摘要:与普通建筑相比,高层建筑结构的特点鲜明,其施工工艺复杂,相关风险性较大,对施工技术水平和工艺流程有一定的要求,其中最基本的就是施工材料的质量要符合标准。在高层建筑的主要结构材料中,钢结构施工技术是应用最广泛的技术手段之一,其对施工技术标准规范要求严格,而且强度高、抗震性能好、占地面积小,被业内人士广泛推动和应用。
关键词:高层建筑;钢结构施工;关键技术;措施
1 高层建筑钢结构施工的影响因素
高层建筑是城市发展的重要标志之一,大部分建设在城市繁华地带,高层建筑往往使用钢结构作为建筑的主要构成组件,能够有效的提升高层建筑的质量。然而因为高层建筑面积呈现立体化建设,建筑面积狭小,往往会导致立体交叉的施工现象,这会极大的拖缓高层建筑的施工速度。另外,受自然环境与气候条件的影响,直接拖延高层建筑的建设过程。再加上业主对建筑物在功能、造价、造型等方面的要求,也为高层建筑的施工增添了不少难度。为了加强对高层建筑钢结构施工质量,需要严格控制其影响因素,利用不同的技术手段来规避风险因素,从而加强对施工结构的掌控。
2 高层建筑钢结构施工时需要遵循的原则
2.1 易操作性
和普通多层建筑及高层建筑相比,高层建筑工程对地基承载力、各楼层结构稳定性、抗风荷载、防雷措施等更高的要求。而且现场施工条件有限,施工环境比较恶劣,大大增加了施工难度。为解决这一问题,在应用钢结构施工技术时要最大限度上提升施工技术方案的容错率,从而降低外部环境对高层建筑施工的影响,保证施工质量。
2.2 科学性
在高层建筑工程中应用钢结构施工技术时必须严格遵循科学性原则,从科学的角度入手,对钢结构施工技术的实际技术要求、技术参数、机械设备、施工方案等进行细致全面的分析,才能满足高层建筑工程施工建设的实际需求。并在科学理念、科学技术、科学方法的指导下,才能提升高层建筑工程的施工质量。
3 高层建筑钢结构施工的关键技术
3.1 设备选型
根据钢结构及其构件实际情况,选择合适的设备,这是吊装施工中最为重要的前期工作。就目前而言,常采用塔式起重机进行高空吊装,另外可将门式起重机与履带吊用于低空吊装和构件驳运。近几年发展迅速的液压式集群千斤顶,可在构件组装、整体提升和平移等过程中使用。以某高层建筑为例,在进行设备选型时,根据建筑实际情况,结合钢结构及构件各项特点,决定选择两台M900D塔吊进行吊装,将其作为主要的吊装设备。这两台塔吊分别布置在核心筒的北侧与南侧。在此基础上,为满足工期要求,使结构重量均匀分布,在100m高度下进行吊装时,额外设置两台履带吊,以此形成四条完整的作业线,实现同步吊装,极大的加快作业速度。
3.2 吊装
就高层建筑施工现场的分析调查来看,建筑钢结构施工一般都会选择自升式塔式起重机这一种吊装设备。在建筑施工中,吊装是极为重要的一个环节,是否能够准确操作,会直接影响高层建筑的质量。在进行吊装之前,需要对结构的现场施工条件、结构形式以及塔吊装置来对吊装的顺序与分区加以确定。在具体的操作中,对起重机的载重也需要严格按照其最大的起重重量来控制,并且随着高度的增加,其载重会逐渐减小。吊装钢结构一般分为平面内吊装和竖向立体吊装两个方面,而不同的吊装,其吊装的顺序也会有所差异。平面吊装需要从中心的核心筒开始,然后在进行周围的吊装与固定;竖向吊装则是从下往上的吊装,先吊装下层的框架梁,然后在中层与上层框架梁,在固定的同时,还需要做好随时的测量,最后再进行楼盖钢筋混凝土楼板的施工。其中,钢结构柱还需要依照一定的比例进行,一般来说,需要24根,才能满足钢结构稳定性的要求。
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3.3 测量技术
