关键词:高层建筑;钢结构施工;关键技术
1导言
随着我国建筑行业的不断进步,城市中的高层建筑也日益增多。钢结构施工技术具有自重轻、高强度、施工快的特点,同时符合高层建筑的需求,有效提升建筑的稳定性和施工效率。因此,我国应当加大对钢结构的研发力度,从而加快高层钢结构的发展进程。
2高层钢结构建筑的施工技术控制要点
2.1技术的准备
施工前的准备是最为基本的工作。在准备工作中,首先要做好施工计划,需要将设计的思想渗透于施工计划中,并制定验收标准,对一系列关于施工的制度进行确认,对应采取创新的技术,应深入分析,提出有效的解决措施。
2.2吊装的准备
在高层建筑中一般会采用吊装的技术,这就要求在准备工作时,对所需的机械设施进行检查,以保证机械的质量,特别要注意的是起重卷扬机滚筒内的钢丝绳的容绳量,其决定着起重机的高度。因此,吊装的准备对施工有着重要作用。
2.3现场的准备
现场准备是高层建筑工程的钢结构施工的重要工作,也是施工的基础工作,一般准备工作的内容为:验收钢结构构件以及配套的零部件,准备好施工中所需要的设备、机械、测量仪器以及施工人员的安排等。另外对于特殊的工种需要实施培训工作,才能进行上岗。
3高层建筑钢结构施工的关键技术
3.1施工图纸的设计审查
施工图纸作为高层建筑钢结构施工的重要参考依据,它的科学性与可行性是高层建筑的建设工程能否顺利进行的重要因素。在施工之前,必须要有专业人员对施工图纸进行严格的审查,一确保其建筑规范与施工技术满足我国现有的相关规定,二是施工单位能够充分地了解建筑的构造状况,能够及时发现施工图纸中出现的问题并及时处理,这样才能够在保证施工质量的前提下进一步的提升施工速度。
3.2施工的测量技术
高层建筑钢结构一般结构都相当复杂,通视条件差,而且对于相关技术也有着很高的要求。因此,高层建筑钢结构对于建筑工程的施工测量要求,便有了很高的要求。在施工过程中,为了能够确保施工测量的精准性,施工方就必须配备科学完好的仪器设备,选择合理科学的测量方法,并确定最佳的测量路线,从而使测量的准确性尽可能的达到最高。所以,在进行测量之前,测量人员首先应当对测量仪器的精确度进行审查,然后再对测量位置进行科学精准的确定。
3.2.1平面控制网的设置
在楼层內控点上架设激光铅直仪,通过楼层测量洞口将平面控制点投测到施工楼层。
3.2.2垂直度控制
复核同人、同设备、同时间进行,采用全站仪与GPS结合对施工过程楼体垂直度进行控制,此外做好沉降观测。
3.3地脚螺栓的预埋技术
地脚螺栓的预埋技术是高层建筑中有效的技术之一,其预埋的位置和强度与钢结构工程的质量紧密相关。在对钢板定位时需要确保钢板的厚度,一般在7cm左右,接着再进行地脚螺栓的定位。另外,特别要注意的一点,钢板的尺寸与钢柱底垫板的尺寸需相对应,为了使上部的螺栓能对螺母的调节起到固定作用,需要在钢板的底部机螺栓上设置止退调节螺栓。
3.4焊接技术
在高层建筑钢结构的施工过程中,焊接技术是其中的关键。高层建筑钢结构的节点众多,对质量要求较之一般建筑也要高出不少,而且绝大数的构件都需要采用焊接的处理方式。但是钢结构承载重量大、安全性差且容易被气候影响等缺陷,也极大的增强了高层建筑钢结构施工中的焊接难度。
图1 巨型柱焊接顺序示意图
3.5特殊钢结构施工技术
在实际钢结构施工过程中存在很多特殊钢结构,包括转换柱、外伸桁架、转换桁架、天线等,这些结构都属于特殊钢结构,具备以下几个特点:一是常以组合形式出现,重量和体积都比较大;二是相互之间的连接方式复杂,对于连接技术的要求较高;三是在高层建筑中的作用比较关键。
对于特殊钢结构施工,由于不同建筑设计和结构不同,因而在安装技术上也有较大的差异,这也在一定程度上增加了特殊钢结构施工的难度,而且直接会影响吊装机的选择和施工流程。在具体施工过程中,施工人员需要根据结构特点和现场吊装设备能力来具体进行分析。比如在对转换柱和桁架施工安装上主要应该注意以下几点:一是该类特殊钢结构质量较重,在安装方法上多采用吊装法、提升法或是散装法进行施工,对于高层建筑来说,如果转换柱部分较沉可以采取分段形式,将桁架分成3段,先将桁架两端头安装完成,然后中间用双机起吊,在起吊过程中注意控制重量。而对于第二和第三道桁架则可以采用原结构作为支撑平台,用散装法进行安装,详细可见图2。
图2 第一道桁架安装示意图
3.6高层结构的变形补偿技术
由于竖向构件的弹性变形及混凝土收缩徐变作用,高层混合结构构件发生竖向变形,结构验收时发生的竖向变形导致楼屋面标高低于设计标高,不仅影响楼屋面的水平度,而且对结构受力亦产生影响,需进行变形补偿。主要内容如下:
3.6.1施工过程找平,调整结构下料长度
主要分为标高补偿值和长度预调整量。
a、标高补偿值:为使混凝土构件在补偿周期时达到设计标高所需在混凝土施工时,按结构构件设计标高另加的数值(施工后变形),详见图3。
b、长度预调整量:为使钢结构构件在补偿周期时达到设计标高所需在钢结构构件制作时,按钢结构构件层高另加的数值,详见图4。
图3 标高补偿值 图4 长度预调整量
3.6.2先铰接然后刚接
外框架和混凝土核心筒之间采用的连梁,可以先采用铰接形式和核心筒预埋件相连,等待施工完毕以后,消除了部分竖向变形引起的附加内力后,再对节点进行刚性连接,详见图5。
3.6.3水平构件施工变形补偿
水平构件施工变形预先调整包括了构件加工预调以及安装预调。它是通过各种数值计算分析,得到竖向构件的变形,在把这种变形预先反方向的施加与构件上,达到补偿竖向变形的方法,详见图6.
图5先铰接然后刚接 图6水平构件施工变形补偿
4结论
综上所述,高层建筑的钢结构施工技术在现代建筑施工当中的应用比较普遍,其中涉及到的关键技术是实现高层建筑施工的重点。本文则对高层建筑钢结构在现代城市建设中的现状做了简单的分析,并简单阐述了其在施工前期所需要做的准备过程。在此基础上分析了高层建筑施工过程中所需的施工技术以及对施工过程的几点建议,希望能够提升高层建筑钢结构的技术水平,从而促进城市的发展建设。
参考文献
[1]於重任.高层建筑钢结构施工的关键技术和措施分析[J].四川水泥,2015(12):278.
[2]刁维建,路征.基于高层建筑钢结构施工的关键技术和措施分析[J].建筑工程技术与设计,2015(19):68,261.
[3]王磊.高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].江西建材,2016(7):64,66.
[4]李宏生.高层建筑钢结构吊装施工的施工关键技术与安全管理[J].科技创新导报,2012(8):43.
论文作者:张玉峰1,堵韦唯2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第18期
论文发表时间:2017/12/4
标签:钢结构论文; 高层建筑论文; 构件论文; 标高论文; 桁架论文; 结构论文; 测量论文; 《建筑学研究前沿》2017年第18期论文;