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高层建筑钢结构施工技术要点分析

2015-10-21徐元平

建筑工程技术与设计 2015年27期
关键词:建筑结构施工技术

徐元平

【摘要】文章对于高层建筑中钢结构施工的有点以及安装技术进行了分析,对于提高高层建筑钢结构施工质量具有重要的意义。

【关键词】建筑结构;钢结构安装;施工技术

在市场经济快速发展的形势下,建筑工程在规模以及数量上不断的扩展,城市土地资源越来越紧缺,在这种背景下,高层建筑应运而生,其在单位面积土地上的楼内总面积有了大幅度的提升,既节约了土地资源,同时也降低了施工企业的成本。但是高层建筑对于施工技术以及施工方法的要求也相应的提高,需要以更加精湛的技术来确保高层建筑的施工质量和安全。钢结构施工优化了操作流程,由于自重轻强度高的特点有效的提高了建筑的整体结构强度,更适用于高层建筑施工中。在钢结构施工中,安装是整个工程中的重点,所以要确保安装顺序的规范性和连续性,严格按照施工规范执行,以确保钢结构施工的顺利进行。

1 高层建筑工程的施工特点

高层建筑指建筑高度大于 27 m 的住宅或建筑高度大于 24 m 的非单层厂房、 仓库及其他民用建筑,相对于普通建筑,高层建筑的施工特点并非只是多层建筑的简单叠加。 针对其楼层高、层数多这一特性,高层建筑的施工主要具备以下特点:①工程量大、工序多、配合复杂:主要由于在高层建筑的现场施工设备与构配件繁多, 专业复杂,而作业面却相对较小,在正常施工时,垂直运输量大, 各个专业和工序相互交叉作业等矛盾较为突出;②由于施工作业面主要涉及是垂直面,人员组织难度大、交流困难,且人员的工作量也就较大;③高层建筑最基本的施工要求便是具有高度的连续性, 然而其本身是一个较为复杂的工程,造成施工周期长而工期紧;④层数多、楼层高,由于主要集中于高空作业,有较严格的安全防护;⑤在高层建筑作业施工前,通常会涉及到深基坑的工程施工、大体积的砼施工等,造成施工技术难度系数大;⑥对防水质量控制、防震质量控制等质量控制的要求较高。

2 高层钢结构建筑的相关优点

2.1 材质比较均匀

钢材是钢结构施工中的主要材料,这种材料具有较好的力学性能,其在强度和韧性方面的稳定性为建筑工程的质量提供了良好的基础,能够最大程度的确保工程结构强度。因为钢材内部的质地分布比较均匀,所以在整体质量上有较强的优势。因为钢材质地的均匀性,导致各个部位的受力点都是均匀的,所以在进行力学计算时,能够将计算结果的误差控制在最小范围内,对于提高钢结构的设计水平以及施工技术水平都具有重要意义。

2.2 塑性和韧性好

因为高层建筑的垂直高度较大,所以作用在单位面积上的重力负荷加重,需要地基承受较大的荷载。如果地基出现沉降不均现象,就会对整体建筑结构产生拉应力,威胁到高层建筑的安全。而由于钢材的质地比较均匀,所以拥有良好的塑性和韧性,能够承受较强的拉应力,避免混凝土裂缝的发生。在高层建筑整体处于强震的状态下时,钢材能够将受力均匀的分布在整体结构上,避免因为局部受力过大而发生断裂等现象。良好的塑性和韧性,提高了钢材的塑造性能,并且能够保持极佳的稳定性,提高建筑的抗震性,最大程度的确保高层建筑的安全性。

2.3 强度高,自重轻

钢材不仅具有较好的韧性和塑性,并且强度较高,在受到应力作用时,能够有效分散应力,实现整体承重,最大程度的减少应力荷载。在与混凝土结构施工相比,钢材在竖向截面的面积要远远小于混凝土结构,所以钢材的用量较少,一方面降低了施工的成本,另一方面还扩大了建筑的使用面积。因为钢结构的整体重量要比混凝土小一半左右,所以在承受应力时的荷载也相对降低,能够更好的应对地震以及各种应力造成的拉伸、挤压等现象,有效的保证了高层建筑的稳定性和安全性。

