钢结构建筑施工技术在高层建筑施工中的应用论文_王福刚

钢结构建筑施工技术在高层建筑施工中的应用论文_王福刚

黑龙江省四建建筑工程有限责任公司

摘要:随着我国经济的快速发展,建筑行业也得到快速的发展,高层建筑成为现在主流建筑,其质量问题被人们广泛的关注,钢结构是高层建筑的重要组成部分,钢结构施工技术合理的应用可以提高高层建筑的质量,延长高层建筑的使用寿命。本文对高层建筑钢结构特点进行分析,对高层建筑钢结构工程施工技术要点进行阐述。

关键词:高层建筑;钢结构;施工技术;特点

一、高层建筑钢结构的施工技术特征

高层建筑钢结构具有抗震性强、环保性能高、造价低等特点,高层建筑施工有效的降低建筑施工成本,在实际的施工中,对钢结构的构件精度有具体的要求,但是构件安装过程中受到外界因素的影响,增加高层钢结构的施工难度,导致安全事故的发生。所以应采用有效的措施对钢结构的施工质量进行控制,以保证工程的质量。高层建筑钢结构材料是一种可回收利用的材料,在建筑施工过程中重复性使用,有效的降低建筑施工成本,保护施工环境,由于钢结构的构件经过精密加工后运输到施工现场,不用重新加工和搭设,为工程施工节省大量的时间,提高工程施工速度。

钢结构施工技术还有一定的缺陷,如耐高温的性能较差,当出现火灾的时候钢材的导热系数大于混凝土的导热系数,随着温度的升高,钢结构的强度下降,刚性就会降低。钢结构耐腐蚀性能较差,由于钢材本身容易出现氧化现象,化学成分作用下,钢结构表面容易出现氧化铁锈,使得应力过度集中,导致结构安全性受到影响,在施工过程中需要做好防腐蚀工作,以保障钢结构的使用年限。

二、高层建筑钢结构的施工要注意的问题

1.对于构配件的制作尺寸误差和工程的测量定位、现场放线要求严格

这项要求在构配件的加工和安装施工阶段都是十分重要的。钢结构的力学计算模型十分的直观、清晰,所以对构配件位置和尺寸的要求都很高。在加工时,如果下料的尺寸产生了较大的误差,就会使构件的尺寸不满足设计的要求,而且在施工现场无法正常被安装,影响结构的承重效果、稳定性和安全性。高层建筑的结构高度高、体型大,而且钢结构的构配件较多,容易形成面型的误差积累,钢柱等某一个构配件的微小偏位都会对以后施工的构配件位置产生很大的影响,还可能破坏到整个建筑的受力特性,对于建筑设计效果的实现和建筑工程的质量都会产生影响,甚至会产生结构安全事故。

2.钢结构施工过程对于天气、温度等条件要求严格

钢材随温度变化的热胀冷缩,其尺寸的变化非常大,气温无论太高还是太低都会对构配件的安装精度产生影响。并且,在对构配件进行连接施工时,无论栓接还是焊接的完成质量都与天气和温度有着密不可分的关系,不能在刮风、下雨或者是下雪的天气进行现场施工作业。我们国家对于钢结构的构配件焊接有着专门的技术规范要求,在进行作业时,当自然条件不能达到施工的需求时,一般会要求操作人员采取适当的措施给施工制造条件,例如给焊条预热,或者是钢板的预热加温等。

3.钢结构的安装对于机械设备要求较高

钢结构的现场施工是一个将预制化的构配件进行装配式施工的过程,所以说施工对于运输、吊装等工程机械的性能要求十分高。钢结构构配件的体型大、自重大,并且高层建筑施工多为高空作业,吊装的过程对于起重机械的操作人员技术水平有着非常高的要求。吊装施工时机械的荷载一定不能超过本身所设计的承载力,钢结构构配件在运输、码放、起吊、就位等安装的各项程序中必须按照施工前拟定的施工组织设计或专项吊装方案进行操作。此外,涉及到一些特别的施工方法时,例如高空滑移法、同步顶升法,对于相关机械设备的要求更加严格。

