浅谈高层建筑钢结构的关键施工技术论文_陈士金

浅谈高层建筑钢结构的关键施工技术论文_陈士金

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摘要:高层建筑一般就是所说的楼层在十层及以上的,同时高度大于27m的住宅或者高度大于24m的非单层仓库、厂房等建筑。而高层建筑得以存在的关键构成要素就是钢结构,因为钢的优点是高强度、轻重量、快速度、高性能等,所以一般高层建筑都采用钢结构施工。本文主要对钢结构在高层建筑施工中的几个关键技术的运用情况以及在高层建筑施工中需要注意的问题加以介绍。

关键词:钢结构施工;关键技术;高层建筑

1高层建筑钢结构施工的前期准备

在施工之前需要做好相应的准备工作,施工时就可以使材料短缺、人员分配不到位、机械不到位等情况避免出现。(1)钢材料建筑施工具有灵活性,许多客户对高层建筑的结构的要求都较为独特,但是构想和可操作性之间有一定的差距存在,所以在施工之前,不管是客户还是施工方都一定要严格的审核建筑设计图纸,看看是否符合钢材料施工的标准和规范。施工方对施工工程技术也要严格把关,保证每一个施工团队都对建筑设计图纸有详细的了解。(2)要审查高层建筑钢结构施工所制定的项目管理法和施工组织计划。高层建筑由于其高度因素,对施工造成了一定的难度,所以施工方要制定科学合理的项目管理方法和施工计划,尤其是对特种人员要进行考察和培训。(3)要提前准备好合适的建筑施工机械,配备和建筑总高度适应的塔吊,因为高层建筑的钢结构以及其他的建筑材料和建筑设备的都需要塔吊和起重机等机械来运输。

2高层建筑钢结构施工的关键技术

2.1高层建筑钢结构施工的测量技术

高层建筑钢结构的要求是结构复杂、通视条件差、技术要求高等。要保证建筑施工的准确性,就对测量技术有了较高的要求。目前,双重控制网是通用的测量高层建筑的方式,就是测量人员对GPS地位系统利用来对测量基准网进行测定和设立。再利用全站仪、测距仪、工程经纬仪等仪器进行辅助和配合,对三维坐标建立起,模拟测试和定位整个建筑的钢结构。再利用科学的计算方法对建筑实际施工中的钢结构进行精准的计算,然后施工方根据计算结果再制定相应的施工方案。测量仪器的先进性和精准性对测量的结果也有重要的影响,比如以前施工现场使用最多的工程经纬仪是光学经纬仪,但是随着科技的发展,光学经纬仪会逐步被数字化显示的电子经纬仪所代替,因为电子经纬仪的精度、速度都更好,而且它还具有自动记录和储存数据的功能。

再比如全站型电子速测仪,它是一种集机、电、光于一体的高技术计量仪器,如果在测量中能够选取精密的全站测速仪,就可以对高层建筑钢结构进行全面的测量,这既节约了成本又提高了对建筑钢结构的了解,从而更加利于钢结构施工的精准和质量保证。

在实际的高层建筑工程测量中,为了尽可能方便的观测测量目标,还可以在电子经纬仪的望远镜筒上面装上半导体激光器,就可以成为激光经纬仪,这就可以避免高层建筑通视性不好给测量带来的不便了。

2.2高层建筑钢结构的施工技术

高层建筑钢结构的主要施工点在于要把结构与结构之间、构件与构件之间进行紧密连接,使整个建筑钢结构能够有超强的稳定性和强度。下面主要介绍三种解决钢结构构件之间连接的技术。

2.2.1地脚螺栓预埋技术

厚度为6~10cm的厚钢板是定位钢板的主要选材标准,而定位钢板对整个建筑地脚螺栓的定位和强度有重要的影响。因此地脚螺栓预埋技术的关键在于对定位钢板的尺寸选择。定位钢板尺寸和钢柱底垫板的尺寸要一致,在钢板下面螺栓上还要安装止退调节螺栓并能够调节,再在钢板上预留出直径为15cm左右的孔以方便内部钢筋的捆扎工作。

2.2.2钢柱的安置技术

钢柱的安置主要是要将柱子的标高、垂直度与定位轴线之间的偏差控制好。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首根柱子必须要控制好标高和定位轴线,可以利用定位钢板和螺母来进行调节;次跟柱子还要注意利用调节丝杠测试好垂直度。

