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摘要:随着经济的不断发展,人口数量的不断增多,人们生存的空间被进一步的压缩,超高层建筑的出现,有助于缓解现代人紧张的住房压力。
关键词:超高层建筑;钢结构;安装施工技术
引言
随着我国社会主义市场经济的不断发展,广大人民群众的生活水平获得了极大的提高,对于衣食住行都方面都有了较高层次的要求,特别是在生产和生活所需要的环境方面表现的尤为明显。相关资料也表明,良好的生产和生活环境,有助于人们获得心理上的满足感,从而更好的投入到生产和生活当中去。超高层建筑一方面可以满足人们日益增长的生产生活需求,另一方面也有效的解决了当前紧张的土地资源形势,因此可以说,对于社会经济的发展和人们生活水平的提高都是有着非常显著的促进作用的。
1超高层建筑钢结构的发展现状
从整体上来看,我国超高层建筑钢结构产业已经取得了非常大的进步,在一定程度上已经取代了部分传统的混凝土结构,其优势和特点得到了有效的发挥。但是值得注意的是,我国的超高层建筑钢结构由于起步较晚,还是在很多方面都表现的不够成熟,存在一定的问题:第一,所占比重较低。虽然我国超高层建筑钢结构产业近些年发展的风风火火,但是必须看到的是其起步远远落后与发达国家,钢结构在超高层建筑中所占的比重还未能超过传统的混凝土结构。第二,应用不够成熟,钢结构在使用的过程中还是存在一定的问题。造成这样的问题出现,也是与我国超高层建筑钢结构起步较晚有着非常大的关系。第三,与国际建筑水平存在一定的差距。虽然我国在大力的加强超高层建筑钢结构的研究工作,但是必须要承认的是,在钢结构研究的过程中,我国尚未形成一套完善的建筑材料新标准,钢结构施工技术规范也并未成立,在制度以及标准方面都存在一定的欠缺,导致我国超高层钢结构建筑水平与很多的发达国家相比有着非常显著的差距。第四,钢材种类过少,存在参数缺陷。这种问题的出现,实际上也是由于我国钢结构产业起步较晚,发展时间有限所造成的。
2超高层钢结构施工技术分析
2.1常用技术体系分析
超高层钢结构施工技术体系在当前应用中主要分为框架-支撑结构、框架-核心筒结构、筒中筒及成束筒结构以及巨型支撑结构、交叉网筒结构等方面。首先,钢框架支撑钢结构的应用,主要是构建设置双重抗侧力体系,将其应用于超高层钢结构中,突破了单一钢框架支撑体系的使用,通过支撑框架和外围钢框建设两道防线,在有效借助设备层所建设的伸臂桁架加强层基础上,提升整体框架的抗弯能力,促使结构侧向刚度提升,降低了结构位移。其次,巨型支撑体系作为当前超高层钢结构常用的技术之一。其在具体应用中,工程人员是在框筒结构体系外框筒设置专门的巨型支撑,巨型支撑和外筒中梁柱相互协调,共同承担荷载力,以此促使外框筒承载框架所有的水平载荷,也是抗侧力体系改进的应用技术。最后,巨型钢框架体系。此种钢结构施工技术作为超高层钢结构的重要组成部分,在实际应用中是以巨型框架和小型框架协调使用,承载巨大的荷载力的应用技术。主框架主要承载整个结构体系所有的水平荷载,有效提升了钢结构的整体承载力。
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2.2超高层钢结构技术应用分析
超高层钢结构技术在实际应用中,由于其工程结构整体复杂,所以施工中容易遇到困难。面对当前超高层钢结构使用的混合体系,工程团队总结发现超高层建筑钢结构施工中,工序交叉多、高空高风险过作业多、施工操作面多、各工序衔接紧密等特点,对施工组织的有效协调要求较高,且钢结构的工程量比较大,对于高强度连续作业条件下钢结构吊装、安装要求较高。在具体的超高层钢结构施工中,充分利用建筑信息化模型(BIM),精确计算数量,合理设置规划节点,对钢结构核心筒、外框架伸臂桁架的设计在精确计算分析基础上确定。合理选择机械设备,尤其是垂直层面上的大型机械设备选择使用;注重加强合理组织层桁架施工。而在焊接工作中,工作人员需要针对钢结构的垂直度、轴线和标高偏差有效控制基础上,依据专项的测量技术方案严格进行动态监控。
2.3传统施工操作
