摘要:建筑工程与人们的工作、生活紧密相连,因此,人们对工程建设的关注度越来越高。现阶段高层建筑结构施工技术相较于传统的施工技术而言有了很大的改善,其中最显著的就是高层建筑钢结构施工关键技术的改进,但在实际施工过程中还是避免不了一些客观因素的影响,只有强化建筑工程的施工质量,才能实现高层建筑结构工程行业的可持续发展。
关键词:高层钢结构建筑;施工技术;应用
引言
建筑钢结构工程的施工步骤较简单,建筑本身的质量较轻,并且抗震性强,被广泛的运用在我国的建筑工程中。但是建筑钢结构在运用时也存在着很多质量上的问题,建筑企业需要对建筑钢结构施工技术进行科学的运用,还要对建筑钢结构的施工人员进行专业的培训,对施工质量进行合理的管理和控制。相关领域专家也要对建筑钢结构施工技术进行研究和创新,提升建筑钢结构的整体施工质量。
1高层钢结构建筑的优势
1.1节约时间和空间
与水泥等材料组成的结构占地面积大,空间得不到充分利用的劣势相比,高层建筑钢结构因钢结构自身的优势,对空间的占据少,为建筑节省下空间。另一方面,因钢结构的强度高,具备很强的抗压能力,也在一定程度上减少了空间的使用。当水泥等材料需要在经过浇筑等一系列复杂过程之后才可使用时,钢结构经过各项精确加工处理运送到施工现场,不需进行水泥等材料要进行的一系列复杂过程,便可直接进入施工过程,节省了时间,提高了工作效率。钢结构在施工时操作简便,施工速度快,施工效率高,而且具有低成本的特点,因此需不断完善高层钢结构建筑施工技术。
1.2具有很强的稳定结构
钢材具有高硬度、高强度、冷脆性及可焊性等优势特点,对建成的建筑物有很大的安全保障。且水泥等材料在施工中易受各种外部因素影响,施工效率低的层面看,钢结构建筑受外部因素影响较小,可提高施工效率。钢结构因钢材具有的高硬度等特点,而使建筑物具备良好的抗震功能,同时钢材的各种优势特点为建设完成的建筑物提供了很强的安全保障。
2高层钢结构建筑施工技术的应用
2.1工程概况
某建筑工程其建筑面积为80000m2,地下3层,裙房地上4层,东塔楼地上55层,196m为其结构高度。工程总体为混合结构,由地上5层为钢结构,核心筒内设置有劲性型钢柱,矩形钢柱、楼层钢梁为构成外框架构成部分,钢筋桁架楼承板为楼板类型,转换桁架设置于5~6层外围,且将伸臂桁架设置于第15,26,37层内。15t为1根构件重量最大值,8000t为钢结构总重量,Q345B为钢构件材质类型。选取栓焊钢接方式作为钢柱、框架钢梁连接节点形式,高强螺栓10.9级,主要以一级、二级为焊缝类型。Sa2.5级为钢筋除锈规定,且进行无机富锌涂料喷洒。转换桁架、伸臂桁架及钢柱防火涂料耐火极限为3h,钢梁防火涂料耐火极限为2h,楼板为1.5h。
2.2建立测量控制网
1)测放基准点。在工程施工以前,要将测量控制点布设在钢结构中,所布设的控制点一般为永久性水平基准点桩和长期性的坐标桩,想要避免受到破坏,需要通过相应的保护措施来实现。施工单位在测量和放线钢结构轴线以及基准线时,需要按照所提供的基准点进行。
2)建立平面控制网。一是建立标高控制网,在地上结构的首层标记出外围高程基准点引测至核心筒外墙面的四角位置,使闭合的标高控制网在地上结构中形成,结构的标高起始基准点可以根据该控制网进行确定;二是建立平面控制网,平面控制网的建立可以将提前计算好的控制网坐标数据有效结合建筑物的轴线点,从而完成测放钢结构平面控制网。平面控制网的建立需要根据工程结构特点和施工要求完成。一般情况下,将内控法应用于地上钢桁架转换层,即把两个矩形控制网建立在楼层内或者首层,从而实现复测轴线偏差,测量校正钢柱;三是对控制网的垂直传递进行测量,将30cm×30cm预留洞留设在首层以上控制点位置,并将激光板放置在首层预留洞口,引测工作可以通过激光铅锤仪完成。
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2.3钢结构框架施工
