高层建筑钢结构施工技术要点研究论文_任鹏飞,李建锋,邓忠良

高层建筑钢结构施工技术要点研究论文_任鹏飞,李建锋,邓忠良

中机建(上海)钢结构股份有限公司 上海 201108

摘要:在市场经济快速发展的形势下,建筑工程在规模以及数量上不断的扩展,城市土地资源越来越紧缺,在这种背景下,高层建筑应运而生,其在单位面积土地上的楼内总面积有了大幅度的提升,既节约了土地资源,同时也降低了施工企业的成本。

关键词:建筑结构;钢结构安装;施工技术

1 高层建筑工程的施工特点

高层建筑指建筑高度大于27m的住宅或建筑高度大于24m的非单层厂房、仓库及其他民用建筑,相对于普通建筑,高层建筑的施工特点并非只是多层建筑的简单叠加。针对其楼层高、层数多这一特性,高层建筑的施工主要具备以下特点:①工程量大、工序多、配合复杂:主要由于在高层建筑的现场施工设备与构配件繁多,专业复杂,而作业面却相对较小,在正常施工时,垂直运输量大,各个专业和工序相互交叉作业等矛盾较为突出;②由于施工作业面主要涉及是垂直面,人员组织难度大、交流困难,且人员的工作量也就较大;③高层建筑最基本的施工要求便是具有高度的连续性,然而其本身是一个较为复杂的工程,造成施工周期长而工期紧;④层数多、楼层高,由于主要集中于高空作业,有较严格的安全防护;⑤在高层建筑作业施工前,通常会涉及到深基坑的工程施工、大体积的砼施工等,造成施工技术难度系数大;⑥对防水质量控制、防震质量控制等质量控制的要求较高。

2 高层钢结构建筑的相关优点

2.1 材质比较均匀

钢材是钢结构施工中的主要材料,这种材料具有较好的力学性能,其在强度和韧性方面的稳定性为建筑工程的质量提供了良好的基础,能够最大程度的确保工程结构强度。因为钢材内部的质地分布比较均匀,所以在整体质量上有较强的优势。因为钢材质地的均匀性,导致各个部位的受力点都是均匀的,所以在进行力学计算时,能够将计算结果的误差控制在最小范围内,对于提高钢结构的设计水平以及施工技术水平都具有重要意义。

2.2 塑性和韧性好

因为高层建筑的垂直高度较大,所以作用在单位面积上的重力负荷加重,需要地基承受较大的荷载。如果地基出现沉降不均现象,就会对整体建筑结构产生拉应力,威胁到高层建筑的安全。而由于钢材的质地比较均匀,所以拥有良好的塑性和韧性,能够承受较强的拉应力,避免混凝土裂缝的发生。在高层建筑整体处于强震的状态下时,钢材能够将受力均匀的分布在整体结构上,避免因为局部受力过大而发生断裂等现象。良好的塑性和韧性,提高了钢材的塑造性能,并且能够保持极佳的稳定性,提高建筑的抗震性,最大程度的确保高层建筑的安全性。

2.3 强度高,自重轻

钢材不仅具有较好的韧性和塑性,并且强度较高,在受到应力作用时,能够有效分散应力,实现整体承重,最大程度的减少应力荷载。在与混凝土结构施工相比,钢材在竖向截面的面积要远远小于混凝土结构,所以钢材的用量较少,一方面降低了施工的成本,另一方面还扩大了建筑的使用面积。因为钢结构的整体重量要比混凝土小一半左右,所以在承受应力时的荷载也相对降低,能够更好的应对地震以及各种应力造成的拉伸、挤压等现象,有效的保证了高层建筑的稳定性和安全性。

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3 高层建筑钢结构施工技术要点

3.1 螺栓的预埋

施工人员在进行高层建筑钢结构施工之时首先要做好螺栓的预埋工作,要将螺栓准确预埋好,从而使其能够保障钢柱的稳定性,方便钢柱的安装。具体来说,施工人员在施工时要选择依靠轴线的中心位置作为螺栓的定位点(选择轴线的偏差不可在2mm以上),并且要找到正确的标高基准(所选择的高基准点应保持在5mm左右),做好所有预埋打算后再将螺栓进行深度预埋,当然具体的预埋数据还需要根据实际建筑的施工面积而具体确定,总而言之其最终目的就是为了保障接下来安装钢柱时的安装质量。另外,在预埋螺栓过程中一定要伴随着严格的检测,检测主要在两个阶段执行,第一个阶段是在找到正确的轴线定位点后,第二个阶段是在预埋完螺栓之后的填土浇筑固定过程中,在这两个阶段中施工人员都需要严格按照相关规定对螺栓的预埋工作进行严格的检测与复查,从而保证其预埋的准确度,方便后面钢柱的安装。

