超高层建筑钢结构施工技术要点探析论文_李卫朝,郭东超

超高层建筑钢结构施工技术要点探析论文_李卫朝,郭东超

河南暖阳建筑工程有限公司 河南焦作 454150

摘要:随着社会的发展和进步,超高层建筑体现出其独特的优势。在现在的大中城市中,超高层建筑比比皆是。而在超高层建筑的施工过程中,钢结构施工又是非常重要的。它是整个建筑的框架,决定了超高层建筑是否稳定和安全。我国在超高层建筑的实践还不是很多,应用时间也比较短,经验尚浅。所以需要不断学习,完善自己的技术,并在实践中不断提高。

关键词:超高层建筑;钢结构;施工特点;技术要点

一、超高层建筑结构施工特点

1、超高层建筑结构施工环节多

超高层建筑的最基本特点就是建筑楼层非常的多,建筑的重心比较高,如果控制不好可能会造成大楼倾斜或者在外力的作用下倒塌,产生很多质量问题。而且在建设的过程中,可能每一层楼的建筑用途不同,导致里面的结构是不一样的。总体来说,超高层建筑的施工是比较复杂的,而且整个施工环节环环相扣,稍有不慎就会造成不可避免的损失。

2、高层建筑结构的施工工程量大

由于超高层建筑的本身特点造成超高层建筑的施工量非常大,整个施工时间又非常长,这样施工的难度就大大增加了。比如如何进行钢结构施工,如何进行防水的质量保证,如何进行基坑支护,如何在地理地形复杂的区域设计稳固的地基。往往业主又希望减少工期,这也造成许多工序必须同时操作,而且相互配合要非常流畅不能有错误。这就需要进行科学施工和管理。

3、高层建筑结构施工的技术要求高

当前,中国的超高层建筑设计大部分是采用钢筋混凝土结构的设计,这种设计要求钢筋的强度达到一定要求,韧性也需要比较高。而且随着技术的发展,人们对于建筑多样化的要求也在与日俱增,人们要求建筑更具美感,许多超高层建筑为了让建筑的外观更加美观,往往会采用更加镂空简洁的设计,或者一些新材料,这样就大大提高了对于超高层建筑的钢结构设计施工的要求。

二、超高层建筑钢结构施工技术要点

1、施工前的准备工作

1.1 技术和人员的准备

要做好建筑施工的技术准备工作,需要进行现场调研,熟悉施工现场的地形地貌、附近的建筑情况、以及交通情况。并进行合理的施工组织,设立施工秩序,组织相关施工监理人员,并保证后勤安排。

1.2 吊装和重型设备的准备

在中国,吊装施工工作是超高层钢结构建设过程中必不可少的。而且需要进行施工前的准备工作。在建设超高层建筑机械所用的吊装主机大多采用自升式塔式起重机,其它也有爬升式和外置式自升式塔式起重机两种。这些设备的提前准备直接影响整个建筑过程。

1.3 现场管理的准备

在超高层建筑钢结构的施工之前,必须做好充分的现场施工准备工作。在进行超高层建筑钢结构施工前的准备工作主要包括这么几点:对需要使用的钢结构部件和其他配套使用的部件和接头进行检查和验收,并时刻注意用于测量准备的测量仪器是否达到计量要求,施工工具和材料是否已经到位并准备妥当,施工人员和团队是否能达到施工要求,这些都是超高层建筑钢结构在施工现场的安装前需要准备的。

2、钢管柱和钢梁施工技术

钢管柱的施工是整个超高层建筑的施工基础,要先进行施工前的定位和分析工作,确定管柱的施工位置,在完成初步安装后还要检查管柱是否发生了倾斜和偏移。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次,要依据钢管柱的柱截面的高度的改变进行合理的浇筑,每次浇筑的高度也要符合设计要求。浇筑使用的混凝土要利用式高位抛落无振捣法进行振捣,让混凝土完全符合要求,这样才能达到振实的要求。在这些管柱都施工完成好之后,要进行钢梁的施工。在施工之前,要反复复核每一个钢梁的编号、安装方位、安装位置等,确认后再行安装。

