钟宪伟
青海中环工程项目管理有限公司 青海西宁 810000
摘要:随着我国经济建设的发展,建筑工程事业也获得了高速发展。其中钢结构是目前建筑工程施工过程中常见的建筑类型之一,具有承重量大、坚固等特点。正是因为以上优点,钢结构被广泛应用于各种跨度大或者重量巨大的建筑物中,钢结构管廊是最常见的形式之一。但在实际建筑施工过程中,因为对钢结构管廊的承重以及施工问题没有做到有效把握,就会造成管廊质量问题以及安全事故。本文将就钢结构管廊在建筑工程中的施工与应用问题进行探究,寻找提高钢结构管廊施工安全系数的措施,促进其更为广泛的应用。
关键词: 钢结构管廊;建筑施工;施工问题;解决措施
引言
随着我国经济的发展以及绿色建筑的推行,钢结构管廊逐渐取代混凝土结构,被广泛应用于管道架设中。钢结构管廊凭借承重大,结构性能好以施工速度迅速的优势被应用于大型建筑物、桥梁以及厂房的建设中。但因为钢结构管廊设计及施工方面的问题,钢结构管廊还存在许多问题,文章中将对这些问题进行一一探讨,并寻找解决方案,提高我国钢结构管廊的建设水平,促进我国建筑工程事业的发展。
一、钢结构管廊的组成及特点
钢结构管廊是一种呈“H”型的大型钢结构框架,主要由连续的管廊架子以及成排的落地柱子以及各种固定拉撑的结构组成,被广泛应用于管道架设工程中,会根据建筑工程需要调整钢结构管廊的层数以及结构,是目前在国内相对较成熟的钢结构建筑工程。
与混凝土或者砖泥混合管廊结构相比,钢结构管廊具有以下优点:
1.钢结构管廊强度高,钢结构具有良好的塑性和韧性,可以应用于高度高以及承重要求高的建筑工程中。同时,因为其良好塑性和韧性,在高负荷或者动力荷载条件下不易发生断裂,质量较高。
2.钢结构管廊还具有质量较轻的特点,在建筑工程中可以有效降低地基负荷,便于远距离运输,降低工程造价成本。
3.钢结构管廊还具有结构均匀的特点,在实际应用过程中,承重面平衡,不易发生断裂,有助于提高建筑工程的安全系数。
4.钢结构管廊通常是在工厂生产后运输到施工现场,具有连接简便,易于操作的特点,大大降低了施工难度,缩短了工期。
5.钢结构管廊具有密闭性,有利于保护内部管道等。同时钢结构可以回收利用,符合绿色建筑的施工要求。
二、钢结构管廊在建筑工程中的施工及安全问题
钢结构管廊在建筑工程中的施工应注意以下几点:
首先是钢结构管廊的节点的施工,在兼顾安全性和便利性的同时,要注意钢结构管廊的受力关键部位在梁柱的节点核心区,在施工过程中,可以用钢筋穿行的方式对节点进行固定,避免钢结构管廊在大负荷条件下发生变形或者断裂。
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其次,众所周知,钢结构管廊的落地排柱是管廊的主要承重构件,在施工过程中应严格审核排柱的质量,避免因为质量问题导致建筑安全事故。在拼接过程中,应严格根据建筑设计严格测量并标记好焊接位置,避免因测量或者焊接问题的施工问题。
最后,在安装主次梁的时候,应该先用临时螺母标记位置,但钢结构管廊完全达到设计要求时,再将其用高强度螺母旋入管廊结构中,避免操作失误,功亏一篑。
三、钢结构管廊在建筑工程施工过程中存在的问题及解决措施
钢结构管廊在建筑施工过程中存在许多问题,下文将结合工程师在钢结构管廊的建筑设计以及工人施工过程中的实践,分别从钢结构管廊的结构布置、垂直支撑布置以及钢结构的荷载角度对其中存在的问题进行分析。
