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摘要:随着我国经济的发展和建筑施工技术的进步,我国高层建筑的数量、高度、层数不断增多,单层、多层、高层、超高层建筑及装配式建筑,钢结构的结构类型应用较为广泛;由于钢材料具有重量轻、强度高、整体钢性好、抗变形能力强,使得钢结构建筑具有良好的抗震性、耐久型、保温性及环保节能等优点;但是由于其结构的复杂性,施工技术难度较大,因此在施工过程中对高层建筑钢结构施工提出了较高要求。
关键词:高层建筑;钢结构;技术与管理
高层建筑钢结构施工难度大,对施工技术的要求更高。近几年,建筑行业探索出一些在高层建筑中采用钢结构施工方法,既可以保证高层建筑的强度,又能保证高层建筑的稳定性,而且抗震性能强。本文主要是对高层钢结构的应用功能进行简要介绍和研究,促进钢结构技术的发展。
1钢结构应用的优势
1.1抗压性强
钢结构施工过程中,型钢和钢板是最基础的材料,通过采用拼装和焊接方法来将钢板有效的组成一个整体结构。由于钢板作为钢结构的主要材料,钢结构也具有较强的抗压性。而且在具体施工过程中,钢结构通常会与混凝土联合起来进行应用,有效的提升了钢结构的抗腐蚀性,有利于钢结构整体耐压能力的提升。
1.2经济性高
利用钢结构进行施工,不仅施工速度快,而且材料能够重复利用,与混凝土结合度较高,能够实现资源的有效节约,全面提升工程的经济效益。同时,利用钢结构进行施工,施工周期较短,能够实现工程成本的节约。
1.3环保性好
钢结构主要是以钢板材料为主,不会对环境带来污染,而且钢筋本身的特点使其能够重复回收利用,实现了资源的节约,而且具有较强的环保性。另外,在钢结构施工过程中,由于钢构件都是在工厂内制作拼装完成,运到施工现场进行安装,所以不会在施工过程中产生较大的粉尘,对施工周围环境所带来的影响较小。
2高层建筑钢结构的主要施工技术
2.1测量施工技术
轴线、垂直度、标高等这些指标的精确度与高层建筑钢结构有着重要关联,这些指标是否达到要求直接关系到整个建筑结构的质量安全与造型。高层建筑钢结构对测量技术有很高的要求,其中包含着吊装后的纠偏校正、吊装前标高与定位测定等。这对施工技术人员而言不仅是挑战,对于测量设备的精确度也提出了更高的要求。施工人员需要精心布置基准点和基准网,选择出互利共赢的测量方式,对钢结构进行精准的测量,施工安全与精确度都需要保障。
2.2柱基检查技术
钢结构的安装质量直接关系到钢结构建筑整体性和安全水平。桩基施工是建筑钢结构施工的基础环节,对于建筑施工质量有着至关重要的影响。为保障钢结构施工质量以及施工效率,柱基的定位轴线、基准标高等指标的精度必须严格保证。在对柱基进行预检时,要着重查验定位轴线间距、柱基准标高和地脚螺栓预埋位置、长度、垂直度等参数。施工单位在柱基底板选择合适位置作为基准标高点,并在周围做好保护措施。在柱基中心表面和钢柱底面之间应预留一定空间以方便安装钢柱时调整标高。这个间距通常位于50~70mm之间,我国采用50mm的规定。
2.3吊装技术
吊装前,首先要复测土建提供的轴线、标高准确无误,做班组技术交底、追踪管理实施;施工前公司自检,报现场监理复查合格同意后方能施工,根据施工条件、钢结构形式和布局等因素综合确定塔吊的位置和数量,然后依据设计图纸及施工规范在平整的作业现场进行组拼安装;每吊完一榀钢梁之后必须将连系梁、水平支撑安装完毕,另外,安装3支屋面檩条,方能将吊机松钩再吊装下一轴线的钢梁;在吊装过程中随时对作业层柱的垂直度复测,并对吊装构件进行标高控制,确保吊装的精确性和安全性。