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4.防腐、防火的要求严格

由于材料自身特性的限制,钢结构的防火、耐腐蚀性能比较差,所以在施工时一定要对钢材进行防火和防腐蚀处理,并且需要注意施工现场构配件附近不能有火源和腐蚀性物质。

三、高层建筑的钢结构施工要点

1.钢结构的材料现场检测

钢结构的材料在进入到施工场地以前需要进行统一的验收检测,保证所有的材料都能满足施工的要求后才能进入到施工的场地。采购的焊接用料及钢材需要根据施工工艺和设计图纸的要求来进行施工,焊接厂和钢材厂都需要出示其相应材料的成本检验报告单及质量验证书等,确保质量的等级、材料的成本等都能满足我国建筑施工的标准。如果替换材料在施工中需要使用到,一定要同设计的单位进行协商。钢结构的材料在高层的建筑中所采购的数量大,因此检测以后后,需根据采购规格与型号进行存放,同时也要根据材料所使用的时间来进行堆放。而且材料需要设计部门对其进行统一的管理,并且要做好防雨保护的措施。

2.预埋螺栓

钢结构在施工以前,预埋螺栓工作要在施工的场地做好。需要依据施工面积计算出预埋螺栓需要的深度,确定后预埋的工作才能进行。在螺栓预埋过程中要进行严格的测验,首先轴线定位点要确定好,其次在预埋的工作结束以后要进行浇筑,这两个过程都要严格的按照预埋的要求来进行,以确保预埋的位置和深度都能足够的精准。

3.安装螺栓的技术

安装和焊接高强度的螺栓事高层建筑钢结构施工的过程中重要的一个步骤。由内到外的穿入是螺栓穿入的工作顺序,不可以强行的穿入,那些不适合螺栓体积的螺孔需要专业施工人员用专业铰刀进行调整,一直到螺栓能顺利的通过螺孔,最后要把螺孔固定住。在安装高强度螺栓的时候,要对其进行分步的安装并且一定要通过节点的大小来进行,但是,在高层建筑钢结构中的节点也有一定的差异,可分为小型和大型的。在大型的节点安装螺栓的时候,开始的阶段是穿入工作,然后固定的阶段是在穿入工作结束以后且钢结构普不变形的基础上所进行的,最后所需要完成的工作就是螺栓的完全固定。

4.螺栓安装工程

高强度螺栓的安装和焊接是决定高层建筑钢结构整体结构安全性的重要工程。螺栓穿入时必须按照从内到外的顺序进行,不得颠倒顺序。穿孔操作时如果遇到螺孔的规格不符合螺栓的尺寸时,会导致螺栓难以穿入螺孔,这种情况下,不得将螺栓强制穿入螺孔,操作人员应当使用铰刀对螺孔进行修整到螺栓可以穿过的尺寸,再将螺栓穿入。在穿孔完成后,要进行螺栓的固定工作。钢结构的高强度螺栓在安装施工时应该根据建筑结构节点分步骤安装,一般来说高层建筑钢结构的节点都存在一定的差别,针对大型节点的高强度螺栓安装,需要先穿入,保证钢板没有形变的情况下再拧固,并完成螺栓的完全拧固。

5.钢结构的焊接技术

钢结构的焊接是保障整个结构稳固和牢靠的关键环节,因此,这一环节中的各项技术必须精细化控制。首先,需要对焊接所使用的材料进行检查,检查焊条是否合格,并且按照焊条的说明和要求进行焊接工作。要保持焊缝表面的平整性,避免焊缝表现出现较多的裂痕,并且焊缝还不能出现气孔,采用无损检测技术对焊接钢印进行检测,确保焊接合格。此外,钢结构的焊接过程中需要选择合理的焊接顺序,坚持结构对称以及节点对称的原则,实施全方位的对称焊接。层次性的焊接需要连续进行,不能在中间位置出现断痕,完成一层焊接后要及时进行检查,做好表面痕迹的清理工作。焊接顺序需要根据钢结构的安装情况进行排列,一般先焊多层梁柱及其节点部分,紧接着焊接底部柱,最后再焊接中间部位,如果顶部出现垂直偏差较大的部位,需要先焊接垂直偏差部位,依据从上到下,从中间到两端的顺序进行焊接,从而保障整个钢结构的稳固性。

结语

随着社会的快速发展,高层建筑作为工程量大、施工工期长及施工难度系数高的建筑工程,高层建筑施工过程中,会遇到很多问题,选择合理的钢结构工程施工技术,可以提高建筑施工质量,有效的提高高层建筑的使用寿命。

参考文献:

[1]刘铁柱.民用高层钢结构建筑施工技术[J].新材料新装饰,2014,(7):325-325.

[2]张敏敏.钢结构施工技术在高层建筑施工中的应用[J].城市建设理论研究,2014,(11).

[3]管世国.高层建筑钢结构的施工技术探讨[J].建筑工程技术与设计,2015,(33):37.

论文作者:王福刚

论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期

论文发表时间:2018/10/25

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