高层钢结构建筑施工技术的探研论文_李子建

高层钢结构建筑施工技术的探研论文_李子建

哈尔滨市第一建筑工程公司 黑龙江哈尔滨 150078

摘要:高层、超高层建筑在现代化建筑施工中比较常见,高层建筑在建设过程中主要应用钢筋混凝土结构和钢结构。钢结构的应用优势较为明显,在各种建筑施工中得到了广泛的应用。高层钢结构在构建的过程中对施工技术有着较高要求。钢结构施工技术包括的内容有很多,在实际施工中需要掌握各项关键技术的施工要点,做好各个施工环节的质量控制,还要对施工现场进行科学管理,保证工作的有序进行,提高高层钢结构建筑施工技术的应用效果,保证整体施工质量。

关键词:高层;钢结构;施工技术

高层建筑数量的不断增加,许多新型的建筑结构和施工技术被应用到建筑施工中。钢结构施工技术是高层建筑施工中比较常用的技术,在质量控制上存在一定的困难。高层建筑钢结构施工技术对应用的设备、施工方法和施工技术有着较高的要求,在实际施工中不但要保证该环节的施工质量,还要避免对其他施工项目造成影响,这就需要施工单位结合实际的施工需求,科学选择施工设备和施工方法,将钢结构的应用优势充分展现出来,保证施工过程中的质量安全。

一、高层钢结构在建筑施工技术中的特点

钢结构与以往应用的建筑结构相比,有效提高了建筑工程整体的安全性和稳定性。钢结构在目前的高层建筑施工中应用的比较广泛,其可以在一定程度上提高施工质量,促进施工的顺利进行。虽然该结构在应用的过程中优点有很多,但是也存在着一些问题,增加了整体的施工难度。那么在钢结构的实际应用过程中,要控制钢结构施工中存在的问题,将其作用充分发挥出来,以此提高高层建筑的施工质量。

1、钢结构的优点。

(1)强度高

钢结构在实际应用的过程中,由于其自身材料特性,应用强度比较高、整体可塑性强,与其他建筑材料相比有着明显的应用优势,钢结构通常应用于跨度较大和承受荷载较大的结构中,在高层建筑施工中应用的比较广泛。钢结构在应用的过程中整体的可塑性强,整体的承受能力也比较强,在一定程度上避免了荷载较大而出现断裂的现象。即使在承受较大作用力的情况下,也可以很好的适应。另外,钢结构具有较强的吸收能力和延展性,在出现震动现象时,可以扩大震动的受力面积,整体的抗震性比较好。许多构件由于建设需求,截面比较小,这在一定程度上会影响其性能的发挥。

(2)操作简单

钢结构在生产制造的过程中应用的材料一般都是成材,而且钢结构的尺寸、大小一般都比较固定,通常都是应用机械设备进行统一的加工,所以其生产流程比较简单,而且可以进行大批量的生产制造,整体的质量和精度都有所保障。在施工的过程中也可以直接应用到施工建设中,操作比较方便。

(3)质地均匀

钢材料整体的质地分布较为均匀,各个部位的属性都是一致的,在钢材料受到外界作用力的情况下,会处于一个弹性状态。在实际应用这种材料的过程中,只有保证建筑结构在应用时符合相关标准,就可以保证整体的安全性和稳定性。在选择钢材料时,需要对材料的质量和生产流程进行有效控制,为后续的应用提供保障。

2、钢结构的应用缺点

钢结构在应用的过程中表层容易与外界环境中的铁原子发生反应,导致表面出现生锈的现象,这就会对结构的质量和稳定性产生一定的影响,缩短了整体的应用年限,会给高层建筑后续的应用埋下隐患。除此之外,钢结构的耐火性比较差,其在实际应用的过程中一定要采取有效的防火措施。

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二、高层钢结构在施工时关键技术分析

1、螺栓预埋

在高层钢结构具体施工技术中,对螺栓的预埋非常重要。首先要保证预埋螺栓位置的准确,不然之后进行的钢柱安装就会出现问题,其次在对预埋螺栓的点施工时,要严格控制基础轴线和标高基准点,对螺栓定位后测量,对浇筑混凝土后进行测量。二次测量后保证标高误差不超过5 mm,定位轴线误差不超过2 mm,才可继续施工。

