁琐,不同内容的焊接工艺需要相应的专业人员完成,所以在实际施工时要针对不同的结构要求,选取最佳的焊接工艺。第一,焊接技术工作人员需经过岗前专业技能培训与考核,考核合格后才能持证上岗开展作业。第二,保证焊接施工的环境。钢结构的焊接工作一般在高空的室外完成,如果外界环境的温湿度与施工标准不符时,应立即停止施工,以免影响焊接质量。对焊缝进行热处理时候,应采取必要的保温措施来降低温度变化。第三,注重对焊接质量的检查与验收。不同类型的焊接工艺其质量标准明显不同,在检验焊接质量时采取的检验方法也应区别对待,焊接的长度、厚度等数据应与施工要求一致,焊缝表面没有气孔、裂纹等质量问题,只有这样才能保障焊接的牢固性与可靠性。
        3.5钢结构涂装技术要点
        为提升钢结构的安全性与稳定性,在施工时应做好对钢结构防腐与防火的处理。目前高层建筑钢结构施工通常采用涂装防腐与防火涂料来提升钢材的耐火与耐腐蚀性能,这种方式相较于传统的热镀锌技术,成本更低,施工工艺更加简单。防腐和防火材料的选用应根据钢材的物理特性、防火及防腐蚀要求合理地选择,只有性能和质量符合施工标准方可使用。涂装前要预先对作业面进行清洁处理,保障涂料均匀覆盖整个作业面,涂刷厚度需满足钢结构防腐耐火性能标准。涂装工作结束后,为保持钢结构表面的美观性,还应在外层涂装一层面漆来提升其外观形象。
        结束语
        在近些年的发展过程中,我国的经济社会发展速度越来越快,城市化的进程也日趋加速,在这样的城市结构发展背景下,大量的城镇化人口开始涌入到城市中生活,城市人口的数量连年激增,在这样背景下,城市的土地资源也越来越紧张,为了更好地缓解人口增长数量与紧缺的土地资源之间的矛盾,高层建筑、高层建筑开始走入到城市生活之中。在当前的高层建筑设计中,钢结构设计是其中最为核心的结构设计内容,但是从目前的施工与设计情况来看,钢结构设计具有很强的技术性特征,施工人员在设计施工的过程中应当从细节处出发,结合当前行业内的先进技术进行施工与操作,从而保证钢结构设计更加具有安全性和稳定性的特点,从而为建筑行业的高质量发展提供良好的基础。
        参考文献
        [1]罗晓玲.钢结构在高层建筑工程中的应用及对绿色建筑发展思考[J].中国住宅设施,2018(2):39-40.
        [2]刘轩,史庭文.标准化安全防护设施在钢结构高层建筑施工中的应用[J].建筑科技,2019,3(4):37-39.
        [3]赵丽丽.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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