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高层建筑中钢结构的施工技术

2014-12-25石磊

城市建设理论研究 2014年37期
关键词:高层钢结构技术

石磊

摘要:钢结构的安装质量,直接影响到整个建筑工程的施工质量,因此,在高层建筑施工过程中,必须采取积极可行的措施,以便于充分保证钢结构安装施工的质量。本文对高层建筑中钢结构的特及高层建筑中钢结构安装主要施工技术进行了分析和探讨。

关键词:高层 建筑 钢结构 施工 技术

中图分类号:TU208文献标识码: A

1 高层建筑中钢结构的特点

1. 1 易受自然条件影响

高层建筑钢结构安装施工易受到自然条件的影响,但凡在施工过程中发生自然条件剧烈变化的情况,诸如 6 级以上大风、大雨或者下雪等等,则非常容易导致施工过程中出现安全事故,由此影响钢结构安装工程的质量,尤其会对钢结构焊接产生较大影响,甚至还可能会导致焊接根部收缩、夹渣、裂纹等不良情况的发生,使钢构件之间高强度螺栓连接出现质量问题,严重影响焊接施工质量,从而影响整个高层建筑工程的质量。

1. 2 钢结构施工常常立体交叉作业

钢结构安装工程的工序相对比较复杂,钢构件也比较多,这便使得钢结构安装过程中,难以避免的出现交叉立体作业的情况,并且会发生互相干扰的现象,有时甚至需要在不同工序之间留出间歇时间。这样不仅会延误高层建筑工程进度,还可能降低施工质量。例如,钢结构与钢筋混凝土结构界面在同一时间进行时,则会对施工的流水节拍产生负面作用。

1. 3 钢结构施工要求较高

高层建筑钢结构施工与传统结构有很大区别,对钢结构施工的要求比较高,并且在施工过程中可借鉴的经验少之甚少,大多基本上均是根据实际建筑工程的情况予以细部设计,特别是装饰装修与主体结构的结合中,需首先对建筑工程的要求进行详细的钢结构空间设计以及对钢结构安装步骤的设计。另外,钢结构对钢构件的加工精度要求较高,由于钢结构安装中的焊接工作量很大,对焊接质量要求较严,必须严格加强钢构件的加工工序质量控制以及钢结构按一定顺序的合理安装,高层建筑钢结构安装施工属于高空作业,其危险系数以及防护难度较大。所以,在施工过程中安全管理要求较高,需强化施工人员的安全意识以及严格监督规范其作业操作。

2 高层建筑中钢结构安装主要施工技术

2. 1 钢构件的验收、矫正、进场

钢构件在运入施工现场时,必须由专业质量检测人员对构件质量详细的检验,主要涉及到构件数量、外观、构件几何尺寸、螺栓直径以及位置、焊缝坡口、节点的摩擦面、附件的数量等等,要进行检查验收,并对每一根构件做好统计记录,若出现钢构件发生变形缺陷等情况,则应及时予以矫正和处理,在确保检验合格之后,构件方可进入施工现场。

2. 2 测量工艺

在高层建筑钢结构的安装施工过程中,工程项目测量工作是十分重要的环节,为了准确测量,保证施工过程的顺利进行,应合理地选用一系列如水平仪、经纬仪、全站仪等的施工测量仪器和设备。在测量之前要注意合理选择基准点、基准线,尤其对于多层建筑而言,应根据周边高层建筑物的屋面基准点,采取合理先进的测量方式对待测目标进行有效的测量,对高层建筑水平标高不宜过高,否则会增加测量的难度以及不便。

2. 3 地脚螺栓的安装

在钢结构安装过程中地脚螺栓的安装技术需要注意以下两点: 1) 对于地脚螺栓的标高控制; 2) 对于地脚螺栓所在平面的两个方向的中心线或者边线的定位控制。

2. 4 钢结构柱梁的安装

钢结构柱梁的安装主要分为两个方面: 1) 钢柱吊装; 2) 钢梁吊装。钢柱的吊装需要采用专用的吊索按照设计的安装顺序对钢柱逐件进行安装,吊点的位置应设在柱连接耳板螺栓孔处。在安装过程中,要注意控制每节钢柱之间连接的垂直度,主要从建筑竖向的水平标高与建筑结构平面位置与轴线之间的偏差进行有效控制,从而保证钢结构的安装。同时,在柱柱临时接头处要采用高强度螺栓并在调整标高和垂直度之后加以紧固。钢梁的吊装首先要将核心筒周边的外架提升到待施工楼层,通过相应的测量,按照各层钢梁的吊装顺序进行吊装,在吊装完成后,一般通过初拧和终拧对高强度螺栓进行多次矫正,以此对钢梁与梁柱连接点的轴线位置与垂直度实现有效控制。

