摘要:随着经济的不断发展,建筑行业得到非常迅速的发展,特别是对于城市建设来说,城市化脚步在不断加快,而城市用地面积也越来越少。这就导致城市为了满足人们居住生活的需要,对建筑工程中楼层的建设在不断加高,因此超高层建筑的建设越来越广泛。对超高层建筑来说,钢板焊接工程量相对也就越大,而对于焊接过程中存在的变形及残余应力的控制难度就会变大。在超高层建筑施工中就需要对不同的施工技术进行应用。文章重点对超高层建筑钢板剪力墙施工技术进行了分析。
关键词:超高层建筑;钢板剪力墙;施工技术
1超高层建筑钢板剪力墙结构设计中存在的问题
结合工程的具体情况,超高层钢板剪力墙结构设计中存在的问题主要体现在以下几点上:
1.1内外框架连接不科学。钢板剪力墙在建筑中一般只承受水平的剪力,所以在施工中的常采用焊接和栓接的方式对框架进行连接。但是从实际的情况来看,施工人员在对内外框架进行连接的时候,并没有充分考虑工程的实际,很多框架连接的方法不够科学,栓接只进行一次固定,焊接的时候也没有规范操作,没有严格按照设计的要求进行,使得钢板剪力墙无法发挥应有的效果,影响到结构的稳定性。
1.2墙角附近应力较大。采用焊接的方式连接钢板剪力墙时,剪力墙四个墙角的内部有残余的应力,这些应力得不到有效的处理,就会影响到结构的稳定性。另外,钢板在水平方向的拉伸也会造成内部应力增加的问题,处理起来较为复杂,需要设计的时候充分考虑到这一点。然而,工程施工中的很多操作都没有严格执行技术标准,焊接完成后没有用高温保持的方法释放焊接产生的压力,所以设计的要求不能完全满足,造成了墙角附近的应力较大。
1.3构件约束设置的问题。钢板剪力墙需要用到边缘的构件,这些构件都需要设置合理的约束,以此来保障整体结构的稳定性。从结构设计的角度而言,边缘构建可以分为非阴影部分和阴影部分,其中阴影部分的边缘构件约束有明确的要求,所以设计的时候可以根据要求确定约束的设置。但是非阴影部分的约束要求不够明确,在施工中常出现简单配箍的现象,无法发挥出约束构件的作用。
2超高层建筑钢板剪力墙施工技术
2.1钢板墙的测量技术
钢板墙的施工质量会受到钢板墙自身测量方法及测量频率的影响。当施工工程中钢板墙单片数量较多时,焊接中就会出现弯曲及变形,造成这种现象出现的原因还有钢板墙面积较大、侧向刚度较小、拼接焊缝较。工程施工前需要对钢板墙进行测量工作,并提前预控及复测。钢板墙施工前,需要对钢板墙的坐标进行测量,所用到的方法主要是通过对内、外控制轴网相结合实现对钢板墙坐标的测量。具体步骤:首先对角部钢柱进行测量校正、加固工作;其次对钢板墙进行测量,对每节钢板墙都按照基点进行复查及引测工作。
同时,在工程施工过程中,还需要对钢板墙侧向垂直度进行测量,测量工作中所需要运用到的主要仪器有全站仪、铅锤仪、三角钢尺等。测量设备必须经过严格的检验才能够使用,检验结果要保证能够达到合格的基础。
2.2钢板墙安装与连接技术
钢板墙安装时,需要对上述测量工作重新进行测量检验,保证钢板墙的测量工作严格按照规定完成测量工作,等到检验所有测量工作都合格之后才能够进行钢板墙的安装与连接工作。安装时需要运用到牵引绳,牵引绳的主要是在底部安装,保证钢板墙的吊装时起到牵引作用,同时还需要在吊钩处进行防坠器的安装,其主要的作用同样是为了保证施工的安全性。当钢板墙的安装是在钢骨柱之间时,就需要运用由外到内的方法进行吊装设备的单机回转,而钢板墙与钢骨柱之间就能够运用钢板实现钢板与钢板之间的连接,之后再运用高强螺栓进行钢板之间临时的安装。
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2.3钢板墙焊接技术
