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超高层建筑钢结构施工特点及要点分析

发布时间:2022/01/21 点击量:
随着我国社会经济的发展,建筑工程也呈现出了高层化以及规模化发展趋势。而在超高层建筑工程的施工过程中,钢结构有着极为广泛的应用,且与混凝土结构相比,在强度和环保性能方面更加能够满足超高层建筑工程的施工要求。基于此,重点针对超高层建筑钢结构施工要点进行了详细的分析,以供参考。
 
一、引言
 
在我国城市化建设进程逐渐加快的发展态势下,城市的可用土地面积越来越小,而建筑工程的施工规模与施工数量却越来越多。而这在一定程度上促进了超高层建筑施工技术的应用与发展。在超高层建筑施工中,钢结构施工技术的应用至关重要。对超高层钢结构施工要点进行分析,有利于超高层建筑工程施工质量的提升,有利于超高层建筑结构的优化与发展。
 
二、超高层建筑钢结构施工特点分析
 
超高层建筑钢结构施工过程表现出了以下五方面特点:
 
第一,钢结构的应用涉及到了大量的建筑构件,所以与混凝土结构的应用相比,占用的施工现场面积更小;
 
第二,超高层建筑施工中在钢结构的应用方面有着较高的要求,所以必须要加强钢结构测量以及焊接等工艺的控制;
 
第三,超高层建筑的竖向荷载包含自重荷载与楼面荷载两方面,而建筑材料与建筑体积直接决定着建筑结构的自重荷载。而超高层建筑因为楼层多,需要使用大量的建筑材料,所以其自重荷载更大。另外,超高层建筑能够容纳的人流量与物品也非常多,所以其楼面荷载也远超于普通建筑。而这就对于超高层建筑结构的基础设计提出了更加苛刻的要求;
 
第四,超高层缺乏较强的抗侧移能力。因为超高层建筑的楼层较高,所以也需要承受更大的风荷载作用。在这种情况下,建筑底部的弯矩就会偏大。再加上超高层建筑缺乏较强的抗震能力,只有加强建筑顶部最大侧向位移与不同楼层之间最大层间位移的控制,才能够为超高层建筑工程的施工质量不受影响;
 
第五,超高层建筑的施工建设以高空作业为主,所以对于安全生产系统的完善性要求更高。而且,高空作业还需要使用到大型的起吊设备和升降器械,所以与普通建筑工程的施工相比,施工难度更大、施工风险更高、施工成本也更高。
 
三、超高层建筑钢结构施工要点分析
 
1、施工准备要点
 
与普通建筑工程的施工建设相比,超高层建筑工程对于建筑结构稳定性与安全性的要求更高,使用到的施工工艺也更加复杂,施工流程更加复杂。所以,在正式开始钢结构施工建设之前,必须要做好相应的施工准备工作。首先,施工单位要安排专门的技术人员严格审核施工图纸,从而及时发现施工图纸上的缺陷与问题。与此同时,还要与监理人员一起进行施工技术、施工工艺以及施工规范标准的检查与审核,并采取针对性的优化和改进措施,尽可能的降低由于施工技术、施工工艺等因素对超高层建筑钢结构施工质量的影响。其次,施工单位要安排专门的技术人员进行钢结构施工工艺的试验,使施工工艺流程更加清晰、明确。另外,超高层建筑钢结构的施工构建比较多,必须要安排专门的人员对其进行分类和保管,提升各项施工工序与施工环节的协调性。最后,针对钢结构的吊装施工,还需要提前按照自上而下的顺序进行相关构件的摆放,避免施工进度与施工质量受到影响。与此同时,还要提前严格按照相关施工标准对构件进行查缺补漏,避免后期钢结构的吊装施工出现无法弥补的问题。
 
2、塔吊布置装拆要点
 
在超高层建筑钢结构施工过程中,塔吊是最常用的施工设备,也是最关键的技术要点。只有结合施工现场的实际情况合理的布置塔吊、选择塔吊以及装拆塔吊,加强塔吊布置质量与选择质量的控制,才能够为超高层建筑钢结构的施工质量与施工效率提供保证。首先,在正式开始塔吊的安装之前,需要对施工现场进行实际的调查与分析,明确钢结构重量、施工现场的施工条件,并以此为基础进行塔吊的正确选择,明确塔吊的安装制作流程,提升塔吊装拆的安全性与可靠性。其次,加强构件特点的分析,并结合实际的吊装结构形态进行吊装安装地点的布置与优化,实现相关构件的垂直运输,为钢结构的安全施工提供保障。最后,针对大型塔吊设备的爬升,应当优先选择顶升方式;针对大型塔吊设备的拆除,需要通过辅助汽车的应用来攻克拆除难点,提升塔吊拆除的安全性。
 
