浅述高层建筑钢结构施工技术

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[摘 要]目前在高层建筑钢结构的施工中还存在不少的问题,处理不好很有可能引发工程事故,造成重大的经济损失和人员伤亡.从其特点入手,分析了施工中需要注意的要点,为我国高层建筑的发展做出新的见解.

[关 键 词]高层建筑；钢结构；施工技术

1.高层建筑钢结构的施工优势

抗震性：低层别墅的屋面大都为坡屋面,因此屋面结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,形成了非常坚固的“板肋结构体系”,这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力,适用于抗震烈度为8度以上的地区.

抗风性：型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强.建筑物自重仅是砖混结构的五分之一,可抵抗每秒70米的飓风,使生命财产能得到有效的保护.耐久性：轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成,钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造,有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响,增加了轻钢构件的使用寿命.结构寿命可达100年.保温性：采用的保温隔热材料以玻纤棉为主,具有良好的保温隔热效果.用以外墙的保温板,有效的避免墙体的“冷桥”现象,达到了更好的保温效果.100mm左右厚的R15保温棉热阻值可相当于1m厚的砖墙.

2.高层建筑钢结构施工存在的缺陷

利用钢结构施工有很多优势,但是,我们也不能忽视钢结构本身存在的缺陷.

2.1钢结构材料导热快,这使得它的耐火性较差.如果遇到火灾,钢结构建筑的危险系会高于其他建筑结构.这是由于钢材本身导热快,在遇到高温时,钢结构本身的强度会急剧下降,在超高温的影响下,钢结构的强度甚至会完全丧失.而一旦钢结构的强度丧失,其承载能力就显得不堪一击,最终会导致钢结构高层建筑的坍塌.

2.2钢结构的抗氧化能力差,容易被腐蚀.这是由于钢材表面的铁遇到空气会被氧化,产生铁锈,而钢结构长期受腐蚀,会影响钢结构的稳定性,最终会危害钢结构的使用寿命.因此我们的高层建筑在采用钢结构时要特别注意对其进行防腐保护.

3.高层建筑钢结构施工之前期的准备工作

在高层建筑钢结构施工进行前,我们必须做好充分的准备工作.主要包括对钢结构施工构件的验收、对施工图纸的审查、对施工组织设计的审查等,具体表现在以下几个方面：

3.1在施工开始前,要组织工程师和其他工程相关的监理和施工人员进行施工图纸的审核工作.这有助于施工和监理人员充分了解工程的施工意图,对施工过程中的难点和重点有一个清醒的认知,在施工中可以更好地执行施工标准,对施工要点的把握也可以更准确.进行图纸的审查还有一个重要作用就是为了检查图纸中是否有遗漏的施工要点,这样便于及时发现施工图纸存在的问题,并能及时做到查漏补缺,减少施工图纸对工程质量和进度等的影响,从而保证施工的顺利进行.2）要对钢结构施工的相关构件进行验收,确保钢梁、抗剪栓钉、高强螺栓等原材料符合质量标准,另外还要对钢结构原材料的型号、规格等进行统一的验收,确保其符合高层建筑结构施工的需求.3）要对钢结构施工组织设计的完整程度进行审查.要确保施工组织设计包含有以下内容：其一,要有完整的施工计划；其二,要有严格的质量管理体系；其三,要有控制工程施工质量的具体办法；其四,要建立工程进度的控制体系；其五,要有完善的质量保证体系.4）要严格把好施工人员的技术关.要对施工人员的从业资格证和技术条件进行严格的审核,必须筛选出高标准高技能的人才进行施工,对于滥竽充数不合标准的施工人员坚决不予采用.此外,还要制定严格的施工制度,明确施工人员的责任,防止施工人员玩忽职守,不按照安全标准执行施工计划引发不必要的施工事故.

4.高层建筑钢结构施工中的技术要点

4.1高层建筑钢结构塔吊的选择.塔吊是钢结构工程施工中的重要设备,对其选择要充分考虑多方面的因素,除了考虑这些客观因素外,我们在对塔吊的选择上还要充分考虑到它是否安全可靠,是否能正常地完成施工.一般情况下,高层建筑的塔吊多选用内爬式.采用这种塔吊进行施工,不需要再对楼层进行额外的加固工作,而且这种塔吊对起重机的要求相对较低,它还便于起重机的布设,使得起重机可以自由的选择布设位置.值得一提的是,这种塔吊的造价也要远低于其他塔吊.

