摘要:随着建筑技术的不断进步,钢结构建筑得到越来越广泛的应用。但是铜结构建筑与传统建筑的机械化施工方法不同,开展对这一课题的研究、探索有着重要的现实意义。机械化施工能够有效提升钢结构施工效率,本文就针对该方面的有关措施进行分析。关键词:钢结构建筑;机械化施工;方法随着建筑技术的不断进步,建筑结构正向多元化的方向发展,除了传统的砖石、砖混、钢筋砼建筑外,钢结构建筑得到越来越广泛的应用。虽然钢结构施工的造价比传统的混凝土施工技术造价高,但是由于其施工效率相对比较高,受到了人们的青睐,在一些高层建筑中应用非常普遍,运用机械化施工越发的受到各界的关注。
1钢结构建筑施工的特点
钢结构建筑是以钢材为主要建筑材料建成的建筑物,如钢结构高层建筑(办公楼、住宅);低层金属房屋(办公楼、住宅、学校、厂房、仓库);烟囱、水塔、桥梁;网架结构体育馆、候机楼等。
1.1质量较轻
钢结构建筑上部质量约为传统结构建筑的十分之一,基础工程量也约为传统结构建筑的四分之一,这样减少了材料用量和施工工作量。
1.2施工技术要求比较高
在钢结构建筑施工的过程中,由于应用到的构件比较多,而且钢结构本身的质量比较大,在加上施工工序比较复杂等,对于施工技术的要求比较高。目前我国建筑钢结构施工还不常见,因此在施工的过程中的技术经验相对也比较少。在施工的过程中,需要根据建筑的需要进行针对性的设计,确定钢结构的施工步骤。在钢结构施工的过程中,对于钢结构本身的精度要求比较高。
1.3施工速度快
钢结构建筑有利于进行机械化和自动化施工,主要取决于施工现场的装配特点。因为钢结构建筑主要采取预制装配化,整体吊装一次成型施工的方法,不会受到砼初凝、终凝等工艺因素的影响,能够实现连续作业。还能加快施工速度,整个建设周期约为传统建筑结构的五分之一。
1.4容易受到外界因素的影响
在建筑钢结构施工的过程中,非常容易受到外界因素的影响,导致施工难以顺利地进行。例如在遇到大风、暴雨以及下雪的气象条件下,在施工的过程中容易发生安全事故,同时还会影响到钢结构本身的施工质量,例如对于钢结构的焊接质量比较大的影响,导致焊接部位出现裂纹、收缩等现象。
1.5适应性强
以彩色涂层钢板压型板及其复合板为围护材料、以轻型钢结构为主要承重体系的预制金属房屋。墙体不承重,尺寸变化范围大,改建、护建或拆迁都很方便,通过不同的设计可以建成适用于各种气温、各种抗震要求的房屋。
2钢结构建筑的机械化施工方法
2.1高空拼装法
高空拼装法主要在厂房、体育馆等网架结构建筑中应用,使用钢管搭建施工平台,主要作用为控制网架标高,当支承网架和拼装操作台使用。施工时用多台中小型塔机把钢构件分件吊至空中预定标高处,由安装工人站在支架上拼装。此法不需大型起重机械,但钢管架用量大、装拆钢管架费工费时,且高空作业多、机械化程度低、劳动强度大。
2.2整体安装法
整体安装法主要在地面完成对厂房钢屋架、钢网架等拼装,之后用起重设备将其提升至设计位置,并进行安装和固定。常用的整体安装起重方法有:多台履带吊(轮胎吊)或履带吊、起重把杆抬吊;把杆提升法;电动螺杆提升机提升法;吊链提升法,用于油罐、气柜安装;气顶法,用于油罐、气柜安装等。整体安装法不需高的拼装支架、高空作业少、易保证焊接质量,应用日益广泛。
2.3钢结构大楼全自动施工法。
由日本某公司开发的钢结构大楼全自动施工法的施工系统将钢结构建筑的机械化施工提高到自动化水平。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主要工序为:首先在地面安装顶置式大型建造厂(Super Construction Factory,缩写为SCF),SCF主要包括框体、顶升装置、吊车以及外墙安装架等结构组成。货物提升机安装完成之后,全自动施工系统正式投入应用,从下往上进行施工,钢梁钢柱焊接工作通过焊接机器人实施,PC板和外墙板安装由专门的机具进行,每完成一层SCF顶升高一层,能够允许全天候施工。施工到顶层后拆除外墙安装架,SCF框架作为钢结构大楼顶层,按照顺序对其他设备进行拆除,从而完成主体结构施工。