2.2.3钢梁的安置技术

通过限位钢板的多次校正和临时固定作用,可以确定钢柱与钢梁连接处的垂直度以及轴线的位置,这就是钢梁安置的技术要点。安装时将吊装耳板安在钢梁上,并且焊接两块限位钢板在耳板的两端可以使钢梁被临时固定起来。一般将吊装耳板安装在钢梁两端距中心1/4处,耳板的厚度控制在1~1.6cm之间。而限位钢板一般安装在钢梁的上部,厚度和耳板厚度相同,这样的安装技术可以很好的提高钢梁的安装精度,还能加快施工的速度,是一种既经济又安全的方法。

2.3高层建筑钢结构施工的焊接技术

由于高层建筑钢结构的接点较多,而且每个接点都需要牢固的焊接,再加上钢结构本身的重量很大,而施工环境的特殊性又增加了作业的难度,以至于许多钢结构需要分批次被运输到安装点去。这些局限性因素就对焊接技术有非凡的要求。要邮箱运用高层建筑刚结构施工的焊接技术,需要从以下几个方面着手:

2.3.1明确焊接顺序

高层建筑钢结构受建筑本身的形状和结构影响,因此钢结构的排布也会有不同,而不同排列结构的焊接顺序也有着巨大的区别。比如说平面排列的钢结构在焊接时要注意保持方向的对称,从中间开始向四周扩散焊接;而呈竖向结构排列的钢结构要从框架梁到压型钢板支托的顺序焊接。每一次焊接前最好进行试焊接,以确保焊接工艺和焊接质量,焊接完以后还要仔细检查,看是否存在焊接不到位或者有瑕疵的地方,方便及时完善和改工,以免在总验收时再重复工作。

2.3.2选择最优焊接工艺

钢结构常用的焊接方法有自动或半自动埋弧焊、手工电弧焊、气体保护焊、电阻焊等。手工电弧焊是最基本最常用的焊接方法,但是在一些特殊的钢结构焊接中仅仅使用手工电弧焊是远远不够的,它的效率特别底,劳动强度太大。埋弧焊熔深大、热量集中比较适合厚钢板的焊接,但是它对焊件边缘的精度比手工电焊要高。而气体保护焊没有熔渣,焊接速度快且焊体强度高、抗腐蚀性强,市一中比较优良的焊接方法。电阻焊就比较适合用于冷弯薄壁型钢构件进行焊接。因此在选择焊接工艺时要结合具体的焊接钢材料。

2.3.3提升焊接质量

在实际焊接过程中,焊接工人应该尽量避免出现焊瘤和焊缝。这就要求工人在进行焊接前要对焊接材料进行检查,以免将腐蚀过的、严重生锈或变质的焊接材料焊接到钢结构上了。要确保焊接质量还要求焊接工人要明确相关的焊接要求,在焊接时规范操作,控制好焊接温度,杜绝出现裂纹、气孔、夹渣等情况。

2.4高层建筑钢结构施工的预变形控制技术

高层建筑随着楼层的增高对下部楼层的承重压力也会逐步加大。当承重能力达到极限时就会出现变形、沉降、压缩等情况,从而影响建筑的整体性能,所以必须采取预变形控制技术以用于控制、拯救沉降、压缩及变形等不良情况。在施工之前,施工企业针对施工全过程进行一次模拟和仿真实验,已获得钢结构节点在施工和吊装中连续变化和累积的变形值,这个变形值就是施工方案与技术选择的理论依据。而获取变形值的这个模拟仿真实验通常被成为预变形控制技术。预变形控制技术还对防范建筑出现三维变形现象有重要的作用,由于先进的许多高层建筑设计非常个性化,就不可避免会出现空间三维变形的现象,比如我国的鸟巢、水立方等极具特色的建筑物,在建筑施工时都一定会进行严格的模拟测算,以保证这些建筑的稳定性和使用性能。

3结语

综上所述,影响钢结构在高层建筑中的运用因素有很多,但是只要相关人员能够把握好关键技术,从焊接、测量、前期准备等多方面着手改善相关工艺和技术,就可以尽可能的减少环境、天气等外部条件对高层建筑施工造成的影响,从而更好的保障高层建筑的质量。

参考文献

[1]曹国明.高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].建筑工程技术与设计,2016(11).

论文作者:陈士金

论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期

论文发表时间:2017/9/29

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