摘要:高層建筑鋼結構在現代化的城市建設中運用的越來越普遍,已成為當今建筑工程中一種重要的結構形式,除了能夠保證建筑工程項目施工達到建筑設計的預定要求,還能夠有效的節約城市中的土地成本,提高土地的利用率。在當今科技技術高速發展的時代,我們只有對高層建筑鋼結構施工技術不斷的研究和探索,才能與時俱進,為城市現代化建設提供動力!本文探討了高層建筑鋼結構施工技術要點。
關鍵詞:高層建筑;鋼結構;施工技術;要點
前言
我國正在大力發展鋼結構高層民用建筑,不論是工程施工,還是管理人員,我們都應該善于及時總結已建成的鋼結構工程的經驗,完善施工技術及管理,不斷創新,將信息化模型運用的施工中,通過三維動畫,模擬施工等創新技術,逐漸提高施工的精度和施工質量,運用新技術使施工更方便,更簡潔。
1、高層建筑鋼結構施工的優勢與缺點
1.1主要優勢
1.1.1施工周期短。鋼結構施工所需要的構件可以采取工廠化大規模生產模式,并且可以現場進行安裝。
1.1.2在安裝時,不需搭設大量的腳手架,同時采用壓型鋼板可作為混凝土樓板的永久性模板,不用另行支設模板,而且混凝土的施工可與鋼結構安裝交叉進行,這樣就可以大大的縮短施工周期。
1.1.3與普通混凝土相比,鋼結構具有更強的抗壓以及抗彎性能,因此,在遭受相同的強度壓力下,可以縮小截面從而增大了有效空間。
1.1.4使用鋼結構施工技術建造的建筑物,其施工材料可以被循環使用, 同其它結構建筑物相比減少了大量的建筑垃圾,更為節能環保。
1.1.5新型高強耐腐蝕鋼結構材料的研發,能使建筑物更加牢固、耐用。
1.2存在的主要缺點
1.2.1耐火性差。鋼結構在火災中的情況下,鋼材的導熱系數往往大于鋼筋混凝土的導熱系數,其耐火性能要差于混凝土結構,鋼材的屈服強度與彈性模量就會隨溫度上升而急劇下降。當結構溫度達到350 攝氏度及500 攝氏度時,其強度可分別下降30%- 50%。當溫度達到600℃時,鋼結構基本上就喪失了其全部的剛度與強度,以致結構完全喪失了承載的能力,變形也就急劇增大,就會導致結構倒塌。因此,在鋼結構結構設計中結構抗火被視為重要一環。
1.2.2耐腐蝕性差。鋼材表面的鐵原子容易與空氣中的氧,化合生成氧化鐵銹,銹蝕能夠引起應力集中,危害鋼結構的使用安全,使鋼結構提前破壞,因此對鋼結構進行有效的防腐才能確保其使用年限。
2、高層建筑鋼結構施工技術的要點分析
2.1高層建筑鋼結構施工的測量技術
高層建筑鋼結構復雜、通視條件差、技術水平要求高,在一定程度上提高了建設工程的施工測量技術難度。因此為了增強施工測量的精準度,必須配備科學完好的儀器設備,制定測量基準點和基準網,選擇正確的測量方法,確定最佳的測量線路,結合各種施工技術保障測量的準確性,在進行正式的測量工作之前,相關工作人員需要對測量位置進行科學精準的確定,利用科學化的技術手段來操作測量儀器設備,從而提升測量的精確性,達到精準測量的目的。
2.2高層建筑鋼結構的施工技術
2.2.1地腳螺栓預埋技術
厚度為6~10cm 的厚鋼板是定位鋼板的主要選材標準,而定位鋼板對整個建筑地腳螺栓的定位和強度有重要的影響。因此地腳螺栓預埋技術的關鍵在于對定位鋼板的尺寸選擇。定位鋼板尺寸和鋼柱底墊板的尺寸要一致, 在鋼板下面螺栓上還要安裝止退調節螺栓并能夠調節, 再在鋼板上預留出直徑為15cm 左右的孔以方便內部鋼筋的捆扎工作。
2.2.2鋼柱的安置技術
鋼柱的安置主要是要將柱子的標高、垂直度與定位軸線之間的偏差控制好。首根柱子必須要控制好標高和定位軸線,可以利用定位鋼板和螺母來進行調節; 次跟柱子還要注意利用調節絲杠測試好垂直度。
2.2.3鋼梁的安置技術
通過限位鋼板的多次校正和臨時固定作用,可以確定鋼柱與鋼梁連接處的垂直度以及軸線的位置,這就是鋼梁安置的技術要點。安裝時將吊裝耳板安在鋼梁上,并且焊接兩塊限位鋼板在耳板的兩端可以使鋼梁被臨時固定起來。一般將吊裝耳板安裝在鋼梁兩端距中心1/4 處,耳板的厚度控制在1~1.6cm 之間。而限位鋼板一般安裝在鋼梁的上部,厚度和耳板厚度相同,這樣的安裝技術可以很好的提高鋼梁的安裝精度,還能加快施工的速度,是一種既經濟又安全的方法。
2.3高層建筑鋼結構施工的焊接技術
焊接技術是高層建筑鋼結構施工中的關鍵,高層建筑鋼結構的結點數量較多、質量要求較高,而且大多數構件需采用強焊接的方式進行處理,同時鋼結構承載重量大、結構高、安全性差,受氣候環境影響顯著,因此大大增加了超高層建筑鋼結構施工難度。為了提高焊接技術水平,需要明確焊接順序,在焊接時需要根據不同鋼材的特點和性能結合現場施工環境,選擇合理的焊接材料和設備,以及選擇適當的施工工藝,從而提高結構的幾何精準度。此外要對焊接技工進行技術培訓,進一步提升技工的焊接技術,強化技工的焊接熟練程度。為了保證焊接的質量,要嚴格對焊接作業的檢測,避免出現焊接縫等現象。在焊接施工完成后,可利用超聲波的方式對焊接質量進行檢驗,保證高層建筑鋼結構的施工質量。
2.4高層建筑鋼結構施工的預變形控制技術
高層建筑隨著樓層的增高對下部樓層的承重壓力也會逐步加大。當承重能力達到極限時就會出現變形、沉降、壓縮等情況,從而影響建筑的整體性能,所以必須采取預變形控制技術以用于控制、拯救沉降、壓縮及變形等不良情況。在施工之前,施工企業針對施工全過程進行一次模擬和仿真實驗,已獲得鋼結構節點在施工和吊裝中連續變化和累積的變形值,這個變形值就是施工方案與技術選擇的理論依據。而獲取變形值的這個模擬仿真實驗通常被成為預變形控制技術。預變形控制技術還對防范建筑出現三維變形現象有重要的作用,由于先進的許多高層建筑設計非常個性化,就不可避免會出現空間三維變形的現象,在建筑施工時都一定會進行嚴格的模擬測算,以保證這些建筑的穩定性和使用性能。
3、結語
綜上所述,對于高層建筑鋼結構施工關鍵技術問題進行科學研究,有利于全面提升高層建筑鋼結構施工的質量與水平,保障施工的安全性,使高層建筑的設計水準得到全面的提升。
參考文獻:
[1]陳玉龍.關于土木工程鋼結構施工技術的有關問題分析[J].江西建材.2016(06)
[2]王潤蓬.高層建筑鋼結構施工技術與管理[J].建設科技.2016(05)
[3]陳熙隆.建筑房屋鋼結構與混凝土結構的技術經濟性對比分析[J].四川建材.2017(07)