2. 5 高强度螺栓安装

高强度螺栓的安装,首先要做好准备工作。对于高强度螺栓摩擦面要采用喷砂法进行处理,同时对抗滑移系数试件加以加工处理,在安装前需复检抗滑移系数。其次在高强度螺栓的安装的终拧过程中,要按照一定的顺序进行施工,先拧上层梁,再拧下层梁,最后拧中层梁,对于节点处的高强度螺栓,要按照由中央向四周的顺序进行终拧。在终拧时,必须用专用扳手,并使螺母处于转动的状态,从而达到控制终拧扭矩的效果,若在初拧扭矩时就超过或者达到扭断扭矩,则会使螺母在终拧时不再转动,进而造成不必要的安全隐患。

2. 6 钢结构现场焊接技术

在高层建筑钢结构安装过程中,很多钢构件都需要用强焊接的技术进行连接,比如柱与柱、梁与柱、梁与梁之间的焊接,焊接的质量很大程度上决定了钢结构安装工程的质量,因此,钢结构对现场焊接技术的要求很高,主要体现在以下几方面:1) 对焊接环境以及温度的选择,焊接环境温度不得低于0 ℃ ,若低于 0 ℃ ,则必须进行焊前预热以及焊后热处理。另外,若在雨天或风力大于 5 m/s 时进行焊接施工,则必须设置防雨防风设施。2) 对钢构件的焊接必须按照一定的顺序进行。例如,焊接上层的顺序为: 主梁到压型钢板支托,然后是压型钢板点焊。另外,在编制钢结构焊接顺序时同时要编制焊缝预留焊接收缩量,以减少焊缝焊完后产生的应力以及焊接收缩变形。3) 焊接过程工艺技术严格控制,比如,在柱与柱的接头焊缝时要由两个焊工同时在对面进行焊接,需要设立专人随时调整电流以保证不同位置的焊缝和不同直径的焊条焊接顺利完成。4) 焊缝完成 24 h后,需对焊接工程进行检验,利用超声波对焊缝进行探伤检验,若检验不合格,则需及时制定返修工艺直到返修合格为止。

2. 7 预变性技术

在高层建筑钢结构安装过程中常常会出现因为内应力而导致结构变形的情况,这是由于在高层建筑钢结构的设计中,偶尔会设计不规则平面的钢结构。所以,为保证钢结构安装的质量以及整体效果,避免钢结构的安全与功能受到损坏,钢结构安装施工单位在安装过程中必须加强质量控制,全面思考安装工程过程,对可能出现的影响因素进行预测并提出相应的预防措施,做到防患于未然。例如,采取钢梁起拱、预留楼板混凝土后浇带等措施来保证钢结构顺利的安装,最终完成安装。在安装过程中,对于一些钢构件的长短要适当的调整,以满足安装需求。

2. 8 施工过程的安全管理

高层建筑钢结构安装是一项高危险性的高空作业,若没有做好安全管理工作,则会导致在施工过程中存在很多安全隐患,直接威胁到施工人员的人身安全。因此,一方面要保障作业人员的人身安全利益,另一方面要保证安装工程的质量以及工程如期完成。必须加强施工过程的安全管理,实施有效的安全管理制度,对可能发生的安全事故进行有效的防范,加强施工人员的安全意识,在钢结构安装工程项目中,设立一定的安全管理机构以及专职的安全管理人员,制定相应的安全管理制度并严格执行,对施工现场的安全管理进行严格的监督指导,最大限度的确保施工过程的安全管理到位。

3 结语

钢结构相比于传统的建筑结构,不管从经济上还是从工程质量上,均具有显著的优势,特别是对于一些大型的高层建筑项目,所以,相关人员应当强化钢结构的运用及安装从而实现建筑行业的蓬勃有序发展。

参考文献:

[1] 王冬冬. 浅谈高层建筑钢结构安装[J]. 商品混凝土,2013,9( 7) :190-191.

[2] 潘程瑜. 高层建筑钢结构安装关键技术研究[J]. 中国建筑金属结构,2013,11( 20) :6-7.

[3] 郭华健. 高层建筑钢结构安装关键技术分析[J]. 中华建设,2012,5( 9) : 12-13

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