3、设备选择

因为超高层建筑的施工都要求进行长时间的高空作业,如果确保工程项目可以顺利进行,就需要施工机械和设备稳定高效地运输材料,因此合理选择设备是整个项目质量把控上的关键环节。在整个超高层建筑施工中,塔吊是核心点。在对设备进行选择使用之前,需要考虑整个施工的场景和环境,以及钢结构本身和位置上的判断和处理,接着,选择合理的起重机进行安装,同时要注意到施工中可能发生的各种变化,确保施工安全。

4、测量技术

在对超高层建筑进行工程测量的过程中有必要留心许多要素,如怎样选择测量用的仪器设备,怎样测量参考点,如何参考网络布局和测量方法,如何数值传输路线的选择等等。鉴于超高层建筑结构的建设过程中,有很多不利条件,比如说建筑结构比较复杂,通视条件不好等,这些条件大大增加结构测量的难度。目前,最先进的手段就是建立一套整体的控制网络,并通过北斗定位系统进行基线网络的坐标测量。同时,要和高精度全站仪协调工作,从而得到精确的3D坐标。

5、吊装技术

根据目前在超高层建筑施工的现场分析调查可以得出这样的结论:在当前这个技术阶段,我们的超高层建筑的钢结构建设水平比较一般,在进行吊装作业时,主要采用的是自升式塔式起重机。吊装施工操作作为超高层建筑施工建设中一个非常重要的环节,其正确与否的好坏将直接影响到最终的工程质量。所以,在钢结构施工前,必须严格进行规划,注意施工现场条件和提升起重机的准确定位,并合理安排分区,并控制好现场秩序。在实际操作中,需要根据起重机的最大负载能力来严格控制载荷的重量,并且在上升的过程中载重要减小。吊装钢结构的方法主要有两种,一种是在一个平面内吊装,另一种是立体的垂直升降。这两种吊装方法的不同,决定了吊装的特点和顺序也会不一样。

6、焊接技术

对钢材进行连接固定的方法很多,最常见的有焊接和螺栓连接。第一,在并不需要永久固定只是进行临时固定的时候,首先选择连接螺栓的方式,并且要确保安装过程达到安全和强度的要求,而且可以在项目结束后拆除,以便重复利用。在使用过程中,焊接连接有一个明显的缺陷就是如何保证焊接质量满足超高层建筑钢结构焊接工艺的要求,其主要问题是如何减少焊接过程中的焊接变形和焊接应力的产生。在超高层建筑的实际施工中,为了能够满足从中心向周围框架扩散的基本要求,要先焊接较大的焊缝,并使用对称焊接等技术方法减少应变。

7、预变形技术

目前,在超高层钢结构的建筑物中,有相当多的建筑物出现了扭曲和倾斜的情况。这是因为设计中没有考虑超高层建筑物的钢结构在实际施工过程中可能出现三维变形的情况。所以,有必要做好预防控制工作,在整个工程设计中要多考虑减少设计缺陷对结构安全的危害。同时,尽量注意不均匀沉降,因为不均匀变形可能导致钢结构变形。根据现代技术的发展,预变形技术可以从本质上解决这个问题。在进行施工仿真分析时,要注意施工过程中的节点变形值的连续和积累,在调整钢结构的构件长度时要预先进行反向节点变形值的计算,这样,施工完成后结构才会是初始设计时的几何位置。

结束语

为了让整个社会进行快速的发展,大中城市里面很多的超高层建筑拔地而起。在数量不断增加的同时,居民已经开始关注超高层建筑的质量问题和安全问题,但大多数承包商目前却并不注意这些。没有施工质量的保证就很难给住户带来安全感。因此,在进行建筑施工的过程中,要时刻注意提高施工技术。合理优化钢结构,保证项目质量,同时促进钢结构技术的创新和应用。

参考文献:

[1]杜建江,潘宁涛,何央素,等超高层建筑钢结构施工关键技术研究[J].建筑施工,2015(1):60-62.

[2]王建华.高层建筑钢结构的建筑施工技术分析[J].河南科技,2014,18:161-162.

论文作者:李卫朝,郭东超

论文发表刊物:《基层建设》2016年23期

论文发表时间:2016/12/8

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