对于钢板墙焊接施工来说,钢板墙施工过程中两条竖向焊缝所采用的焊接方法是运用单面坡口带衬板进行焊接,而此方法同样适用于一条横向缝的焊接工作。这样不仅能够有效的对焊接时间进行缩短,同时还能够实现对反面清根工作的简化,有效的提高工程施工效率。对于钢骨柱对接接口焊缝来说,其主要的焊接施工需要同时、同向、对称进行。对于钢板墙的焊接来说,首先要对一侧的焊缝进行焊接,等到冷却收缩完成之后再进行另外一侧的焊接工作。在此过程中,需要进行多人、对称的焊接工艺,这样做主要的目的是为了能够保证钢板墙的均匀不变形。
钢板墙变形主要出现在焊接过程中,因此在实际的焊接施工过程中,需要对层间温度进行控制,保证温度能够在120~150℃,所运用的焊接方式主要为多层焊接,焊接的层数要保证在3~9层,相邻层塔之间的搭接要在5cm左右。这样就能够保证在进行焊接工作时对焊缝起到预热作用,保证焊接质量达到预期目标。
2.4钢板墙变形监测技术
对于钢板墙的变形监测来说,其主要运用到的仪器为全站仪,同时还配备有贴片进行跟踪性的监测。对于监测的部位来说,要按照均匀的方式进行布置。进行焊接工作时,当变形收缩量不能达到预定的要求时,需要停止焊接工作,并通过对焊接工艺的调整再次进行焊接顺序的排列,减小焊接变形量。
钢骨柱身的监测时主要是为了实现对钢板墙身左右安装间隙变形量进行有效的控制。在钢板墙身进行监测点的安装,主要是为了实现对整体框架的垂直弯曲变形量的减小。同时,还需要对所完成焊接的钢板墙进行跟踪控制,并对全站仪检测进行有效的应用,以保证对钢板墙变形收缩量的跟踪控制,当发现钢板墙局部有变形值超出规定范围的现象,就需要立刻停止焊接工作,并进行相关工艺参数的调整以及焊接方法的调整,进而实现对钢板墙变形值的有效控制。
2.5焊接的检查与监测
钢板剪力墙在焊缝冷却后还需要拆除固定电加热器用的临时连接板,切割时预留出4-7毫米的富余量,避免损伤剪力墙结构。拆除完之后再进行最后的检测,如果钢板剪力墙的变形较大,可以采用火焰校正的方式进行时候修改,直到满足设计的要求。局部焊接完成后需要持续的变形监测,在不同的部位布置贴片,配合全站仪进行监测。如果变形量超出了规格要求,那么要技术的调整与修正,监测点还可以布置在钢骨柱上,及时反馈出钢板剪力墙的垂直度、变形度等参数,方便后续的各项调整,确保钢板剪力墙的施工质量。
关于钢板剪力墙的质量控制,需要以设计图纸为基础,施工完成后严格的检查各项参数是否符合要求,质量的验收也要有相应责任人,提高施工人员的认识。同时,在钢板剪力墙施工的时候,不仅需要进行质量的控制,还必须采用相应的安全防护措施。因为钢板剪力墙的焊接有时需要在高空进行,焊缝分布的位置也较广,加上同时焊接的人员较多,很容易发生各种安全事故。基于此,钢板剪力墙施工的时候,可以采用旁站监理的形式,对施工区域的安全问题进行着重检查。同时,还可以用外挂的钢筋梯笼代替脚手架,方便焊接人员进行焊接的操作。这种钢筋梯笼不仅安装和拆卸十分方便,还能有效保障施工的安全,当前已经有越来越多的施工单位选择这种操作平台。
结束语
综上所述,在工程中,钢板墙的施工工艺相对来说非常复杂,钢板墙与钢筋之间的相互连接点非常多,而钢板墙自身的面积也非常大,焊接工程较大,相应的实际施工难度也就变大。在钢板墙焊接施工过程中,就需要运用较为合理的方法进行科学的设计,进而实现对钢板墙焊接变形的有效控制。
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论文作者:陈歆
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/26
标签:钢板论文; 剪力墙论文; 测量论文; 工作论文; 高层建筑论文; 施工技术论文; 应力论文; 《建筑学研究前沿》2017年第31期论文;