2.4螺栓连接技术
螺栓连接分为普通螺栓、高强螺栓;螺栓的安装应从内到外,确保螺栓能顺利穿入,并依次进行紧固;依次紧固不能一次紧固到位,应分为三步走;初拧、复拧、终拧;螺栓连接采用高强度螺栓,螺母、垫圈外表应涂油保护,不应出现生锈和污染脏物,且不得有裂纹,螺栓连接处螺纹不应损伤;安装完毕后,用10倍放大镜检查或做磁粉探伤实验。
2.5焊接技术
在进行钢结构的焊接作业时应注意以下几点:首先要明确焊接顺序,由于钢结构的构造设计较为复杂,每个连接点所承受的重力大小各不相同,因此在连接点焊接时应理清焊接顺序,避免因为焊接顺序不合理而整体重力集中在某点,造成此连接点破坏的现象;其次要选择科学的焊接工艺,对于焊接方法的选择通常采用气体保护焊,而对于工型杆件和箱型杆件,则应采用埋弧焊的方法;最后是对焊接质量的控制,确保焊接作业人员的操作和方法符合操作规程,既要保证焊缝金属表面均匀,不存在焊瘤和裂纹,避免出现咬边的问题,以及夹渣、气孔、弧坑、裂纹、烧穿等情况,焊接结束后需要采用超声波对焊缝进行无损检测。
3完善高层建筑钢结构技术管理
3.1做好施工准备工作
施工管理部门应在钢结构施工准备阶段有效组建施工项目的整体架构,并对各主要分部分项工程的技术与组织方案予以确定,重点解决那些可能对施工计划和材料计划产生影响的工作,重点关注施工中现场各种关键数据的测量与获取,强调施工计划与施工图纸在各级施工队伍中的落实,力求做到施工现场各项工序均按照拟定的施工规定展开。施工管理部门要根据项目的实际主客观情况编制施工进度计划,做好施工现场的规划,包括搭设临时建筑,搭接临水临电,组织施工机具、机械进场就位等,为日后的工程管理创造良好的开端。
3.2设备的选择与材料的选用
吊装机械是在高层建筑钢结构的施工中所使用的核心设备,它的布置与选择需要根据现场施工条件、建筑物的位置、钢结构重量等因素进行分析,还要保证在施工完成之后,能够便捷安全的进行拆装。从当前的情况来看,钢结构的高层建筑施工中使用最为普遍的就是内爬式塔吊、履带式汽车起重机,它设置的过程中自由度大,对吊塔的幅度要求与起重能力要求低,适用性广泛。选择钢结构材料时要综合考虑材料的化学性能、物理性能、可焊性与抗冲击韧性等,保证钢材的选择在性能与质量上满足建筑施工的要求。
3.3做好高层建筑钢结构施工的防火措施
由于钢结构具有良好的热传导性,耐火性能较差,针对该工程设计要求、防火等级刷防火涂料,涂刷前将钢结构表面杂物、油渍等清理干净,实体和涂料经报验合格同意后涂刷,并根据使用说明加稀释剂搅拌均匀;施工环境应尽量保持清洁和干燥,环境温度宜为5~38℃,风力应在5级以下,涂刷后24h之内严禁淋雨;钢构件中需要到现场进行焊接的部位应按照规定要求预留出相应长度,涂刷后粘贴性、外观、厚度及耐火性应符合设计及验收规范。
随着科学技术水平的不断进步,先进仪器设备与施工工艺在施工过程中得到了广泛的运用,高层建筑钢结构的建设工作中也提出了更高的要求。施工过程中占据主导地位的施工技术,它的能力直接影响到最终的施工质量,只有精准的掌握施工过程中所需要的技术,制定出合理的施工方案,才会对钢结构的高层建筑施工提供有效保障。
参考文献:
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