高层建筑钢结构施工的关键技术和措施丁璞

高层建筑钢结构施工的关键技术和措施丁璞

亳州市谯城区重点工程建设管理局安徽亳州市236800

摘要:近年来,我国高层建筑快速发展,规模越来越庞大,垂直高度越来越高,钢结构的诸多优点受到建筑设计师的青睐,钢结构工程应用越来越广泛。高层建筑钢结构安装施工过程中,必须采用切实可行的质量和技术控制措施,严格把关高层建筑安装施工工序,保障高层建筑钢结构的稳定性和可靠性。

关键词:高层建筑;钢结构施工;关键技术;措施

1钢结构概述

钢结构,顾名思义,就是对钢材进行加工,制成能够承压的结构。这种结构有许多优点,如:重量轻、承受载荷高、强度大、施工快捷、抗震能力强。钢筋混凝土结构和钢结构比起来,有很大的区别,钢结构具有“高、大、轻”的特点。特别是在高层建筑中,广泛应用。制造工艺与冶金技术的发展,对钢结构工程注入了活力,逐渐完善了施工技术以及设计水平。钢结构概述优点:

1.1钢材的抗弯能力及抗压强度都要优于混凝土,从这个角度出发,相同情况下的钢材能大大减小截面积,提高空间利用率。

1.2利用钢结构制造高层建筑时,可以减少设置脚手架。在具体的安装中,压型钢板可以用来作为混凝土楼板的永久性模板。除此以外,在高层建筑施工中混凝土施工与钢结构可以进行交叉安装,不仅保证了强度,还可以大大减少工期。

1.3钢结构建筑主要使用的是钢材,是一种可以再生利用的材料。在施工建材中可以不浪费材料,减少建筑垃圾,这是符合市场经济的要求的,这个优点是其他结构的建筑不具备的。

2钢结构施工的优缺点

钢结构有许多优点,如:重量轻、承受载荷高、强度大、施工快捷、抗震能

力强。钢筋混凝土结构和钢结构比起来,有很大的区别,钢结构具有“高、大、轻”的特定。特别是在高层建筑中,广泛应用。制造工艺与冶金技术的发展,对钢结构工程注入了活力,逐渐完善了施工技术以及设计水平。

2.1施工优点

钢材的抗弯能力及抗压强度都要优于混凝土,从这个角度出发,相同情况下的钢材能大大减小截面积,提高空间利用率。利用钢结构制造高层建筑时,可以减少设置脚手架。在具体的安装中,压型钢板可以用来作为混凝土楼板的永久性模板。除此以外,在高层建筑施工中混凝土施工与钢结构可以进行交叉安装,不仅保证了强度,还可以大大减少工期。钢结构建筑主要使用的是钢材,是一种可以再生利用的材料。在施工建材中可以不浪费材料,减少建筑垃圾,这是符合市场经济的要求的,这个优点是其他结构的建筑不具备的。

2.2施工缺点

因为钢结构的使用的是金属,建材中含有许多的铁元素,其原子容易与空气发生氧化反应,生产氧化亚铁,这种腐蚀可以使应力分布不均匀,对整个建筑产生影响,甚至导致钢结构破坏;钢结构建筑还有一个劣势源自于金属的导热性,建材的导热系数要远远高于混凝土结构,这导致了钢结构耐火性能非常差,这会使钢材的弹性下降,屈服强度降低。温度达到350度时,钢材强度会下降30%,而当温度达到500度时,钢材强度就会下降50%,若温度达到600度,钢结构就没有任何强度可言了。

3高层建筑钢结构的关键技术

3.1侧量技术

首先要准备好可行的测量仪器,并合理设置基准点与基准网,其次采用可行的测校方法进行测量。由于高层建筑较高,往往会受到通视效果较差等原因的影响,大大增加了结构测量的难度。现阶段,在我国高层建筑中常采用建立双重控制网的方法,基于GPS定位系统,对基线网进行测量,同时通过高精度全站仪,对构件空中的三围坐标进行定位。

