摘要:目前,钢结构已经在高层建筑中被广泛应用,钢结构也是未来建筑业的发展趋势钢结构建筑是一个工艺和技术都比较复杂的工作。本文问进一步分析了高层建筑钢结构施工的关键技术和措施,以供同仁参考借鉴。
关键词:高层建筑;钢结构;关键技术
一、建筑钢结构的优缺点
建筑钢结构的优点:
(1)材料强度比较高。由于材料的强度高,塑性以及韧性又要比其它的建筑材料要好,所以比较适合用在跨度或者荷载都比较大的构件以及其它结构中。主要体现在:这种结构在通常情况下都不因超载而出现突然断裂的现象;韧性好则表现在结构本身适应动力荷载的能力特别强;钢结构具备的极好的吸收能力以及延伸性能促使它本身的抗震性能非常好。另外因为钢材的高强度,它做成的构件不仅截面小而且壁较薄,在受到压力的时候还能保证其稳定性。
(2)材质较为均匀。钢材的内部组织较为匀质,当达到一定的应力幅度后处于完全弹性的状态。所以钢结构实际受力情况与工程力学计算的结果相符合。钢材的冶炼与轧制过程中一定要严格控制质量,这样材质波动范围就会变小了。
(3)钢结构自重较轻。一般钢材比重会大于混凝土等类建筑材料的比重,而钢结构要比钢筋混凝土的结构轻原因在于钢材强度和比重要大混凝土很多。这样便给吊装创造了有利的条件。一些结构需要远距离运输这时重量较轻也是一个优势条件。
建筑钢结构的缺点:耐火性差,与钢筋混凝土相比,钢材的导热系数远比钢筋混凝土的导热系数大的多,耐火性能要比混凝土结构差很多,当温度达到600℃时,钢结构的所有强度和刚度基本会丧失掉;耐腐蚀性差,钢材表面的铁原子在空气中发生反应生成氧化铁锈,锈蚀会使应力集中,使用中会给钢结构带来危害,导致钢结构提前被破坏。因此,必须要做好防腐措施。
二、高层建筑钢结构施工的关键技术分析
(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2 mm 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。
(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)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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆框架梁在材料的选择上一般多采用的是日型钢,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。
(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,其原因可能是螺孑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。
三、高层建筑钢结构施工技术管理措施
(1)施工期间测量人员工作的整体协调性
高层钢建筑中,在每个施工段施工作业的同时,要做好与其他各相关建筑搭建领域人员的合理调度,以保持施工整体的协调性。钢结构施工搭建过程中,数据测绘人员与施工小组的关系最为紧密,二者的合作需要在建筑施工同时对照以保证工程施工方向的正确。随着钢层建筑施工规模的不断扩大,施工团队中各负责不同领域控制的人员更是需要有效的协调作业,这样才能保证建筑工程高效准确的交工。
(2)高层钢结构搭建工程的校正
在超高层钢结构的搭建中,搭建工序的安置首先需要将工程按施工时间大致分配为多段等同施工内容的施工段,按施工时间的增长逐步完成对工程的施工。在每施工段交工后要进行对施工的校正,校正程序的执行也需要按规程操作,上一校正工序尚未结束时不允许校正向下继续进行。在经工程审核机构对建筑资料的完备性与可行性确认之后,校正过程方可正式结束。实际的高层钢结构建设过程中,为保证工程的总施工质量,通常会在多个施工阶段完工后就进行一次工程审核验收,待审核过关后继续工程的搭建,直至工程整体完工后再做建筑结构的整体验收。这样的多阶段审核验收方式,有效避免了因某段施工程序的错误而导致整体建筑建成后无法投入使用的现象的发生。
(3)塔吊的选择和分配
由于高层建筑自身建筑高度的局限性,因此塔吊是高层建筑建设中不可或缺的施工机械,是高层建筑施工的核心器械,塔吊的布置和型号选择直接影响着塔吊的功能体现及施工进度。施工现场及钢结构材料的物理特性是影响塔吊布置的主要因素。另外塔吊的布置不仅要考虑到未来施工的方便,还要考虑到施工完成后的拆卸工作是否方便。根据实际生产经验而言,在进行高层建筑时主要是利用内爬式塔吊进行施工,其原因是内爬式塔吊不需要对楼层采用加固处理。再者内爬式结构的塔吊对起重机的摆放相对自由,对于施工场地较为狭小的高层建筑而言,更容易发挥塔吊的作用。而且内爬式塔吊的使用成本较低,在一定程度上还可以降低施工成本。
结束语
目前钢结构以其自身强度高、抗震性能好以及占用建筑空间少等优势广泛应用于高层建筑结构中,加强对其施工技术的研究,有助于进一步提高建筑的性能,促进我国建筑行业朝着更好的方向发展。
参考文献:
[1]方增荣.高层建筑钢结构吊装施工技术的研究[J].科技与企业,2014(05):182.
[2]陈军.超高层建筑钢结构加工与安装技术研究 [D].浙 江工业大学2013.
[3]沈祖炎.钢结构基本原理[M].中国建筑工业出版社,2004.
论文作者:谢华杰,周成
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/12
标签:钢结构论文; 螺栓论文; 塔吊论文; 高层建筑论文; 过程中论文; 建筑论文; 框架论文; 《基层建设》2018年第23期论文;