2、钢柱吊装

钢柱是高层钢结构施工的重要组成部分,钢柱的高度决定着建筑的高度。在实际施工的过程中,施工人员需要对钢柱应用时所受到的作用力进行分析,掌握在各种作用力下钢柱的形变情况,结合分析结果对钢柱的长度进行确定,要充分考虑到各项影响因素。如果钢柱长度与建筑结构的横截面积相等,需要进行综合考虑,不能轻易更换。各个位置应用的钢柱要做好标记,使用专门的机械设备进行吊装,保证施工的顺利进行。

3、钢梁吊装

在钢梁吊装前,首先要检查柱子牛腿的标高和柱子之间的距离。主梁吊装之前,还要在梁上安装好扶手杆和扶手绳,等到主梁安装完成后,施工人员要用扶手绳将钢柱固定,保证施工安全。进行吊装时,可以在钢梁的翼缘处开孔作为吊点,具体位置取决于钢梁的长度;为了提高施工速度,对质量较小的其他钢梁可以选用多头吊索进行吊装,有利于提高施工速度,减少高空作业,保证工程的安全与质量。

4、螺栓紧固

首先,进行节点处理。整体结构架子调整完成后,就可以进行高强度螺栓紧固,对合件进行矫正,消除合件的错位、错孔、变形,还有将板束接合摩擦面进行贴紧,同时在施工中为保证不能破坏扭矩系数,施工人员不能用高强度螺栓作为临时螺栓。

其次,在安装螺栓时,要处理好高强度螺栓的全部安装节点,保持螺栓方向相同,为了减少施工人员的麻烦,一般是从里到外插入螺栓,再从外侧进行紧固,特殊情况下可以将螺栓从外到内安插。

最后,紧固环节。其中有初拧、复拧、终拧这几种对螺栓进行紧固的方法。在较大的节点上,先初拧,在进行复拧,最后进行终拧。紧固螺栓最少进行2次,进行初拧时,轴力为标准的60%~80%且不低于30%。复拧在初拧的基础上再对螺栓进行紧固,力度与扭矩值相等。终拧是最后一次对螺栓进行紧固,所以,其必须按照标准进行,这样才可以保证工程质量安全。

5、钢材焊接

在对钢结构进行施工焊接时,不同位置之间的连接需要注意的点有,主梁和钢柱之间焊接点是在上、下翼缘处,使用坡口电焊进行焊接;可以用高强螺栓进行腹板焊接,还有主梁与小梁之间的焊接,其焊接顺序要先顶部的节点,其次是底部的节点,最后才是中间部分的节点。

钢材焊接操作中,施工人员还要注意焊接参数、焊丝、电弧、电压等数值的选择。其中电流、电压需要依据钢材的厚度、位置还有直径等因素来进行选择,在钢结构的不同位置,需要用不同的焊接方式,例如:平焊,橫焊、立焊等,平焊要选择左向焊法,以便让施工人员可以在焊接时,清楚地看见焊缝与熔池,控制焊缝成型;横焊一般使用右向焊法,立焊有向上立焊与向下立焊2种,向上立焊使用在中厚板的细丝焊接当中,薄板焊接一般使用向下焊接法。

结语:高层钢结构在当前的建筑领域中有着举足轻重的作用,建筑施工质量是建筑行业主要注意的问题,而钢结构的应用可以提高建筑工程的施工质量,保证整体结构的安全性和稳定性。同时也可以避免意外情况的出现。想要将高层钢结构的作用充分发挥出来,就需要对施工技术进行深入分析,完善施工中存在的不足,对施工技术进行优化和更新,提高现代化建筑的施工水平,促进行业的发展。

参考文献

[1]李思奇.超高层建筑钢结构施工技术与管理[J].建筑工程技术与设计,2014(20).

[2]徐孝武.高层钢结构建筑施工技术探讨[J].城市建设理论研究:电子版,2014(31).

论文作者:李子建

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期

论文发表时间:2019/1/10

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