摘要:文章结合阳江市某综合大楼施工经验,对高层钢结构安装施工技术问题进行分析探讨。
关键词:高层建筑;钢结构;安装施工
随着科技水平的不断进步,对建筑施工领域也有了新的要求,尤其是对高层建筑的钢结构施工技术方面的要求。我们应及时总结已建成钢结构工程的施工经验,使钢结构工程的施工水平不断提升,满足建筑市场的需要,保证钢结构工程施工质量。
阳江市某综合大楼分为主体建筑(包括A (95m)、B 座(108m)),裙楼及钢结构装饰性建筑。其钢结构主要分两种形式,一是主体建筑采用劲性钢筋混凝土结构混凝土柱内设置十字形钢柱,钢柱之间连接采用高强螺栓加焊接。二是其158m 高的装饰性建筑采用钢管混凝土框架结构(即结构为钢管框架,钢管内浇筑混凝土),框架通过水平钢梁与中心塔混凝土柱内的十字型钢柱按楼层逐层连接。连接方式钢管柱采用焊接,框架梁与钢管柱、十字柱连接采用拴、焊方式。
1 施工准备阶段
在施工准备阶段,要重点解决塔吊选择和布置问题,这是关系到安装工作能否顺利进行的关键因素,塔吊是高层钢结构工程施工的核心设备,其选择与布置要解决两个问题,一是塔吊覆盖面,二是起重量。要根据建筑物的平面布置、现场环境条件、钢构件的重量及构件堆放场地等因素综合考虑,做到既满足施工需要,又满足经济需要,并保证装拆的安全、方便、可靠。布置多台塔吊时,塔吊高度要高低不同,避免施工时发生冲突。在结合该工程施工时,根据上述
2 安装阶段
钢结构安装阶段主要包括构件进场验收、安装、焊(栓)接。
2.1 构件验收控制
钢结构构件的质量是整体建筑质量的基础,因此钢构件在进入安装现场后,应由专业质检人员按照钢结构施工图纸及验收规范对构件的质量进行严格检查,重点检查构件的外形尺寸、螺栓孔及零部件的位置。对于构件偏差,部分可在安装中解决,不可解决的需退回工厂处理。若发现在运输过程中钢构件发生变形缺陷后,马上进行矫正和处理。同时还需要对构件纵横两个方向的安装中心线进行验收,对中心线不清晰的要重新弹上安装线。
2.2 安装控制
该工程钢结构安装分两种不同形式,一是主体建筑钢筋混凝土柱内置的钢结构十字柱安装,二是钢管框架结构安装。
2.2.1 十字柱安装
十字柱一般2-3 层为一节,主要由40mm、30mm 钢板焊接而成,截面500mm×500mm、400mm×400mm。其特点是刚性较大,安装后不易矫正。其安装程序为:复测柱定位轴线、标高→十字柱安装、矫正、验收→钢筋混凝土结构柱绑筋、支模,同时进行梁及楼板的支模、绑筋,全部验收合格后进行混凝土浇筑。根据柱的长度,在混凝土施工2-3 层后,进行下一节柱的安装,直至主体结构全部完工。在十字柱安装过程中出现的主要问题是底部钢柱在安装后,其轴线、垂直度均符合规范要求,但上层混凝土结构施工完毕后,在楼板上重新测量、弹放轴线后,发现钢柱轴线发生偏移。经分析导致轴线偏移的主要原因有二个方面,一是混凝土柱浇筑方式,浇筑时基本是从柱的一侧进行,对钢柱形成挤压。二是由于每根钢柱都是独立的,无钢梁与其他钢柱连接,相互之间不能形约束,外界因素易对其形成影响。如环境温度、测量时间、两柱接口焊接变形等。针对上述原因,采取混凝土浇筑时从钢柱四周均匀进行?,钢柱安装的测量工作选择在无阳光直射、环境温度较低时进行,一般在九点之前进行测量。为防止钢柱焊接变形引起柱垂直度偏差,每一根钢柱采用双人对称焊接。对于已经偏移钢柱的调整,采用钢柱接头错边、调整上节柱垂直度,使柱轴线偏差逐步达到规范要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆调整时接头错边、垂直度不能超过国家规范标准的允许偏差值。采取这些措施后,在后续安装中取得了较好的结果,保证了施工质量。
2.2.2 钢管框架结构安装