3、钢柱吊装要点
 
钢柱吊装主要包含两部分:第一上节柱安装、第二首节柱吊装。要想保证钢柱吊装施工质量,必须要注意以下三点:首先,在正式开始首节柱吊装之前,需要先通过垫板和螺母来拧紧螺栓,并根据柱底设计标高进行垫板与螺母标高的调整。当吊装钢柱就位之后,还需要校准相应的基础中心线和钢柱中心线,之后再拧紧地脚螺母、下钩解、调整螺母,保证钢柱的垂直度,最后再将螺母拧紧,并进行垫板的焊接;其次,首节柱吊装完成之后,就需要进行其余钢柱的安装。需要注意的是,正式开始安装之前,需要严格检查柱顶的轴线与标高,将柱距偏差控制在3mm以下,在安装完所有的钢柱之后,还需要科学的调整钢柱标高和垂直度;最后,在钢柱吊装施工过程中,需要严格按照相关设计标准,通过升降吊钩和板间隙来调整钢柱标高。而针对钢柱垂直度的调整,则需要施工人员严格按照相关工艺流程,借助经纬仪与线坠进行测量,加强垂直方向的控制。
 
4、钢梁吊装要点
 
钢梁吊装的技术难度较高,施工人员只有严格按照相关施工标准和设计要求展开施工作业,才能够保证钢梁吊装施工质量。首先,在正式开始钢梁吊装之前,施工人员需要与监理人员一起严格检查钢梁的型号与质量,确认无误之后方可展开施工作业。而在具体的吊装过程中,还需要正确选择吊装位置,并在起吊之后根据实际情况调整吊索角度,并通过橡胶皮对构件吊点进行有力的保护,避免钢梁变形等问题的出现;其次,当钢梁处于水平状态时,如果到达可安装位置,施工人员需要利用旋转缆绳严格控制其水平位置,确保钢梁与安装轴线对准,并保证缓慢而匀速的下落;最后,当钢梁到达安装位置之后,要尽量与连接板靠近。与此同时,施工人员还要将临时螺栓拧紧,避免钢梁在自重作用下出现错孔,降低安装质量。最后,为了确保钢梁稳定后再脱钩,还需要使用高强螺栓进行固定。
 
5、节点连接要点
 
钢结构节点连接主要是通过焊接技术来完成。而常用的焊接技术主要包含两种:第一种是二氧化碳保护焊、第二种是手工电弧焊。首先,在正式开始钢柱焊接之前,要先通过特制的烤枪或者气焊加热坡口,使坡口两侧的母材得到均匀的受热,通过测量控制表面温度,避免出现母材局部氧化等问题;其次,在焊接过程中,必须要保证焊钉与焊枪夹头的配套性,加强栓钉质量的控制,确保其高度差不大于2mm。如果母材出现裂缝现象,那么需要对其进行补焊或者重新施焊。最后,节点连接中的关键环节就是螺栓的安装,而且对于螺栓强度的要求非常高。所以,在正式开始螺栓安装之前,需要严格检查螺栓质量;而在螺栓安装过程中,还要避免扩孔与敲打行为的出现,将其接触面控制在80%以上。
 
6、测量与校正
 
测量与校正是提升超高层钢结构施工质量的重要方式。针对测量与校正,需要注意以下几方面:首先,施工人员需要加强垂直度和轴线的测量,并保证所获数据的可靠性与有效性;其次,施工人员要加强超高层建筑结构的分析,并针对性的选择测量技术,在构件安装完成之后进行钢柱的校正与测量;再次,如果标高与标准出现偏差,垂直度还需要进一步调整,轴线也出现了便宜,那么就必须要采取一定的校正措施。最后,还需要系统性的检测钢结构施工质量,及时采取针对性地调整和纠正措施。
 
结语
 
在建筑工程楼层越来越高、施工规模越来越大的发展形式下,混凝土结构的应用表现出了一定的滞后性。而强度更高的钢结构开始在超高层建筑工程的施工过程中应用,并发挥出了非常突出的优势。但是,只有加强超高层建筑钢结构施工要点的控制,才能够有效提升超高层建筑钢结构的施工质量,促进超高层建筑施工技术的发展与进步。(编辑:杨登,许崇梅)
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