超高层建筑钢结构安装施工技术研究论文_朱彦霖

超高层建筑钢结构安装施工技术研究论文_朱彦霖

中国建筑第二工程局有限公司上海分公司 上海 200040

摘要:超高层建筑一方面可以满足人们日益增长的生产生活需求,另一方面也有效的解决了当前紧张的土地资源形势,因此可以说,对于社会经济的发展和人们生活水平的提高都是有着非常显著的促进作用的。在超高层建筑施工过程中,钢结构的加工与安装绝对是其中非常重要的一个环节。做好钢结构施工相关工作,不仅可以使超高层建筑的工程质量获得提升,同时也可以更好的保障广大人民群众的生命和财产安全,充分的发挥他们的主观能动性,以创造性思维来推动我国社会主义建设。

关键词:超高层建筑;钢结构;安装施工技术

1建筑钢结构优势分析

1.1建筑钢材强度高,塑性和韧性好

与混凝土和木材相比,钢的密度高于混凝土和木材,其密度与强度的比率通常小于混凝土和木材的比率,因此在相同的力作用下,钢结构与钢筋混凝土结构和木结构相比,构件截面面积较小,重量较轻。良好的塑性可以调节局部峰值应力,重新分配应力,提高结构的延展性。钢的这些特性为钢结构的安全性和可靠性提供了充分的保证。

1.2钢结构材质均匀、抗震性能好

钢材由钢厂生产,质量严格控制,材质均匀性好,比较符合理想的各向同性弹塑性材料,因此目前采用的计算理论能够较好地反应钢结构的实际工作性能,可靠性较高。在抗震性能方面,由于其重量轻,结构系统相对柔软,钢结构受地震影响较小,钢的拉伸和抗压强度较高,塑性和韧性较好。因此,在国内外地震中,钢结构是最轻的受损结构,已被公认为最适合抗震设防区域,特别是强震区域的结构。

1.3钢结构工业化程度高,工期短,密闭性较好

钢结构都为工厂制作,具备成批大件生产和成品精度高等特点,采用工厂制造,在施工现场进行安装将有效缩短施工周期,为降低成本发挥投资经济效益创造条件。钢结构可以通过焊接安全密封,满足一些需要气密性和水密性的高压容器,大型油库,储气罐和管道的要求。

1.4钢结构制造和安装是高度机械化

钢结构构件易于在工厂制造并在现场组装。工厂钢结构构件的机械化制造精度高,生产效率高,装配速度快,施工周期短。钢结构是最工业化的结构。

1.5整体经济效益良好

由于施工周期短,可以提前投入使用,可以提前获得投资效益。此外,由于采用彩色异形钢板,它美观华丽,提高了周围环境的动感,因为建筑物本身重量轻,桩基可以节省投资,彩钢板由镀锌作为基材,硅树脂作为表面,它经过两次烘烤处理,耐用性也很好。根据目前中国的市场价格,轻钢结构的成本低于钢筋混凝土结构的成本。

2超高层建筑钢结构安装施工技术

2.1钢结构柱体安装基础的施工技术要点

在超高层建筑的钢结构安装中,作为关键承重构件的柱体安装至关重要,因而要控制好柱体基础的浇筑和柱脚螺栓预埋质量。首先,在基础浇筑前要经过精确定位预留地脚螺栓的安装孔洞,在完成螺栓预埋后对其位置进行复核和校正,并且使用卡盘固定后一次浇筑成型。其次,在基础浇筑固化后对基础浇筑的标高、轴线以及地脚螺栓的位置进行复测,检验在浇筑过程中地脚螺栓的位移造成的误差是否满足设计要求,通常情况下标高和轴线的误差应分别小于±5mm和±2mm。

2.2钢结构柱体的吊装施工工艺与技术要点

吊装对于整个超高层荐椎钢结构的施工来讲都是至关重要的一步工序,它不仅仅决定了整个超高层钢结构的施工质量和稳定性,因为吊装顺序的选择问题,往往还决定了整个工程的施工效率,在时间就是金钱的当代社会,施工效率显然也是衡量一个施工团队好坏的重要标准。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据超高层建筑的钢结构吊装次序设计原则,柱体吊装要先从主框架结构的柱体开始,由建筑的中间依次向四周扩展,其次吊装楼板和主梁、次梁。在每一节柱体起吊就位后,利用激光经纬仪或校正仪测量其轴线位置,根据测量数据用事先准备好的垫块和钢楔进行调整,待误差达到设计允许范围时进行连接和使用厚钢板进行焊接固定。其中第一段柱体在吊装就位时要避免损坏地脚螺栓,必要时采取防护措施。