3.2 钢柱的安装

钢柱的安装也是高层建筑钢结构施工过程中需要注意的一项重要步骤。在准确预埋好螺栓之后,施工人员便要开始进行钢柱的安装,其主要安装方式通常采用的是吊装。在吊装之前,施工人员先要将所涉及到的部位分离出来从而构成相对独立的区域,然后再进行平行吊装,吊装之时要时刻注意保护好预埋的螺栓,必要时可以对其加上保护套以避免其在吊装的过程中遭到摩擦损坏。在整个吊装过程中,施工人员必须要调整好钢柱的定点高度、位置以及垂直度等等,并严格遵照其步骤与顺序进行调整,从而避免在安装过程中出现较大误差。

3.3 框架梁的搭建和连接

在进行高层建筑钢结构施工之时,还有一项重要的内容就是搭建框架梁。一个稳定性良好的框架梁能够为其钢柱的连接提供有力的帮助。框架梁在材料的选择上一般多采用的是H型钢,而在进行钢柱连接时常采用的是连接性较好的刚性材料。整个框架梁可以分为上下两翼,分别在钢柱内部执行横加肋力,从而来区分钢柱与框架梁之间的连接点。在进行钢柱与框架梁的连接之时,一定要注意框架梁的不同编号,从而辨别每个钢柱的连接部位,避免出现重复连接。

3.4 螺栓的安装

高强螺栓的安装与焊接也是高层建筑钢结构施工的一项重要步骤。螺栓的穿入工作必须要遵循从内到外的顺序,不能够强制穿入,如果在穿孔过程中遇到螺栓难以穿入的情况时,其原因可能是螺孔的大小不符合螺栓的体积,这种时候施工人员就要利用绞刀对其进行适当的调整,从而扩大螺孔使螺栓得以顺利穿入。穿孔完毕后,要对螺孔进行固定。钢结构高强螺栓在安装过程中需要根据建筑钢筋节点的大小进行分步安装,通常情况下高层建筑钢材料的节点会有一定的区别,比如说有大型的也有小型的,而在大型节点上进行高强螺栓的安装时,首先要进行穿入,然后再在钢板不变形的基础上再次进行拧固,最终实现螺栓的完全拧固。

4 做好安全施工管理措施

施工企业,在钢结构安装与防护工作中,应建立科学有效的保障体系和操作规范,可以以项目经理为安全施工第一责任人,对现场的安全施工全面负责。施工队长为安全施工的具体领导者,负责现场本队施工区域的安全施工的实施。安全文明管理员为现场安全施工的专职人员,负责安全施工的教育、监督、检查。班组长安全员负责本班组施工区域的安全施工,执行具体安全施工措施。明确安全施工责任,责任到人,层层负责,切实地将安全施工落实到实处。贯彻国家劳动保护政策,严格执行本公司有关安全、文明施工管理制度和规定。施工现场建立项目经理负责,贯彻“谁施工,谁负责安全”的制度。加强“安全第一”的教育,坚持班前交底,班中检查,周一例会制度。加强安全施工宣传,在施工现场显著位置悬挂标语、警告牌,提醒施工人员。进入施工现场需配戴安全帽。施工机械、机具每天使用前例行检查,特别是钢丝绳、安全带每周还应进行一次性能检查,确保完好。安装过程中应考虑到现场机具、设备、已完成工程的安全防护。

5 结束语

随着钢结构的广泛应用,钢结构的技术难度会越来越大,随之而来安装精度要求也越来越高,质量问题也会愈来愈受关注。施工过程中,根据现场适用条件,严格吊装顺序,并在吊装后严格进行初校、复校,以保证吊装精度;探索焊接变形规律,优化焊接顺序,严格控制焊接质量,切实有效地进行施工管理。既要做好质量预控工作,也要重视过程控制和成果校核。

参考文献:

[1]赵宽宏.论建筑工程钢结构施工中常见问题及其对策[J].河南科技.2014(07).

论文作者:任鹏飞,李建锋,邓忠良

论文发表刊物:《防护工程》2019年11期

论文发表时间:2019/9/16

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