高层建筑工程对施工精度有极高的要求,由于高度比较高,而建筑误差具有不断累积的特性,如果在底部施工中误差控制不当,会严重影响施工的质量和安全性。因此,每个环节施工时都要进行全面测量,发现问题及时纠正。在实际测量中需要注意很多因素,包括:测量仪器的选择、测量基准点布置、测校方法选择、测量数值读取等。在实际测量中,通视条件比较差,传统测量方式很难满足实际需求,可采用GPS定位系统来进行精确测量,并辅以高精度全站仪,通过二者结合应用的方法,既可对钢结构构件的三维坐标进行准确定位,从而为施工提供真实有效的参考和指导。
3.4 焊接处理技术
焊接技术是高层建筑钢结构施工的关键。高层建筑钢结构的结点数量较多,对质量要求也高,而且绝大数的构件都需要采用焊接的处理方式。同时钢结构承载重量大、结构高、安全性差,受气候环境影响显著,因此大大增加了高层建筑钢结构施工难度。为了有效提升焊接水平,就必须明确焊接的顺序。在焊接时需要根据不同钢材的特点和性能结合现场施工环境,选择各种相适应的焊接技术。还需要对相关焊接技工的进行技术培训,来进一步提升焊接技术的熟练程度,从而进一步的提升技工们的焊接能力。为了保证焊接的质量,在焊接施工完成后,可利用声波的方式对焊接质量进行检验,保证高层建筑钢结构的施工质量。
4、预变形技术
高层建筑钢结构在施工中,难免会发生三维变形,从而影响施工质量,因此,在实际施工中需要对钢结构变形系数进行全面控制。同时还要对不均匀沉降、差异变形等进行严格控制。而预变形技术就是仿真模拟技术的基础上,通过有限元计算方法获得钢结构连续变形中不断累积的变形值,并对钢结构构件进行合理调整,在实际施工中预先方向设置节点变形值,从而起到缓解钢结构变形的效果。
5 施工的关键技术改进措施
4.1 实时监控
施工中,实际情况趋于变化,完成仿真计算后,所得计算结果与结构的实际情况存在明显差异,为使施工中结构保持安全,需要进行实施监控,这就要求用到监控技术。监控系统主要由四部分构成,分别为信息采集、信息存储、信息传输与处理。其中,信息采集主要采用传感器完成,根据信息的种类与特点确定传感器类型,也可采用其它仪器进行。采集相关数据信息后,对其进行传输,传输途径主要包括有线与无线两种,其中,有线传输具有良好的抗干扰能力,而无线传输能实现远距离监控。信息处理需要采用计算机完成,对相关数据信息进行专业化的分析处理,从中确定数据信息的基本规律,为实际施工提供指导。如果结构的内力或者是变形数据达到预警值,则系统将立即报警。
4.2 做好气象保护措施
高层建筑钢结构施工受恶劣环境气候的影响较大,在高空中容易遭受雷电的袭击,不利于施工作业人员的人身安全。因此相关施工企业课加强与气象站的合作,在施工过程中必须密切注意对于各种不利天气的防御。在特殊情况下建立严密的防风、防雷等措施。并形成以气象预测为主的全方位保障系统,来保障高层建筑钢结构工程的顺利进行。
4.3 完善安全系统
高层建筑钢结构施工中科学合理的应用安全操作系统,可有效确保施工人员和机械设备的安全性。对施工中应用到设备进行全面系统的检测,发现不安全因素严禁投入施工。并在实际生产重要严格规范操作流程,避免法发生不必要的安全隐患。并采用科学先进的技术对施工全过程进行全天候监督。
结束语
综上所述,在现代化城市建设中,高层建筑已成为主流趋势,钢结构施工技术由于其自身的优越性,被业内人士广泛推崇和应用。基于此,深入研究钢结构施工技术的核心内容就显得至关重要,我们应当积极高效的利用现代科学手段,完善钢结构施工技术,进而为城市的特色主义建设贡献力量。
参考文献:
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[2]何丽娟.高层建筑钢结构施工的关键技术和措施分析[J].江西建材,2018(13):96.
[3]於重任.高层建筑钢结构施工的关键技术和措施分析[J].四川水泥,2018(12):278.
论文作者:王森
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/3
标签:钢结构论文; 高层建筑论文; 施工技术论文; 测量论文; 结构论文; 构件论文; 关键技术论文; 《基层建设》2019年第7期论文;