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【摘 要】 钢结构工程因其具有跨度大、利用空间大、施工速度快、经济且实用等特点被广泛利用于企业厂房及跨度较大的建筑上。就目前的情况来看,钢结构施工技术上还是有一些不足,本文分析了钢结构施工的关键技术和措施。
【关键词】 钢结构施工;关键技术;措施
随着我国的国民经济水平的飞速提升,我国的建筑行业也得到了十分迅速的发展,作为我国城市化、工业化和科技水平快速发展的结合产物,我国建筑的施工技术随着科技技术水平的不断提高也得到了迅速的发展,但是同时也暴露出了诸多的问题,如施工技术水平进展缓慢、施工技术困难以及施工不规范等等,因此,我们应在结合自身实践经验的基础上,同时不断的引入和应用国外的先进施工技术,从而建设出更加适合我国建筑行业施工单位的完善的建筑工程的施工技术体系,从而促进我国建筑工程施工技术的进一步发展。
1、建筑钢结构的特点
建筑中所用的钢结构都有许多特点,有优点也有缺点。
1.1优点
结构自重轻、施工速度快、施工周期短、抗震性能好、较高的工业化程度,施工中所用的钢结构构件也可以在工厂生产,将其运用到现场后再进行安装,施工周期明显缩减。另一个优点是钢结构无粉尘的施工工艺及可回收并重复利用,这一优势完全符合当前可持续发展及环保的时代主题。
1.2缺点
耐火性差,与钢筋混凝土相比,钢材的导热系数远比钢筋混凝土的导热系数大的多,耐火性能要比混凝土结构差很多,当温度达到600℃时,钢结构的所有强度和刚度基本会丧失掉;耐腐蚀性差,钢材表面的铁原子在空气中发生反应生成氧化铁锈,锈蚀会使应力集中,使用中会给钢结构带来危害,导致钢结构提前被破坏。因此,必须要做好防腐措施。
2、钢结构种类
高层建筑结构钢分为三大类,分别是碳素钢、低合金钢以及热处理低合金钢。在广泛的迄用中,碳素钢最受广泛迄用,尤其是在我国当今建筑结构钢中使用最普遍。
为了凸显高层钢结构的地位提出检验钢材的五项技术性能,分别是,冷弯性能、韧性冲击、屈服强度、强度拉伸以及伸长率。在钢材进入使用阶段前,上迷五项指标必须符合相关规定。
不同用途的钢结构,其技术要求也不同、比如应用于抗震功能的钢结构,其屬强比要高于1.2;设防在8度以上的钢结构,其屈强比要高于1.5;如果钢结构上屈服台阶比较明显,其伸长率要高于20%,而且其延性和可焊性要比较高。对于钢柱中的磷、硫等的含量需要控制这是防止厚板层撕裂的有效措施,其含量要控制在0.04%之内。
3、高层建筑钢结构施工技术
3.1、塔吊的选择、布置及装拆
在高层建筑钢结构工程施工中,塔吊是核心设备,但是对其起重能力和幅度要求并不十分苛刻,要低于对附着式塔吊的要求。此外,采用附着塔吊的造价要比同类型重能力稍小的内爬式塔吊高得多。例如:工程设计要求的高度为150m,如果采用附着式塔吊,那么塔身高度大约为180m,再将地下部分加起来,高度可以达到200m,但是比较而言,采用内爬式塔吊的塔身仅为40m~50m。根据上述的这一数据对比可以发现附着式塔吊的租赁成本明显要高于内爬式塔吊,所以,为了节约成本,我们应该在高层建筑钢结构施工中优先选用内爬式塔吊。
3.2、吊装准备
主要涉及的问题就是吊装设备的选择,要根据施工现场的最大起重量和材料种类等进行选择。目前,高层建筑常采用的是塔式起重机,需要合理设计吊机的起重量、起重力矩以及半径值。另外现场条件,材料的布置等对塔吊的影响也需综合考虑。
3.3、钢柱的安置技术
柱子的设置要点是对于每一节柱的标高、垂直度与定位轴线的偏差如何形成。对于不同位置的柱节其控制关键点也有所区别。如首节柱要控制的主要是标高和定位轴线,次节柱则要加上垂直度的测试。另外,不同柱节的调节方式也不尽相同,首节柱是通过定位钢板与螺母的调节来实现,次节柱则是通过调节丝杠来实现。通过焊缝的宽度来确保楼层的标高是较高的技术水平要求,是指通过四个方位的调节丝杠来实现对钢柱垂直度的调整。钢柱对接完成后,要进行严密的验收工作,合格后,可将耳板彻底拆除。另外,为了确保钢梁的安装以及二者的连接强度,应在安装钢梁前,在钢柱预埋连接件以及混凝土核心筒壁上的预埋件。
3.4、钢梁的安置技术
钢梁安置的要点是要通过限位钢板临时固定与数次校正,来实现钢梁与钢柱的连接处的垂直度及轴线位置。在临时固定时,可通过安放吊装耳板于钢梁上,并在耳板的两端分别焊接一块安置限位钢板来完成钢梁临时固定。吊装耳板应在距钢梁两端1/4长度的位置安装,规格要与钢梁的重量相匹配,一般来说,吊装耳板的厚度在10~16mm左右。限位钢板应在钢梁的上部设置,厚度同耳板,可将限位钢板设定在钢柱的牛腿上。限位钢板和吊装耳板可以提高钢梁的安装精度,并能加快施工速度,确保施工的安全进行。
3.5、焊接高层钢结构