4.2高层建筑钢结构施工中吊装的顺序及需考虑的诸因素.在工程的施工中,吊装是其中的一道重要工序,吊装的快慢与吊装效果的好坏直接影响着整个工程的施工效果.在吊装开始前,我们要先确认吊装的位置分区、吊装的先后顺序.这时首先还要考虑钢结构的结构形式以及现场的施工环境,包括用来进行吊装的塔吊的位置和数量.在确认完这些基本的信息之后,可以把工程划分为东、西两个作业区,在进行吊装时先从中间的一个单元开始,使其组成一个稳定的刚度柱网单元.在进行完一个单元的吊装工作后,我们可以在其周围的位置再吊装两个单元,这样等到三个单元的吊装全部完成后,我们可以从整体的角度出发进行全面的吊装校正工作.

4.3要对钢结构的钢柱进行吊装前的严格审查.钢结构的钢柱必须符合施工规范的标准,另外,不能把钢柱的翻样下料长度误认为是钢柱的设计长度,对翻样下长度的误差也决不能视若不见,要严格地控制其准确度.

4.4准确掌握钢结构螺栓的预埋位置,并对其进行多次测量.螺栓的预埋位置关系重大,如果预埋不合理,会导致钢柱甚至整个工程的安装和施工困难,而且也会严重影响到钢结构工程的安装质量.鉴于螺栓预埋位置的特殊型和重要性,我们在预埋螺栓时要进行最少不低于两次的测量.如果测量过程中发现预埋位置超出,要及时地返工进行重埋工作,切不能图一时之功,造成整个工程施工的瘫痪.

4.5要高水平地完成高层建筑钢结构的焊接工作.钢结构的焊接对整个工程的重要性不言而喻,它关系到整个钢结构施工的稳定和质量,能否高质量高水平地完成钢结构的焊接,直接影响着钢结构的施工效果.因此,我们必须严格控制钢结构的焊接工程,在进行焊接前,要督促相关人员对焊条进行严格的检查,主要是对焊条合格证的检查.另外,要严令焊接人员按照焊条的说明书进行焊接工作,决不能随意而为之.在焊接时还要做到几点：其一,要做到钢结构焊缝表面的平滑,不得留下裂痕或者焊瘤痕迹；其二,一级、二级焊缝的表面不能有气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷；其三,要对钢结构的焊缝进行无损检测工作,无损检测的目的是检查钢结构焊缝中是否存在危险性缺陷,以确保钢结构的安全.钢结构的焊缝外观质量必须符合以下图表的规定.

4.6要注意钢结构高强度螺栓的连接施工.首先是高强度螺栓的紧固工作,它一般分为初拧和终拧两个环节.在螺栓的紧固过程中钢板会发生变形,而初拧正是为了缩小螺栓在紧固过程中受到的来自钢板变形的影响.而在对大型节点的钢结构进行螺栓紧固时则一般要经初拧、复拧和终拧三个步骤,即在初拧的基础上,要再进行一次紧固工作,终拧则顾名思义是对螺栓进行最后的紧固.

5.高层建筑钢结构施工还需要注意以下几个问题

1）我们必须根据钢结构建筑的施工特点进行施工器械的选择,如对内爬式塔吊的选择,必须尽可能地考虑其安全性和可靠性.2）要特别注意钢结构的施工安全.要成立专门的安全小组,定期派专人到现场进行安全监督和指导工作,及时发现钢结构施工中的安全隐患,并积极采取措施保证钢结构建筑的施工安全.3）要建立钢结构工程的防火规范.钢结构建筑的优点很多,但是其存在天然的耐火性能差的缺陷,这就要求我们在钢结构建筑的施工中特别注意防火系统的建立.应设立自动的喷水灭火系统全保护,防止高温条件下钢结构的坍塌.

6.结语

钢结构施工是一项极为复杂的工程,需要我们平时多做总结和思考,在施工的过程中必须掌握其施工要点,并严格按照相关规范执行操作.平时也需要我们多向同行成功人士学习,为钢结构的施工做好准备.