2.3钢结构主梁的吊装施工及其节点连接工艺

首先,钢结构主梁与柱体之间的连接工艺是影响超高层建筑钢结构施工质量的关键因素。因此,在主梁吊装前和安装过程中,都需要利用激光经纬仪对柱体间距、轴线位置误差以及标高等关键位置参数进行复核和跟踪测量,进而调整主梁与柱体之间的限位钢板,使梁柱整体的位置参数经校正满足误差控制要求。其次,在主梁吊装和位置校正过程中,要根据焊接工艺设计要求预留焊缝收缩量,并且在吊装完成后对连接用高强螺栓分三次依次紧固。最后,由于钢结构的主梁吊装以及固定工艺比较复杂,需要相关人员进行高空作业,应注意在施工前检查防护措施是否齐全,避免出现高空坠物等意外事件。

2.4钢结构安装施工过程中的空间位置

参数测控与校正在钢结构构件的安装施工过程中,通过科学的布置测量控制网点,利用激光经纬仪和校正仪跟踪测量每一个构件以及完成连接的结构整体的位置参数,是保障整体结构的承载力与稳定性的重要手段。因此,要根据施工段的划分,在每一施工段的作业空间选择和布置测量控制点,从而在构件就位之初进行位置参数的测量,进而对校正后的相关参数予以复核,并且在构件固定和连接完成后对整体结构的空间位置进行测量和进行必要的校正。此外,根据安装施工过程中的具体情况,还可以根据测控数据采取必要的预变形工艺,减少因安装过程产生的结构内部应力造成的变形。

3超高层建筑钢结构连接施工技术

3.1箱形柱焊接

在开展超高层建筑箱型柱的焊接工作时,需要两名施工人员同时进行,这样才能确保两个柱面板的对称状态,具体的操作流程住下:第一,确保箱型柱焊接的的对称性。在柱面板一侧的无连接板上面,首先焊至三分之一板厚,连接板位于箱型柱中间的部分,需要按照施工要求采用有效的手段割去。第二,展开施焊施工。通常情况下,施焊施工往往是在箱型柱的另一侧开展,这个过程同样也是需要由两名施工人员进行,在经过轮换施工后,确保整个接头可以顺利的焊接完成。采用这种方法进行柱形箱焊接施工,不仅施工工艺简便,有效的提升了施工人员的工作效率,同时还能够有效的减少施工过程中出现的钢柱偏斜情况。在柱形箱焊接施工的过程中如果发现存在较大的焊接间隙差,就必须要及时的对焊缝进行妥善的处理,确定边点焊牢后才能够按照上述要求开展后续的施工流程。

3.2H型钢梁焊接

在开展H型钢梁的焊接工作时,需要按照先焊接下翼板后焊接上翼板的顺序来开展。需要注意的是,在进行H型钢梁焊接工作时,应当以连接钢柱的一端作为起点,并且由于开展焊接工作会使得钢梁的温度升高,必须要等到其冷却后才可以进行另一端的焊接施工,切记不可H型钢梁两端的焊接工作不可以同时进行,以免造成安全事故的出现。

3.3焊接防变形措施

在超高层建筑钢结构焊接的过程中,受多方面主客观因素的影响,可能导致变形情况的出现,施工人员可以选择二氧化碳气体保护焊的方式来减少焊接变形的情况,保证超高层建筑钢结构的焊接质量,提升工程的安全性。

4结语

尽管我国超高层建筑钢结构产业与国际先进水平存在一定的差距,但是值得肯定的是,我国已经在短短的时间内就走完了很多发达国家需要很长的时间才能走完的道路,随着时间的推移,只要我国未来加强超高层建筑钢结构产业建设投入,制定完善的规章制度和行业标准,加大技术研究,完善相关配套设施建设,就一定可以有效的促进我国超高层建筑钢结构产业的进步,为我国社会主义市场经济的发展提供充足的动力。

参考文献:

[1]蒲红莉,黄雪艳,唐亚男.超高层建筑钢结构加工与安装技术研究[J].城市建设理论研究:电子版,2016(14).

[2]何亚东.超高层建筑钢结构加工与安装技术研究[J].工程技术:引文版,2016(39).

论文作者:朱彦霖

论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期

论文发表时间:2019/8/7

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