首先,钢结构管廊的结构布置设计中,忽视了《化工、石油化工管架、管墩设计规定》中的最小净空要求。钢结构管廊普遍应用于桥梁以及管道的架设过程中,通常需要跨越河流或者公路铁路等,具有建设过程中跨度大的特点,因此在架设过程中通常将桁架与钢结构管廊相结合。在管道设计过程中往往只是涉及管道的最低高度,也就是钢结构管廊的最高高度,却忽视了管廊结构与地面的距离,导致施工过程中的安全和质量问题。
在管廊结构施工过程中通常是用桁架的上部来支撑管道,导致其下部与地面的距离超出最小净空标准。为了解决净空不符合标准的问题,我们在钢结构管廊的建筑施工过程中可以尝试用桁架的下部支撑管道,则可以解决这一问题。如果还是不能满足最小净空要求,可以修改管道设计。管道净空的更改需要在钢结构拼接安装完成之前完成,避免因为细微的改动导致钢结构管廊的变动,增加工程建设成本。
其次是垂直支撑布置的问题,上文提到钢结构管廊是依靠成排的落地排柱支撑的,这些成排的落地排柱又称为纵梁。在钢结构管廊设计过程中,设计人员受自身实践能力以及经验的限制,会将钢结构管廊自身的重量和设计作为影响纵梁设计的主要因素,忽视了在管道或者桥梁使用过程中由于运输路径过长或者管道与管廊碰撞形成的温度应力对管廊垂直支撑的压力。最终导致管廊的垂直支撑能力不强,影响钢结构管廊的建设施工质量,影响工程进度以及工程安全。
针对上述问题,在进行钢结构管廊的垂直支撑布置过程中,因充分考虑到上述因素,将其支撑点放在水平面的最大受力点处,采用技术手段,统筹兼顾,最大限度地缩短其传输路径;在布置过程中,也应该对管道进行合理设计,尽量避免因管道与管廊发生碰撞导致支撑压力增大;通过支撑点的合理布置,从而降低温度应力对管廊的影响。
最后,也是最重要的便是钢结构管廊的荷载。在钢结构管廊的设计及施工过程中,我们发现设计人员因为对实际施工过程缺乏足够的了解,往往只是根据梁柱的布置来计算荷载的情况。但实际上管廊的荷载传递与管廊的跨度以及垂直支撑的位置具有很大关系,要求在设计中应该突出管道尤其是直径较大的管道的支撑位置,否则较易发生安全事故,不利于我国管廊建筑施工的发展和进步。
结语
钢结构管廊因其材质较轻,结构均匀,具有良好的韧性和强度等特点被广泛应用于桥梁以及管道架设建筑工程中。钢结构管廊在建筑施工过程中要注意支撑以及节点的施工,提高施工质量,保证施工安全,对于提高我国的钢结构管廊建筑施工质量具有重要的现实意义。在钢结构管廊的建筑施工中还存在许多问题,由于管廊设计人员实际建设经验不足,在管廊结构设计、管廊的垂直支撑布置以及管廊的荷载设计等方面尚且不足,文中针对这三个方面出现的问题都进行了一一地解决。通过上述措施,可以有效避免管廊建筑施工的失败,避免重大经济损失及人身安全事故的发生,有利于促进我国钢结构管廊建设的推广和应用。
参考文献:
[1]李勋杰.浅谈钢结构管廊设计.[M].城市建设理论研究.2015
[2]李志华.钢结构设计在建筑工程中的应用.建材与装饰.2018
[3]王斌.探究分析钢结构管廊设计常见问题.[M].建筑工程技术与设计.2014
[4]郑辉.钢结构管廊在建筑工程中的设计与应用
论文作者:钟宪伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/16
标签:钢结构论文; 过程中论文; 管道论文; 建筑工程论文; 荷载论文; 结构论文; 应用于论文; 《防护工程》2018年第14期论文;