钢管混凝土框架结构安装,钢管为800mm×16mm,为防止钢管内混凝土浇筑时发生离析,钢管设计长度2 层为一节。其安装程序为:复测柱定位轴线、标高→钢管柱安装一柱水平支撑安装及柱与中心塔连接的钢梁安装→柱垂直支撑安装→柱垂直度、柱顶标高测量→混凝土浇筑。循环进行下一节柱安装。在安装过程中,为保证工程质量,重点要控制以下几个方面。
2.2.3 测量仪器选择与控制
由于工程建在市区,周围空间狭小,普通测量仪器有时无法进行测量,因此主要测量仪器选择全站仪和激光铅垂仪,经纬仪,水准仪配合使用。对于选定的测量器具必须经国家法定的计量部门进行校验。高层、超高层建筑施工周期较长,尚需按规定检测周期对测量器具进行定期校验。
2.2.4 钢柱定位轴线控制
钢柱的定位轴线可根据场地的宽窄,在建筑物外部或内部设置控制轴线及控制桩。架设测量仪器的位置,要求以能满足通视、可视为原则。对每一节柱子安装不得使用下一节柱子的定位轴线,应从地面控制轴线引到高空,这同时也保证了柱子安装的垂直度。使每节柱子安装正确无误,避免产生累积误差。
2.2.5 钢柱标高控制
钢柱标高的控制一般有二种方式:按相对标高安装和按设计标高安装。该工程由于钢结构框架要与中心塔逐层通过钢梁连接,标高的控制标准要求高,因此采用按设计标高安装。安装时以土建工程中心塔的标高来控制第一节钢柱底面标高,以每节柱为单位进行标高测量。在安装过程中,由于每节柱接头部位焊接时会产生收缩变形且安装的上部构件荷载会造成压缩变形,因此每节柱的测量数据必须完整、准确的记录下来。累积的变形值无法在安装中调整时,变形值要加到上部柱的制作长度中去,使每根钢柱的总体长度与设计总长度相一致,达到国家施工验收规范的要求。
2.2.6 钢管框架整体安装控制
在第一节钢柱全部安装完成且检查合格后,按上述施工顺序,开始安装柱水平支撑、钢梁和垂直支撑。连接方式为高强螺栓加焊接,在实际施工过程中,由于支撑截面大、分布密集、连接形式复杂、焊缝长,焊接后,如果焊接变形引起柱垂直度超差则很难矫正。针对这种情况,为避免焊接变形对柱垂直度的影响,支撑的焊接工作安排在钢管柱浇筑完混凝土且在混凝土达到一定强度后进行。另外需要注意的一点是上部钢柱全部安装完成后,上、下钢柱接口的焊接要在上部柱所有支撑全部安装、调整完成且高强螺栓安装完毕后进行。采取这两条措施对钢柱垂直度起到了很好的保证作用。
2.3 高强螺栓安装和焊接的控制
2.3.1 影响高强螺栓安装质量的因素很多,对现场施工来讲,重点要控制:一是摩擦面。钢结构摩擦面一般由工厂加工完成,但夹板在运输及现场施工过程中,难免碰撞变形或被污染,在实际工作中,真对这种情况,夹板采取分类装箱运输,现场分类堆放。钢构件的摩擦面粘贴胶带予以保护,安装时清除。二是安装、紧固。在安装过程中经常出现孔位局部偏差,这种情况只允许使用铰刀扩孔,严禁使用气割扩孔。高强螺栓群的紧固顺序应由中心逐层向外扩展。初拧和终拧都得按预先设定的鲜明色彩在螺帽头上加以表示。
2.3.2 在此项工程中,钢管柱与钢管柱之间连接采用焊接,钢管柱与支撑之间,十字柱之间的连接采用高强螺栓加焊接,所有的焊接坡口形式均为单坡口带衬板,焊接质量要求为全熔透焊接。在焊接工作中多次发现焊缝检测不合格原因是由于衬板未贴紧母材或衬板变形导致,因此焊接中除正常要求外,对一些影响焊接质量微小因素也要控制。
参考文献:
1.毕云.论高层建筑工程钢结构施工.黑龙江科技信息,2018年第24期
2.廖军.土建工程中钢结构施工技术分析.科技与生活,2018年第20期
论文作者:钟琼育
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/11/1
标签:标高论文; 钢管论文; 钢结构论文; 轴线论文; 混凝土论文; 构件论文; 螺栓论文; 《城镇建设》2019年第18期论文;