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      鋼結構施工技術(shù)在高層建筑施工中的應用

      2019-08-15 09:24

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      摘要:近年來(lái),越來(lái)越多高層建筑在各大城市拔地而起,帶動(dòng)和輻射了城市建設的發(fā)展,有的高層建筑也成為了城市地標建筑。在高層建筑中,因鋼結構強度高、自重輕、節能環(huán)保、施工速度快等優(yōu)點(diǎn),越來(lái)越多的鋼結構施工應用到高層建筑中。本文主要介紹高層鋼結構施工技術(shù)在高層建筑施工中的應用,重點(diǎn)論述提出了結構測量、吊裝、焊接等高層鋼結構關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)的控制。

      關(guān)鍵詞:高層;鋼結構施工;施工特性;技術(shù)準備;施工技術(shù);要點(diǎn)控制

      1、高層建筑鋼結構施工特性

      (1)節能環(huán)保。鋼結構有著(zhù)高強度和高能效的特點(diǎn),與鋼筋混凝土高層相比,在高層中使用鋼結構,保證同等強度的同時(shí)可使建筑材料使用量大幅度降低,節約大量的結構空間,從而減輕結構自重,也積極響應了國際上和我國建設部們倡議的綠色建筑理念。相對較少的建筑使用材料降低了消耗和運輸成本,而且鋼材還可以回收利用。

      (2)較高的強度和韌性。鋼結構的抗折、抗拉性能遠超混凝土材料。在與使用鋼筋混凝土同等用量時(shí),高層中使用鋼結構,可以增加高層建筑高度和建筑結構使用面積。鋼結構可以使設計師大膽的進(jìn)行外觀(guān)設計(比如扎哈-哈迪德設計的北京Sohu系列),創(chuàng )造更多更美的建筑。鋼結構可使高層建筑整體受體更趨于平衡,鋼結構的高強度和高韌性可以對外力進(jìn)行有效的分配與傳遞,從而保證高層整體結構的穩定性。

      (3)工期進(jìn)度優(yōu)勢。高層鋼結構的制作以及結構部件的加工完全可以工廠(chǎng)標準化加工作業(yè),施工材料大多數需要在工廠(chǎng)加工為成品或半成品,運送現場(chǎng)用相應的機械吊運安裝,通過(guò)螺栓或者焊接使各結構部件連接。成品與半成品的精度控制質(zhì)量高,鋼構件加工制作不受工序限制,提高了生產(chǎn)速度和施工質(zhì)量

      2、高層建筑鋼結構施工技術(shù)準備

      (1)施工技術(shù)資料的準備。高層鋼結構施工的技術(shù)交底記錄、圖紙會(huì )審、設計變更、洽商記錄匯總表、圖紙會(huì )審記錄、設計變更通知單、工程洽商記錄、設計交底記錄等技術(shù)準備資料已全部準備齊全。相應施工的組織設計、計劃、方案等已逐級上報,經(jīng)監理機構和業(yè)主審批通過(guò)。

      (2)施工現場(chǎng)和鋼結構加工場(chǎng)的準備。施工前完成施工現場(chǎng)和加工場(chǎng)“三通一平或七通一平”,由于高層屬于大工程量高密度集約型工程施工,須合理規劃好施工區域與材料的存放區。施工區域重點(diǎn)合理規劃起重吊裝區域以及鋼結構與混凝土交叉做作業(yè)施工區域的的設計,保證鋼結構起吊安裝和其他施工的需要。加工場(chǎng)內鋼部件按照計劃提前生產(chǎn)制作,逐一經(jīng)過(guò)質(zhì)量驗收,按照施工順序碼放,并有一定的防護措施。

      (3)施工設備的準備。高層建筑鋼結構施工除采用的常用土建機械設備外,主要對起重吊裝設備要求較高,目前高層鋼結構施工中主要選用塔式起重機,施工電梯、履帶吊、門(mén)式起重機等其他輔助起吊設備進(jìn)行配合。另外高層建筑鋼結構施工要配備相應的測量、試驗設備,如全站儀、鉛錘儀、沉降觀(guān)測儀、應力應變檢測計、GPS等。

      3、高層建筑中鋼結構施工技術(shù)運用研究

      3.1 高層鋼結構的測量與變形技術(shù)控制

      測量控制。在高層鋼結構施工過(guò)程中,對建筑結構高程及垂直度指標有相當嚴格的要求,指標偏差較大嚴重影響建筑物受力和安全。首先配備專(zhuān)業(yè)測量人員和標定實(shí)驗設備。具體測量中建筑物的四角軸線(xiàn)坐標樁采用全站儀配合激光經(jīng)緯儀進(jìn)行測設。全站角度的系統誤差1”,測距系統誤差2ppm.整體精度標準按二級導線(xiàn)點(diǎn)布置原則;軸線(xiàn)控制樁是工程施工過(guò)程中測量放線(xiàn)的依據,必須進(jìn)行保護。以控制樁為中心砌長(cháng)寬均為0.5m、高0.3m的磚墩,磚墩周?chē)龃u,中間填充砂漿,再搭設鋼管進(jìn)行保護。為保證建筑物豎向施工的精度要求,在場(chǎng)區內應布設東西南北四個(gè)水準控制點(diǎn),建立高程控制網(wǎng)。水準點(diǎn)應布設在通視良好的位置,距離基坑邊線(xiàn)不小于15m;高層垂直控制:高層鋼結構0.00以上的軸線(xiàn)測量采用激光垂準儀內控接力傳遞法進(jìn)行。