2.4金属房屋自动建筑机。
由美国一大型公司研制的金属房屋自动建筑机是一座移动式金属房屋建造工厂,用于建造半圆拱形的钢制式铝制房屋。房屋主体的钢结构以及起重机械的安装都在同一拖车上进行,可选择牵引汽车将其拖到房屋建造区域进行建造,利用这款机器每天能够建造多达1400m2钢制房屋需要的支撑式结构板材。
2.5钢结构大楼用的新型塔机。
新型钢柱塔机由日本开发,其塔身就是钢结构大楼的钢立柱,随着楼层的升高(钢立柱接长)它依靠自身的顶升装置随之升高,所以其外形和作用与传统的内爬机有下列优点:不需另置塔身,造价低;不需在楼层设置内爬塔专用爬升孔洞及孔洞补强,且顶升时间缩短1/3,既利于施工,又减少施工用料、加快施工进度。该型塔机已在日本多座钢结构大楼施工中使用,效果良好。
2.6钢结构建筑机械焊接工艺
钢结构建筑有着使用便利、适应性强、自重轻等优点,对钢结构焊接工程而言,每个细小工作环节都要认真对待,实际施工必须根据焊接工序开展,确保钢结构建筑的质量与安全。在进行钢结构焊接工作时,必须根据施工图中标注的材料与距离,重视预留足够的焊接缩短量和加工余量。在钢材的下料前,需要仔细分析规定的钢材,在对偏差值做出改正与调整之后,必须确保在标准的许可偏差值范围内,确保钢材下料过程中质量良好。
3钢结构新技术的推广与应用
3.1在高层建筑中的应用
由于我国钢结构技术起步较晚,我国钢结构技术目前正处于发展阶段,我国建筑用钢量占我国产钢量的百分之三十。由于受到投资和技术的限制,钢结构在我国普及度并不高。大多钢结构建筑集中在南方大城市和一线城市高层建筑中。如:上海金茂大厦,采用了筒钢结构技术。北京、深圳等发达地区的超高层建筑也都采用了钢结构技术。虽然目前钢结构技术,受到经济条件方面的制约,尚未大面积推广,但钢结构技术优势十分明显,广泛应用是为了未来建筑行业发展的必然趋势。
3.2大跨屋盖中的应用工业
厂房、大型仓库等建筑,不仅空间高,跨度也比较大,普通结构使用受限。钢结构技术在大跨度建筑中的应用可选用钢网架、钢悬索等结构形式,作为大跨结构屋盖系统,利用轻钢结构技术进行结构施工。轻钢结构不仅造价低于传统砖混结构和混凝土结构,且工期可缩短百分之五十以上。兰州仓库就应用了轻钢结构技术,整个仓库跨度达到了50m.
4评述
4.1统计资料表明,钢结构建筑在国内外都呈发展态势。在美国金属建筑已占单层非居住建筑物总量的55%以上;在欧共体各国12%~15%的建筑和大部分工业厂房为金属建筑;我国的钢结构建筑也日益增多。为了适应建筑结构多元化发展的需要,建施工企业应加强钢结构建筑机械化施工力量,目前尚未有这类工程施工力量的单位,宜做好技术储备,以利在激烈的国内外建筑市场竞争中求得生存和发展。
4.2钢结构建筑机械化施工需要较多的起重、运输设备和焊接及安装机具,而一个施工企业备齐各种大中小机具是不经济的,建议组建区域性机具租赁公司,以满足各施工企业承接钢结构建筑施工的需要。
结束语:总之,在钢结构建筑施工过程中应用各种机械,有利于实现施工效率的提升,并降低了施工量和劳动强度,减少了施工成本。钢结构与传统的混凝土结构相比,具有突出的优点,例如在设计时更加的便利,施工的过程中也比较方便,效率比较高。
参考文献:
[1]宋焕才,卢春青. 铜结构建筑机械化施工[Z].
[2]刘子金.施工机械化是建筑施工的必然发展趋势[J].建筑机械化,2014,(2):24-25.
[3]杨嗣信.钢结构是建筑工业化的理想结构体系[J].建筑技术开发,2015,(5):7-10.
论文作者:王广利,苏建峰
论文发表刊物:《防护工程》2017年第34期
论文发表时间:2018/4/3
标签:钢结构论文; 建筑论文; 结构论文; 技术论文; 房屋论文; 过程中论文; 较高论文; 《防护工程》2017年第34期论文;