摘要:科技的不断创新与进步,加快了建筑行业的发展,对高层建筑施工也提出了越来越高的标准与要求。文章主要针对现阶段高层建筑施工中存在的问题进行简要的分析与总结,主要从建筑施工技术特点等方面进行阐释,并提出相应的解决措施,从而推动高层建筑施工的工艺水平以及质量,促进建筑行业的发展壮大。
关键词:高层建筑;施工技术;措施
1 钢结构的特点
一般来说,材料的特性是推出新型建筑形式的出发点。钢结构是用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的。和其它材料的结构相比,钢结构有如下一些特点:
(1)材料的强度高,塑性和韧性好过钢材和其它建筑材料,诸如与混凝土、砖石和木材相比,强度要高得多。因此,特别适用于跨度大或荷载很大的构件和结构。钢材还具有塑性和韧性好的特点。塑性好,结构在一般条件下不会因超载而突然断裂,韧性好,结构对动力荷载的适应性强。良好的吸能能力和延伸性能还使钢结构具有优越的抗震性能。另一方面,由于钢材的强度高,做成的构件截面小而壁薄,受压时需要满足稳定的要求,强度有时不能充分发挥。
(2)材质均匀,钢材内部组织比较接近于匀质和各向同性,而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。因此,钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果比较符合。钢材在冶炼和轧制过程中质量可以得到严格控制,材质波动的范围小。
(3)钢结构制造简便,施工周期短。钢结构所用的材料单纯而且是成材,加工比较简便,并能使用机械操作,因此,大量的钢结构一般在专业化的金属结构厂做成构件,精确度较高。构件在工地拼装,可以采用安设简便的普通螺栓和高强度螺栓,有时还可以在地面拼装和焊接成较大的单元再行吊装,以缩短施工周期。此外,对已建成的钢结构也比较容易进行改建和加固,用螺栓连接的结构还可以根据需要进行拆迁。
(4)钢结构的重量轻。钢材的比重虽比混凝土等建筑材料大,但钢结构却比钢筋混凝土结构轻,原因是钢材的强度与比重之比要比混凝土大得多。以同样的跨度承受同样荷载,钢屋架的重量最多不超过钢筋混凝土屋架的1/3 至1/4,冷弯薄壁型钢屋架甚至接近1/10,为吊装提供了方便条件。对于需要远距离运输的结构,重量轻也是一个重要的有利条件。
2 高层建筑钢结构施工存在的缺陷
2.1钢结构材料导热快,这使得它的耐火性较差。如果遇到火灾,钢结构建筑的危险系会高于其他建筑结构。这是由于钢材本身导热快,在遇到高温时,钢结构本身的强度会急剧下降,在超高温的影响下,钢结构的强度甚至会完全丧失。而一旦钢结构的强度丧失,其承载能力就显得不堪一击,最终会导致钢结构高层建筑的坍塌。
2.2钢结构的抗氧化能力差,容易被腐蚀。这是由于钢材表面的铁遇到空气会被氧化,产生铁锈,而钢结构长期受腐蚀,会影响钢结构的稳定性,最终会危害钢结构的使用寿命。因此我们的高层建筑在采用钢结构时要特别注意对其进行防腐保护。
3.高层建筑钢结构施工技术的应用
高层建筑钢结构的构件种类较多,其主要的施工技术表现在构件与构件之间的连接,以及连接处强度和整体稳定性的保证。因此,如何解决构件间的连接问题是钢结构工程主要任务。
3.1地脚螺栓的预埋技术。
地脚螺栓的预埋位置和预埋强度是钢结构工程整体质量的基本内容保证。一般常采用 6~10cm 厚的钢板作为定位钢板,再进行地脚螺栓的定位。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆还应注意定位钢板的尺寸与钢柱底垫板的尺寸要相互吻合,并在钢板底部螺栓上设置止退调节螺栓,与其对应的上部骆爽要能够固定调节螺母,并在钢板上预留 150mm 直径的浇捣孔,以便其下部梁内钢筋的绑扎工作。为了使二者合为一体,可将地脚螺栓焊接在柱子的钢筋上,以确保整体刚度。在混凝土浇筑工程结束后,还应将地面裸露的地脚螺栓用塑料布等包裹起来,以避免生锈。
