高层建筑钢结构施工技术现状与对策分析

高层建筑钢结构施工技术现状与对策分析

齐艳博

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摘要:随着现代建筑业的发展,高层建筑已成为趋势,尤其是高层钢结构工程的应用越来越多。在建筑工程中,钢结构以其操作更加简便、稳定性更高的独特优势,取得了较好的效果。为了提高工程的质量,必须提高施工技术。因此,笔者从高层建筑钢结构施工技术现状的角度出发,简要阐述了其施工技术的要点,并提出了几点有效对策,以期优化高层建筑钢结构施工技术发展。

关键词:高层建筑;钢结构施工;现状;要点;对策

一、高层建筑钢结构施工的现状及缺陷分析

1、高层建筑钢结构施工现状

从我国现实的状况出发,需要针对高层建筑进行充分研究,明确这一类型建筑在施工过程中所展现出来的特点,在此基础上进行针对性优化,改善施工质量,并提升施工效率加快工程施工的整体进程。在针对高层建筑进行具体的施工建设过程中,需要面对极为复杂的施工环境,针对这种情况,需要将施工操作人员的专业技术进行专项优化,使施工过程可以在相对安全的环境中进行,保证施工环节的安全稳定。然而由于国内对于高层建筑物钢结构的应用和理论研究相对较晚,因此在设计和施工经验等方面存在一定的缺陷,部分设计的工程项目没有按照国内的规范进行校验,部分设计虽然按照国外规范进行设计,也存在一定的不足,这就造成实际工程施工时质量问题频发。

2、高层建筑钢结构存在的缺陷

高层建筑钢结构的一些物理性质较差,如耐火性、耐热性较差。材料的导热系数决定着材料的耐热性和耐火性导热系数越大,耐火性就越差,反之亦然。钢结构的导热系数比钢筋混凝土材料的大得多,因此其耐热性和钢材的导热系数远大于钢筋混凝土的导热系数,其耐火性能远差于混凝土结构,因此在钢结构建筑设计中结构抗火被视为重要一环。钢结构的耐火性较差,还表现在当温度达到350度以上时,钢材的屈服强度及弹性模量等会随着温度的上升而急速降低,当温度达到600度时,钢结构基本丧失了其全部的刚度和强度,这就增加火灾的危险性,因此,在高层建筑中防火设计非常重要。还要重要的一点是钢结构的耐腐蚀性较差,钢材表面的铁原子与空气中的氧化合生成氧化铁锈,锈蚀能够引起应力集中,破坏钢材结构,危害钢结构的使用安全,使钢结构提前破坏,因此对钢结构进行有效的防腐才能确保其使用年限。

二、高层建筑钢结构施工技术要点

1、预支模板技术

通常情况下,工期对于整个建筑工程系统来讲十分重要,会产生系统性影响。直接关系到工程施工的系统质量,以及最终的工程使用性能,在高层建筑系统施工中,工期的影响力更加明显。高层建筑自身有着极为复杂的工程系统结构,在结构复杂特征的影响下,决定了施工技术的繁复和庞杂,所以在进行具体的工程施工过程中,需要对施工技术进行高度关注,保证施工技术执行过程中可以参照相应标准,在此基础上,针对施工周期还需要做出针对性的调整,使其可以符合工程现状,使整个工程系统建设最终趋于合理。

2、螺栓的预埋

施工人员在进行高层建筑钢结构施工之时首先要做好螺栓的预埋工作,要将螺栓准确预埋好,从而使其能够保障钢柱的稳定性,方便钢柱的安装需要根据高层建筑的施工面积计算出预埋螺栓的深度,确定之后才可以进行预埋工作。在螺栓预埋过程中需要进行严格的检测,另外,在预埋螺栓过程中一定要伴随着严格的检测,检测主要在两个阶段执行,第一个阶段是在找到正确的放线定位点后,第二个阶段是在预埋完螺栓之后的填土浇筑固定过程中,在这两个阶段中施工人员都需要严格按照相关规定对螺栓的预埋工作进行严格的检测与复查。

