摘要:在建筑工程中,钢结构是其中重要的形式,这种结构不仅可以满足建筑高度需求,也可以创设出更大的应用面积,而且可以满足耐久、安全等方面的要求。我们都清楚,这是一个复杂的工程项目,对施工技术、设施、施工人员和施工现场都会产生直接的影响。为了更好的满足人们的住房需求,把钢结构施工技术水平提升时非常重要和关键的。本文就建筑钢结构施工技术及质量控制进行分析、探讨。
关键词:钢结构;特点;施工技术
随着我国科技水平的快速提升,随着钢结构在建筑业的广泛应用、钢结构建筑的大量涌现。钢结构建筑工程得到了极大发展,在施工技术不断进步、完善的同时,为保证建筑质量,在钢结构工程施工过程中必须加强每个单项工程的质量控制、严格把控施工进度,而工程师应把好质量关、加强施工现场管理,由此才能保证钢结构建筑工程的施工质量。
一、高層钢结构的施工技术特点
1.优点。(1)空间感强。由于钢结构的抗压、抗侧弯强度很大,是混凝土强度的1.5倍,因此钢结构所占用的建筑空间就要远远小于混凝土所占用的空间,这样就增大了使用空间。(2)施工速度快。钢结构的构件都是经过工厂精密制作后才能在现场进行安装。与普通混凝土建筑相比,在施工中避免了脚手架的大量搭设,同时利用压型钢板代替混凝土楼板,还有钢结构的安装与混凝土的施工可交叉进行,这样就提高了工程进度。(3)低成本、较环保。钢铁具有重复利用的特性,因此钢结构同样可回收再生利用,比其他建筑材料的成本较低,而且不会产生大量的建筑垃圾,对环境更环保。
2.缺点。(1)耐高温性差。如果在发生火灾的情况下,钢材的导热系数比钢筋混凝土的导热系数大得多,其耐高温性比钢筋混凝土的结构低得多,随温度持续升高,钢结构的屈服强度与弹性模量将急剧下降。若钢结构处于温度300℃~500℃的环境中时,其强度下降40%至50%。若温度超过550℃,钢结构就会完全丧失刚度和强度,变形快速增大,拉力与承载能力完全丢失,导致钢结构倒塌。因此,在建筑设计钢结构的过程中钢结构防火措施是非常重要的一个环节。(2)耐腐性差。由于钢材本身具有易氧化的特性,这样就决定了钢结构的表面容易生成氧化铁锈,且锈蚀会引起应力集中,影响钢结构的安全,导致钢结构提前受损,因此,做好高层钢结构的有效防腐工作才能有效保证其使用年限。
二、工程概况
某建筑工程大楼共计10层,该工程结构形式采用钢框架结构,筏板式基础。钢柱底部与基础采用外包式柱脚连接。钢柱为500×500H截面,腹板厚度为16mm,翼缘厚度为25mm,采用场外加工。钢梁采用H型钢。梁柱节点采用10.9级M30高强螺栓连接。地脚螺栓M30,螺母和垫圈为Q235钢。水平结构中楼板为钢筋混凝土压型钢板组合结构,压型钢板与钢梁间采用栓钉连接,钢结构采用防锈漆防腐。主体钢结构防火设计中钢梁涂刷防火涂料,钢柱外包加气混凝土砌块。内墙采用加气混凝土砌块,外墙采用横板围护。
三、特点
1.民用建筑中采用钢结构的建筑做法与传统结构形式区别较大,施工中可借鉴的经验不多,须做好前期细部设计,尤其是装饰装修与主体结构的结合。
2.加工精度要求高,要加强构件加工工序质量控制及安装顺序的合理安排。
3.焊接工作量较大,焊接质量要求严,对特殊工种人员的劳力组织及专业技能要求高。
4.由于钢结构高空作业防护难度大,施工中安全管理要引起高度重视,严格安全操作规程,强化全员安全意识。
四、工艺原理及关键技术
1.对原钢结构设计图进行了细化扩大节点设计,并达到了构件制作与整体安装的质量标准要求。
2.采用先进、合理的加工机械设备(模具),防止构件出现焊接变形,提高钢结构框架安装精度。
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3.工序上进行了改进,在保证空间框架刚度的前提下,先安装完全部钢框架主体结构后,再安装各楼层板。