3 高层钢结构安装施工技术

3.1 构件的验收、进场与堆放

在施工现场要妥善处理钢结构施工中的各项构件,很多建筑工程因为建设工期短,任务重等原因,对于施工现场的材料管理极为混乱,严重影响到钢结构施工的质量和进度。所以为了保证工程的顺利开展,需要加强对施工现场的管理。因为钢材构件是钢结构施工的主要原料,所以構件的质量直接影响到钢结构施工的质量,一定要做好进场验收工作,在钢材构件进场时,按照规格和型号的不同,采用不同的验收标准,质量不合格一律不得进场。

3.2 钢结构的吊装施工与安装

3.2.1 钢柱固定工艺。钢柱吊装到指定位置后,通过临时设计的耳板和连接板,再用专业的螺丝进行固定。在固定前,一定要调整好钢柱的标高、垂直度、偏移和扭转等参数。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。

3.2.2 钢柱的安装。钢柱安装前的准备工作要做好,包括钢构件预检和配套、定位轴线及标高和地脚螺栓的检查、钢构件现场堆放、安装机械的选择、安装工人的进场等。然后就是钢柱的吊装,在建筑结构的钢结构吊装中,一般是采用综合吊装法,主要的施工工艺是:平面从中间或某一对称节间开始,以一个节间的柱网为一个吊装单元,以钢柱、钢梁的顺序安装,同时向四周扩散;垂直方向的结构稳定性是由下至上加强的,在同节柱的范围内的横向构件,采取由上向下逐步安装的方式。首先按吊装顺序划分安装区域,在各区域平等、同时的施工。一片区域安装完成后,还应对其进行测量、校正,直到几个区域全部安装完成后再进行整体的检查、校正,然后再以同样的方式进行下一节钢柱的吊装。

3.2.3 钢梁吊装工艺。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。钢梁的安装顺序是:先下层梁、再中层梁、最后上层梁。在钢梁吊装就位前,必须先对钢柱校正,这一环节不能失误,是保证钢梁吊装准确的保证。钢梁吊装就位后,每个节点必须对齐节点板上的上、下螺孔。如果无法满足冲孔的要求,就应进行调节。

3.3 焊接主要工艺

3.3.1 焊接质量是保证钢结构整体受力的重要环节,所以为了提高各个构件之间连接的质量,需要做好焊材、垫板以及引弧板的检验工作,确保焊材的规格型号与规定相一致,做好防潮保护工作。

垫板和引弧板则要按照相关的施工规定进行加工,坡口也要符合设计要求。

3.3.2 检查焊接设备和电源,焊机的型号要准确,这样才能保证焊接成功。接线要正确,电流表、电压表齐全完好,所有设备都应符合施工设备的相关规定,最好还要确保电源线安全可靠。

4 结束语

钢结构施工技术以其独特的优势在我国高层建筑中的应用越来越广泛,因为钢材本身具有较强的韧性、塑性以及强度等力学性能,并且质地分布均匀,所以整体受力状况较好,能够有效的提高高层建筑的稳定性和安全性。而钢结构的施工程序要比混凝土施工简单,并且造价低,所以得到了施工企业的青睐。但是由于钢结构施工技术在我国高层建筑中的应用时间较短,所以各项技术还不够成熟,需要不断的完善。随着科学技术的快速发展,各项新技术、新工艺会逐渐应用于高层建筑施工中,对于提升高层建筑钢结构施工技术水平具有重要的意义。

参考文献:

[1]蒋运林,熊猛.高层建筑钢结构的特点及其在我国的发展与展望[J].四川建筑科学研究,2010(3).

[2]孔亚琳.钢结构施工过程中的质量控制[J].经营管理者,2010(16).

[3]次伟红.浅谈钢结构施工过程的质量控制[J].黑龙江科技信息,2011,(8).

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