3.2地脚螺栓预埋技术

在钢结构建筑施工中,对地脚螺栓的有效预埋是确保施工质量的关键。通常情况下,先采用6~l0cm厚的钢板作为定位钢板,再根据定位钢板对地脚螺栓进行定位。但在定位时要保证定位钢板尺寸要和钢柱底垫板尺寸是完全相同的,还要设置止退调节螺栓在钢板底部螺栓在上,并在其上部设置可进行调节的螺母,且要在钢板中预留出浇捣孔,直径为150mm,使其下部的钢筋绑扎工作便于实施。另外,为了提高其整体刚度,还应在柱子钢筋上焊接地脚螺栓。在混凝土浇筑完成后,应把露出地面的地脚螺栓包裹起来,以防锈化。

3.3钢柱安装技术

对钢柱的设置,要掌握好每根节柱的标高、定位轴线及垂直度等方面的偏差,在不同位置上的控制也是不同的。如第一节柱主要是对标高与定位轴线的控制,而第二节柱还要配合垂直度的测试。而且不同的节柱之间的调节方法也是完全不同的,如第一节柱主要是通过调整螺母和定位钢板,而第二节柱则是通过调节丝杠。根据焊缝宽度保证建筑的标高,具有较高的技术水平,主要是通过对丝杠调整而实现的。在对接好钢柱后,要进行严格的验收,在确保合格后,才能拆除耳板。

3.4关于钢结构的施工技术

在钢结构高层建筑的施工中,有关钢结构自身的施工技术也是一个重要方面,在工程的具体过程中,要对钢结构施工的具体技术进行一定的科学合理的改造,为整体工程建设提供安全和质量的双重保障。钢材本身具有传热性,是一种导热材料。钢结构的整体稳定性虽然较强,但是如果发生重大火灾,钢结构的导热性有可能会使得整个高层建筑物发生严重破坏。

3.5预变形技术

由于超高建筑物已经不再是只有重量和高度两个特点了,还有一些倾斜、扭转的现象,在对倾斜或者扭转的超高特殊建筑物进行施工的时候,不得不考虑到施工中空间的三维变形,对于空间的三维变形现象一定要加以控制,否則变形严重会影响整个建筑物的安全性能,以及整体的功能。与此同时也要考虑到差异压缩变形以及沉降的现象,这些现象不加以注意,严重时会带来不可弥补的损失。

3.6逆向施工技术

逆向施工技术在高层建筑钢结构的施工中应用较为广泛,包括许多方面的建设,如地下连续墙修建、支撑柱浇筑、地上结构建造等。逆向施工技术具有以下几个优点:第一,使用逆向施工技术对高层建筑进行逐层建造的时候,相应的地下室的主要结构可以进行一定的内部支撑,减少高层建筑发生基坑形变;第二,在高层建筑过程中,合理布置所需管线之后,可以通过地下连续墙的建造来逐步扩大高层建筑的内部面积;第三,在具体的施工过程中,使用逆向施工技术,可以同时在地上和地下进行施工,减少了高层建筑的地下施工时间,提高了钢结构施工的整体工期效率。

4加强高层建筑钢结构施工控制措施

4.1加强钢结构实时监控

为了保证施工能够顺利安全进行,选用适当的监测设备对施工中重要部位的应力变化及气候变化进行监测是十分必要的。实时监控系统从最初的收集信息,到判断计划和实际中的偏差,再到及时调整施工进程,每一步都对钢结构施工有指导意义。

4.2加强施工安全管理

安全施工是钢结构施工中的重要环节,高层钢结构施工的特点是高空、悬空作业点多。高层建筑钢结构安装主要的安全措施有:

4.2.1防止起重机倾翻,常用的措施有:保障起重机行驶道路平整坚实,避免超载吊装、禁止斜吊、禁止气象条件不佳情况吊装等。

4.2.2防止高空落物伤人,常见措施有:搭设牢固的安全网(如采用双层安全网等),严格监督操作人员佩戴安全帽情况、严禁高空作业人员随意向下丢掷、地面操作人员避免停留、定时检查构件连接质量等。

结语

钢结构的建筑形式可以有效地适应高层建筑的强度和结构,加强高层建筑使用的安全稳定性,因此在施工的过程中,要严格把握钢结构施工的工艺,规范钢结构施工的标准,并控制好现场施工的技术人员以及机械设备的使用,提高钢结构施工的质量。

参考文献:

[1]叶可明.钢结构施工过程的结构分析方法研究[J].工程力学,2012,(5):83-88.

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