4.对高层钢结构工程内外装饰装修设计,采用科学合理的连接方式进行装饰施工。
五、工艺流程及操作要点
1.钢结构节点细化设计。(1)应用绘图软件对钢结构框架节点结构按平、立、剖面进行1∶1绘图放样。施工图纸细化设计,达到构件制作与整体安装的质量标准。(2)利用钢结构计算软件进行各类构件的受力计算,利用CAD图形设计平台对复杂连接节点和复杂构件放大样,建立钢结构符号节点库,实现图形信息微机化。
2.加工制作钢结构构件。钢结构构件全部采用场外加工,其中钢柱每节按三层分段。在加工过程中要做好质量控制,并按照设计施工图和GB50205-2001钢结构工程施工及验收规范的规定进行验收。
3.钢结构安装。(1)构件验收、矫正。钢构件在进入安装现场后,由专业质量检测人员对构件的质量进行检查。弹出钢柱的安装轴线,若发现在运输过程中钢构件发生变形缺陷后,马上进行矫正和处理。(2)地脚螺栓安装工艺。将地脚螺栓全部用上、下螺帽固定在钢套板上,用Ф8的钢筋将地脚螺栓焊接固定在基础主筋上,加固完成后进行混凝土浇筑。待上部结构安装调整完成后对所有钢柱底板下的间隙用C40细石混凝土进行二次灌注。(3)安装与校正。
4.钢结构与装饰材料连接方法
(1)全隐框铝合金玻璃幕墙。幕墙龙骨与H型钢柱的连接件采用180mm×100mm×10mm角钢(L=100mm),型钢表面热镀锌防腐处理,龙骨为180系列隐框铝合金型材,玻璃为中空钢化镀膜玻璃。本工程幕墙龙骨采用型钢连接件直接焊于H型钢梁上,焊接形式为满焊,焊缝高度不小于8mm,焊接完按要求对焊点进行防腐处理。
(2)型钢骨架金属幕墙。本工程中外墙采用金属夹芯横墙板。幕墙龙骨采用方管,方管与H型钢柱的连接件采用110mm×70mm×10mm角钢(L=200mm),与主体H型钢柱竖向间隔900mm焊接一个固定点,焊接形式为满焊,焊缝高度不小于7mm;龙骨为180mm×70mm×20mm×3mmC型檩条。主体结构跨度为7.2m,C型檩条水平放置时,跨中挠度较大,影响受力要求,因此在跨中采用50角钢竖向作支撑。
(3)楼地面工程。楼板混凝土底模采用压型钢板,规格为YX-76-344-688,厚度为1mm,压型钢板与钢梁之间连接用栓钉规格为16×110mm,间距400mm。混凝土浇筑前要验算压型钢板的强度和刚度。
六、质量要求及技术措施
1.专职质检员对大型焊接、轧制H型钢等主要材料认真进行质量验收。
2.构件上连接孔的孔径、孔距进行全部跟踪生产检查,对样板、模具、胎具每天至少检查一次。
3.钢结构工程所采用的钢材应附有钢材的质量证明书,各项指标应符合设计文件的要求。
七、结语
在高层钢结构建筑的施工过程中,必须严格按照施工图纸及统一的标准规范,合理制定工艺,科学有效地使用施工技术,才能保证高层钢结构建筑的施工质量,从而给大家提供一个更加安全可靠的使用环境。该大楼工程安装精度高、工期短、难度大,施工中对施工技术进行了摸索总结并进行了科研开发,收到了良好的效果,获得了良好的经济效益和社会效益。
参考文献
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[2]齐明,杨海光.北京电视中心综合业务楼超高层钢结构施工安全防护技术[J].建筑技术,2015(2).
[3]焦民顺.浅谈高层建筑钢结构的应用[J].中国建设信息,2015(12).
论文作者:甘其利
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/17
标签:钢结构论文; 型钢论文; 构件论文; 建筑论文; 混凝土论文; 结构论文; 节点论文; 《基层建设》2018年第31期论文;