按照中间-周围、下面-上面、柱-梁、主-次的顺序进行施工。在吊装各层柱梁时,中间位置将有一个标准刚性框架形成,且根据节间不断向外扩展。钢结构在竖向平面内安装需根据单元结构层进行。为保证吊装施工质量,必须确保框架具有较高稳定性,且做好校正工作,完成钢柱吊装作业后,需防止出现独立柱问题,楼层相同平面内吊装钢柱应与吊装钢梁同步进行。
2.4安装钢架结构
1)钢架结构安装顺序。在安装钢结构框架时,需要按照先主后次、先上后下以及先柱后梁的顺序完成施工。在吊装每层柱梁时,首先有一个标准刚性框架在中间形成,随后往外拓展时按节间依次进行。钢结构在竖向平面内安装需要根据单元结构层进行施工,为了使吊装质量得到保障,便于校正和稳定框架,需要按照由下向上的顺序吊装同一跨内钢梁。施工单位要尽可能的避免有独立柱在吊装完钢柱后形成,同一楼层平面内依次跟随相应钢柱对钢梁进行吊装。
2)设置钢柱吊点。在设置钢柱吊点时需要对吊装的稳定性和简便性进行综合考虑,防止钢构件变形情况的出现。施工人员要在钢柱的顶部设置钢柱吊点,将吊装孔预留在临时连接板上。为了使吊装保持平衡,需要将四根足够强度的单绳挂设在吊钩下,施工人员还要将足够数量的枕木铺垫在钢柱下方,防止起吊时地面或钢柱因地面拖拉出现损伤。
3)吊装第一层钢柱。将每组不超过4块的垫块设置在钢柱下部,使柱地面与基础面紧密接触垫块。使用塔吊将钢柱吊装到指定地点以后,首先需要将底脚螺栓穿入钢柱地板,确保基础放线中心线对齐柱的四面中心线,随后用双层螺栓拧紧穿上的压板,使钢柱完成就位。当校正完钢梁与钢柱吊装后,需要二次灌注地脚螺栓,将混凝土浇灌在钢柱内。
4)吊装大吨位钢柱。由于大吨位钢柱的截面一般都不对称,而且极其复杂,因此在吊装大吨位异型柱时对选择、起吊以及就位构件吊点重心都有较高的要求。吊装以前需要认真计算每根异型钢柱,将吊耳设置牢固,从而确保能够垂直调整高空就位后的钢柱。
2.5钢桁架转换层钢梁安装
与钢柱数量相比,转换层内安装钢梁的数量要多出许多,伴随建筑物高度的不断增加,起重吊钩每次上下时间也不断增多,因此绑扎、提升及卸钩施工方式是否合理有效,将对吊装效率起到直接重要的作用。吊装就位钢梁后,需進行临时连接作业,选取的工具一般为普通螺栓。安装钢梁时要求先通过临时螺栓对腹板连接板进行规定,随后做好调整、校对工作,并进行高强螺栓的更换,要求严格按照施工规定,拧紧高强螺栓及焊接好钢梁。
2.6焊接钢桁架
作为高层建筑钢结构转换层,其具有较大的安装难度和复杂的结构,一般施工人员采用二氧化碳气保焊和手工电弧焊的方式进行现场焊接,焊接时要以节点为中心向外扩散,而且需要按照“立焊、仰焊、平焊”的顺序,立焊时要让2名焊工通过相同的焊接速度和电流进行对称焊接,从而确保焊缝收缩的均匀性。其中,“退焊”“锤击”“加圆钢固定”等工艺应用于焊接过程中,能够使焊接变形和应力有效减少。在焊接节点时需要随时进行观测,防止有节点桁架在焊后出现超偏的现象。
结语
随着经济的快速发展,高层建筑的建设工作强度不断增加,建设步伐加快,且高层建筑的施工难度大等问题都会对高层建筑的建设产生阻碍,因此在建设过程中,有选择性的合理运用钢结构建筑施工技术,以缩短施工工期,保证施工质量。在高层建筑需求量不断增加的现代,对钢结构建筑进行系统的分析探讨,发现施工技术中存在的不足,并针对不足找出解决办法,使施工技术趋于完善,促进建筑事业的进步与发展。
参考文献
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[3]马啸天.高层钢结构建筑施工技术分析[J].住宅与房地产,2016(18):152.
论文作者:梁贵
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/14
标签:钢结构论文; 钢梁论文; 建筑论文; 桁架论文; 施工技术论文; 螺栓论文; 结构论文; 《基层建设》2019年第4期论文;