3、钢结构的吊装与安装

安装钢柱之前需要做好一切准备工作,如选择合理的设备、安装工人、定位轴线、检查地脚螺栓等。高层建筑中一般都是采用综合装法对钢结构进行施工,在钢结构安装中,通常使用的是大六角高强螺栓,这种结构稳定好,得到了广泛的使用。此外,在钢柱吊起前,应将临时钢爬梯绑扎在钢柱上,再将悬挑梁安装在钢柱上。钢梁吊装使用的器械是专用扁担,利用二点吊的方式,吊点位置距离梁端为梁长的1/4,吊装施工时,梁上可以直接用千斤绳,绳头应被固定锁死,再连到扁担上。吊装之时要时刻注意保护好预埋的螺栓,必要时可以对其加上保护套以避免其在吊装的过程中遭到摩擦损坏。在整个吊装过程中,施工人员必须要调整好钢柱的定点高度、位置以及垂直度等等。

三、优化高层建筑钢结构施工技术的对策

1、严格执行制度

只有相关制度能够以科学规律为标准,才能够保证其能够发挥出实际功效,整个系统的运转才能够科学合理。管理制度包含几方面内容,质量管理只是其中之一,除此之外还有安全生产以及设备管理。从企业外部因素来说,国家相关部门应该积极制定各项鼓励政策,促进钢结构施工的良性健康发展。例如,可以对钢结构施工企业的资质等级进行管理,对于那些钢结构施工技术能力强、管理高的企业进行适当的奖励;在造价定额等方面要与钢结构施工发展相适应。

2、塔吊的选择及吊装

塔吊是高层钢结构工程施工核心设备,其选择涉及钢结构的重量、现场施工条件等因素,其原则是:装拆方便、安全、快速。爬式塔吊对塔吊起重能力和幅度要求不高,使用比附着式塔吊方便,考虑成本控制,应优先选用进行高层钢结构建筑的施工。

吊装是高层钢结构工程施工的关键工序,其速度与质量对工程起着十分重要的作用。钢结构吊装前,应严格要求吊装构件的堆放,避免在吊装时,由于准备不充公,造成操作的繁琐。根据塔吊的数量、现场施工条件、工件形状等因素确定吊装分区与吊装顺序。

3、严格选用原材料

钢结构有很多优点,但其缺点是导热系数大,耐火性差。随着冶金技术的提高耐火钢的研究成功并投入生产,为钢结构的进一步发展创造了条件。在选择中,首先钢筋的质量证明文件应齐全有效,且进场检验应符合规范和设计要求。连接套筒应有出厂合格证,材料一般为低合金钢、优质碳素结构钢,其设计抗拉承载力标准值应不小于被连接钢筋的受拉承载力标准值的1.2倍,套筒长为钢筋直径的二倍。

4、加强焊接及其质量控制

焊接是钢结构施工的重要工序,其工序的选择与施焊水平的高低对工程的安全、优质、高效完成具有重大影响。施工中焊接的一般原则是:施工中应遵循以下的焊接原则:先焊基准点处焊缝,再焊周边焊缝;先焊收缩量大的焊缝,后焊收缩量小的焊缝;对称施焊;同一根梁的两端不能同时施焊。钢结构焊接前,对焊条的合格证进行检查,按说明书要求使用,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤,一、二焊缝不得有气孔、夹渣、弧坑裂纹,一级焊缝不得有咬边、未满焊等缺陷,一、二级焊缝按要求进行无损检测,在规定的焊缝及部位要检查焊工的钢印。

5、注重培养钢结构施工方面的人才

目前,我国缺乏经验丰富的钢结构专业技术人才,设计人员设计出的钢结构建筑,其工程造价可能达到钢筋混凝土建筑的1.5倍左右,造成了很大的浪费。钢结构施工企业的发展壮大是从施工实践中逐渐积累经验和技术的,不可否认,这中间的一些老工人、老技术人员具有丰富的实际操作能力,是一批重要的队伍力量。然而,钢结构工程施工技术含量高,光靠经验是难以取得长足进步的,我们必须吸纳国外先进的技术水平,以毕业生为培养对象,及时向其传播钢结构的前沿技术和新的科研成果,让他们尽快上手工作。

结束语

当前,我国的高层钢结构建筑施工技术目前还处在摸索阶段,在很多方面依然需要进一步的加以改进和完善。在针对高层建筑进行施工建造的过程中,需要通过对钢结构的利用来强化工程的整体质量,保证工程维持结构稳定,在此基础上强化整体的施工效率,使工程施工得到系统优化,高屡建筑钢结构的施工必须要严格按照相关标准与步骤规范进行科学施工。

参考文献:

[1]郭如春.高层建筑钢结构施工技术研究[J].建筑技术开发,2018(5).

[2]程晓芸.高层建筑钢结构施工技术的相关探究[J].建材与装饰,2017(23).

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