      變形監測。高層鋼結構變形監測主要包括深基坑、建筑物沉降、建筑物空間三維變形等?;铀轿灰朴^(guān)測需至土方回填完畢;。建筑物檢測具體在首層離開(kāi)室外地平0.150m外坪高處,按沉降觀(guān)測規程埋點(diǎn)要求,埋設沉降觀(guān)測點(diǎn)。采用永久性沉降觀(guān)測暗標埋設法、暗標有標體、標蓋、標志桿三部分組成,材料使用不銹鋼或鍍鋅鐵件。沉降觀(guān)測精度為0.1mm;建筑物空間三維變形主要是通過(guò)數據模型的模擬,通過(guò)現實(shí)施工的實(shí)時(shí)監測,保證施工達到設計要求。

      3.2 高層鋼結構建筑的吊裝技術(shù)控制

      高層鋼結構建筑施工吊裝工作是關(guān)鍵施工環(huán)節,直接影響項目的質(zhì)量、安全和進(jìn)度。在吊裝施工過(guò)程中,必須嚴格執行技術(shù)標準和相關(guān)操作規范,吊裝鋼結構前應對起吊機械進(jìn)行相應的穩定性檢測,吊裝過(guò)程中必須保證起重機械不能超負荷工作,相應的鋼絲繩和索具也需配套使用,對發(fā)生散股或毛刺的鋼絲繩及時(shí)處理。鋼結構記憶其他構件綁扎必須牢固平穩,起吊位置在構建的重心位置。對不規則鋼的吊裝,吊掛點(diǎn)需要用的專(zhuān)用連接板,并將鋼構件緊固。

      在構件吊裝就位前,必須先對已完工序檢驗,同時(shí)檢查預埋件的尺寸和位置,對鋼結構軸線(xiàn)和高程給與定位。起吊過(guò)程中鋼構件需緊固,另需綁上溜繩或鳳攬,輔助調整構件的位置和方向。禁止吊裝快速升降,確保吊裝鋼構件的穩定,雨季施工要采取防滑措施,夜間施工需保證足夠的照明。鋼構件吊裝就位后,每個(gè)部位必須對應板上的上、下螺孔,如不滿(mǎn)足要求是要求,需及時(shí)進(jìn)行調節。

      3.3 高層鋼結構建筑的焊接技術(shù)控制

      鋼構件的焊接是高層鋼結構施工的關(guān)鍵施工工序,現場(chǎng)焊接工作量大、焊接要求質(zhì)量高,對鋼結構質(zhì)量、安全性能起到關(guān)鍵的作用。此外焊接作業(yè)受到天氣和高空作業(yè)影響,需選擇合適的焊接方式,做好焊接工藝評定,高空焊接平臺能滿(mǎn)足焊接施工要求,設置相應接火防火裝置。雨季焊接作業(yè)時(shí),要清除焊口附近表面的雜物及鐵銹,并用密封貼或塑料密封模進(jìn)行密封,必要時(shí)搭設遮雨棚。在冬季或寒冷地區氣溫低于-5℃時(shí)以及雨雪天氣時(shí)應禁止焊接,施工安排必須在冬季施焊時(shí),必須采取保溫加熱措施保證焊接質(zhì)量。焊接完成后需要對焊縫進(jìn)行自檢、二檢甚至業(yè)主方單獨聘請的第三方進(jìn)行焊接質(zhì)量檢測,保證作業(yè)質(zhì)量。

      焊接的基本原則需按照“先上后下、先內后外、先翼后腹,順序對稱(chēng)”施焊。在焊接工作開(kāi)始之前確認部件吊裝尺寸、位置符合要求,焊接前及時(shí)清理氧化皮、毛刺等雜質(zhì);異型構件的角焊縫和對接焊頭需按需安裝引弧板、收弧版等保證坡口焊接質(zhì)量。開(kāi)始焊接時(shí)注意焊接順序,平面上由內向外對稱(chēng)焊接,上部梁體優(yōu)先焊接,然后焊接梁體與結構柱結合部位,鋼結構柱由焊工對稱(chēng)同步施焊。焊接作業(yè)時(shí),第一層要把母材和墊板接縫處坡口要封住,所用墊板一定要靠實(shí)牢固,梁柱和墊板的連接為連續焊,焊腳高度需符合相應要求,引弧板焊縫的長(cháng)度需大于引弧板的2/3,焊接完成后割去引弧板一公分左右。逐層施焊時(shí)嚴格清理焊渣和其他雜質(zhì),缺陷及時(shí)處理。構件焊接層溫度保持在規定范圍內,將一個(gè)接口持續焊完。

      在鋼構件焊接完成一天后,及時(shí)檢查外觀(guān)質(zhì)量和焊縫焊接質(zhì)量,對于角接縫和單面焊的對接縫,可以采用磁粉(MT)、超聲波(UT)、射線(xiàn)(RT)等無(wú)損檢測焊縫質(zhì)量。焊縫外觀(guān)有超差缺陷時(shí),及時(shí)將問(wèn)題部分磨掉進(jìn)行補焊,經(jīng)處理使的補焊與原焊縫平順過(guò)渡,當內部焊縫缺陷問(wèn)題較大時(shí),必須剔除內部問(wèn)題焊縫后重新施焊。焊接過(guò)程中嚴格控制鋼構件的變形,通過(guò)工藝梁、輔助墊板等工藝控制焊接變形,保證焊接質(zhì)量。

      4、結束語(yǔ)

      隨著(zhù)經(jīng)濟的飛速的發(fā)展,新型建筑模式也不斷的涌現,因鋼結構運用到超高建筑,無(wú)論是在美學(xué)上還是在功能多變上發(fā)生了超高施工技術(shù)的變革。本文通過(guò)對高層建筑鋼結構施工深入剖析,提出要在施工過(guò)程中掌握鋼結構施工的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn),加強組織技術(shù)管理,從而提高施工水平。

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