3.2钢柱的安置技术。
柱子的设置要点是对于每一节柱的标高、垂直度与定位轴线的偏差如何形成。对于不同位置的柱节其控制关键点也有所区别。如首节柱要控制的主要是标高和定位轴线,次节柱则要加上垂直度的测试。另外,不同柱节的调节方式也不尽相同,首节柱是通过定位钢板与螺母的调节来实现,次节柱则是通过调节丝杠来实现。通过焊缝的宽度来确保楼层的标高是较高的技术水平要求,是指通过四个方位的调节丝杠来实现对钢柱垂直度的调整。钢柱对接完成后,要进行严密的验收工作,合格后,可将耳板彻底拆除。另外,为了确保钢梁的安装以及二者的连接强度,应在安装钢梁前,在钢柱预埋连接件以及混凝土核心筒壁上的预埋件。
3.3钢梁的安置技术。
钢梁安置的要点是要通过限位钢板临时固定与数次校正,来实现钢梁与钢柱的连接处的垂直度及轴线位置。在临时固定时,可通过安放吊装耳板于钢梁上,并在耳板的两端分别焊接一块安置限位钢板来完成钢梁临时固定。吊装耳板应在距钢梁两端 1/4 长度的位置安装,规格要与钢梁的重量相匹配,一般来说,吊装耳板的厚度在10~16mm 左右。限位钢板应在钢梁的上部设置,厚度同耳板,可将限位钢板设定在钢柱的牛腿上。限位钢板和吊装耳板可以提高钢梁的安装精度,并能加快施工速度,确保施工的安全进行。
3.4焊接和栓接的技术。
钢材的连接方式主要有两种,一是螺栓连接,二是焊接。一般来说,在临时固定时常采用螺栓连接的方式,这样不仅能够确保安装时的强度和安全性,也能够方便在工程结束后对于临时固定的拆除。对于焊接连接方式来说,最主要的问题是如何保证焊接质量。高层建筑钢结构焊接的主要问题是减少焊接应力和变形。在施工过程中,应从中心框架向四周扩展焊接,首先应选择收缩大的焊缝进行焊接,并应采取对称焊接的办法来减少应力和应变。另外,应先进行梁与柱的连接,再进行柱与柱间的连接。
3.5门窗工程的安装技术。
钢窗的安装质量主要由钢窗产品的质量和进场后外观的检查,以及钢窗与固定钢窗立柱间的间隙来控制。施工中,为了避免预留窗口与钢窗不匹配,一般常见的做法是将钢窗一边的立柱首先固定住,等钢窗完全安装后,再将另一边的立柱焊接。钢结构工程中不可避免的会有特殊钢结构,一般都是以组合的形式出现,体积较大且重量较大。由于特殊部位的钢构件在各个工程中各不相同,因此无法对其给予统一的标准,应根据工程的实际情况来进行设计。
此外,高层建筑的施工过程还有一定的安全保障措施,主要有水平通道和垂直运输设施的安全保障。水平通道一般为工具式的脚手通道、装配式的通道板、钢管脚手通道以及扶手绳等。竖向的通道多采用临时固定与钢柱两侧的爬梯来实现。为确保安全,多采用焊接紧固的方式来实现接柱操作平台与钢柱之间的连接。这些安全保障设施只有在工程完全结束后方可拆除。
4结语
综上所述,随着高科技的发展,人们的观念与生活的方式也将不断更新与变化,对住宅总体质量的要求也将不断提高。钢结构住宅具有环保、易于产业化、可持续发展的特点,发展钢结构住宅不仅可加快国家和城市的发展速度,还可提高住宅质量和人们的居住水准,钢结构住宅必将成为我国建筑业的发展方向和趋势。
参考文献:
[1]燕如生。试析高层建筑钢结构施工技术措施[J]。中国建筑金属结构,2013,20:27。
[2]王昱。浅谈高层建筑钢结构施工技术[J]。科技创新与应用,2013,36:234。
[3]邢先花,马晓燕,余海艳。试析高层建筑钢结构施工技术[J]。江西建材,2013,06:94-95。
论文作者:薛居良
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/19
标签:钢结构论文; 钢梁论文; 螺栓论文; 钢板论文; 高层建筑论文; 钢窗论文; 钢材论文; 《基层建设》2019年第13期论文;