超高层钢结构施工操作中,从地下部分和地上部分两个方面进行施工安装。首先,地下部分安装操作。工程团队需要根据工程施工场地选择吊装设备,吊装设备主要进行吊装塔楼部分结构的施工操作。而实际钢结构吊装中,随吊随运,有效控制施工现场。在地下部分钢结构中钢柱安装完成后,需要进行脚锚栓预埋施工,然后进行混凝土浇筑,混凝土强度符合工程标准之后,工程团队选择使用臂外扶平臂式塔吊对地下室结构进行吊装。吊装中,第一节地下钢柱吊装完成后,需要进行检测校正,并且保证柱脚锚栓牢固性,以此在柱脚底板进行混凝土的二次浇筑。在二次浇灌正式施工前期,工程人员需要对柱底做好密封工作,使用模板进行密封,避免混凝土外溢,有效控制混凝土浇筑质量。在地下部分安装操作完成后,则进行地上部分的施工安装。地上部分施工主要采用塔楼结构形式,工作人员选择使用加强层的筒中筒结构。为了保证结构的牢固性,内筒采用钢筋混凝土剪力墙进行设置,并且内筒角部需要科学设置伸臂桁架,而外筒采用型钢混凝土柱、钢框梁两部分协调组成使用,其角部需要设置竖向通高支撑。内外部角部相互协调,有效保证了整体结构的稳固性。由于超高层钢结构施工整体比较复杂,工程团队可以分为两个或者多个作业面,两个作业面的设置可以将核心筒和外框架设置成为两个作业面。
3超高层建筑钢结构连接施工技术
3.1箱形柱焊接
在开展超高层建筑箱型柱的焊接工作时,需要两名施工人员同时进行,这样才能确保两个柱面板的对称状态,具体的操作流程住下:第一,确保箱型柱焊接的的对称性。在柱面板一侧的无连接板上面,首先焊至三分之一板厚,连接板位于箱型柱中间的部分,需要按照施工要求采用有效的手段割去。第二,展开施焊施工。通常情况下,施焊施工往往是在箱型柱的另一侧开展,这个过程同样也是需要由两名施工人员进行,在经过轮换施工后,确保整个接头可以顺利的焊接完成。采用这种方法进行柱形箱焊接施工,不仅施工工艺简便,有效的提升了施工人员的工作效率,同时还能够有效的减少施工过程中出现的钢柱偏斜情况。在柱形箱焊接施工的过程中如果发现存在较大的焊接间隙差,就必须要及时的对焊缝进行妥善的处理,确定边点焊牢后才能够按照上述要求开展后续的施工流程。
3.2 H型钢梁焊接
在开展H型钢梁的焊接工作时,需要按照先焊接下翼板后焊接上翼板的顺序来开展。需要注意的是,在进行H型钢梁焊接工作时,应当以连接钢柱的一端作为起点,并且由于开展焊接工作会使得钢梁的温度升高,必须要等到其冷却后才可以进行另一端的焊接施工,切记不可H型钢梁两端的焊接工作不可以同时进行,以免造成安全事故的出现。
3.3钢柱、钢梁吊装技术
钢柱的吊装。钢柱吊装有两种方法:双机吊装或单点吊装,其中钢柱离开地面后直接在空中吊装。后者采用旋转吊装的方法,在吊装时应将支柱安装在垫子的根部,不得出现拖地现象。钢柱到达规定的位置后,先按垂直和水平的顺序调整高程和位移,最后再调整垂直度。钢梁的吊装。钢梁吊装前,应检查钢柱高度和柱间距,合格后可吊装钢梁。在吊装主梁时,首先要设置臂和扶手绳在梁上的安装和设置。主梁到达指定位置后,必须绑好扶手索和钢柱,以保证施工和吊装钢梁的安全。吊装点应设置在钢梁的上翼缘处,吊装点的具体位置应根据钢梁的跨度来选择。在进行施工时,为了提高施工效率,可采用多根吊索吊装小梁等重量较轻的小梁。
结束语
尽管我国超高层建筑钢结构产业与国际先进水平存在一定的差距,但是值得肯定的是,我国已经在短短的时间内就走完了很多发达国家需要很长的时间才能走完的道路,随着时间的推移,只要我国未来加强超高层建筑钢结构产业建设投入,制定完善的规章制度和行业标准,加大技术研究,完善相关配套设施建设,就一定可以有效的促进我国超高层建筑钢结构产业的进步,为我国社会主义市场经济的发展提供充足的动力。
参考文献
[1]郑洋,颜冬.超高层建筑钢结构安装施工技术[J].建材世界,2014,35(05):92-95.
[2]张兰.超高层建筑钢结构关键焊接技术[J].金属加工(热加工),2014(18):15.
[3]刘晓斌.超高层建筑钢结构施工焊接关键技术[J].金属加工(热加工),2014(18):20-23.
论文作者:刘巧霞,李三俊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/6/14
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