钢结构具有工期紧、结构复杂、质量要求高、工程量大等特点,作为钢结构施工的一个重要工序,焊接顺序及其选择的参数也影响着工程的“高速”、“安全”完成。在钢结构吊装方面,通过工程项目技术人员的不断探索与总结,高层钢结构的空间定位及折线形钢结构箱型柱吊装技术问题也被有效解决,整体垂直度的偏差最大可以达到9mm。
(1)焊接顺序的确定a、在平面上:坚持结构对称、节点对称和全方位对称的焊接顺序。b、柱梁节头的焊接:一般是由两名焊工相对,两面等温、等速对称施焊。c、柱梁节头的焊接:我们首先要对H型钢的下翼缘板进行焊接,焊好后再焊上翼缘板,上、下翼缘板焊完后,按照顺序开始焊一根梁的两个端头,焊完一端再焊另一端头,直到冷却至常温再去焊另一个端头。
(2)焊接参数的确定焊接工艺被选定之后,项目组可以带动焊接小组通过工艺评定,来编制出适用于工程特点。
第一,攻关目标是一个重点因素,确定之后再找出影响质量的原因,之后作出系列分析,并找出有效的解决措施;
第二,有效的建立起质量保证体系,同时也要完善工艺指导书。反复试验几次后,便可以确定出工艺参数,将其运用于横焊、立焊、平焊、斜立焊。只要焊接小组和项目组的全体人员共同努力,就可以解决CO气体保护焊的焊接问题。
4、高层钢结构测量与校正
4.1、校正、验收
在高层钢结构安装过程中,如果一个安装流水段安装完成后,需要及时校正。流水段是根据柱子的分段来划分,高层钢结构建筑按一下标准进行划分,三层为一节柱当一流水段安装完成并校正后、经相关部门进行监理复查后,然后才能安装下一流水段,按此顺序继续安装,直至安装完成,当某一施工阶段结束后,需要进行阶段性验收、等安装完成后进行签工总验收。
4.2、校正方法
在对高层钢结构建筑进行校正前,首先要确定标准柱,这样可以降低安装误差标准柱的确定如下所述:正方形框架以四根转角柱为标准柱长方形框架时,长、宽之比大于2时,选取6根标准柱多边形框架以转角柱为标准柱、标准柱的基准点确定就是基中心线在观测标准柱的垂直度时,首先要在柱顶固定测量月标,以激光经纬仪为测量工具,基准点为固定点。在钢结构的安装施工中,钢结构很容易出现震动、会产生机械误差,因此,导致运用仪器安装也会出现不同程度的误差在进行完一次测量后,需要对对误差进行校正。
高层钢结构施工必须合理制定施工工艺,严格工厂制作工艺,减少现场处理数量。安全防护要及时跟进,措施要严密,检查要到位,保证安全施工。
参考文献:
[1]崔晓强,胡玉银,吴欣之.超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].建筑机械化,2009,06:45-48+55.
[2]陈虹坤,郭旻.高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].城市建筑,2013,16:69.
[3]吴文.高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].经营管理者,2013,20:379.
【关键词】 钢结构施工;关键技术;措施
随着我国的国民经济水平的飞速提升,我国的建筑行业也得到了十分迅速的发展,作为我国城市化、工业化和科技水平快速发展的结合产物,我国建筑的施工技术随着科技技术水平的不断提高也得到了迅速的发展,但是同时也暴露出了诸多的问题,如施工技术水平进展缓慢、施工技术困难以及施工不规范等等,因此,我们应在结合自身实践经验的基础上,同时不断的引入和应用国外的先进施工技术,从而建设出更加适合我国建筑行业施工单位的完善的建筑工程的施工技术体系,从而促进我国建筑工程施工技术的进一步发展。
1、建筑钢结构的特点
建筑中所用的钢结构都有许多特点,有优点也有缺点。
1.1优点
结构自重轻、施工速度快、施工周期短、抗震性能好、较高的工业化程度,施工中所用的钢结构构件也可以在工厂生产,将其运用到现场后再进行安装,施工周期明显缩减。另一个优点是钢结构无粉尘的施工工艺及可回收并重复利用,这一优势完全符合当前可持续发展及环保的时代主题。
1.2缺点
耐火性差,与钢筋混凝土相比,钢材的导热系数远比钢筋混凝土的导热系数大的多,耐火性能要比混凝土结构差很多,当温度达到600℃时,钢结构的所有强度和刚度基本会丧失掉;耐腐蚀性差,钢材表面的铁原子在空气中发生反应生成氧化铁锈,锈蚀会使应力集中,使用中会给钢结构带来危害,导致钢结构提前被破坏。因此,必须要做好防腐措施。
2、钢结构种类
高层建筑结构钢分为三大类,分别是碳素钢、低合金钢以及热处理低合金钢。在广泛的迄用中,碳素钢最受广泛迄用,尤其是在我国当今建筑结构钢中使用最普遍。
为了凸显高层钢结构的地位提出检验钢材的五项技术性能,分别是,冷弯性能、韧性冲击、屈服强度、强度拉伸以及伸长率。在钢材进入使用阶段前,上迷五项指标必须符合相关规定。
不同用途的钢结构,其技术要求也不同、比如应用于抗震功能的钢结构,其屬强比要高于1.2;设防在8度以上的钢结构,其屈强比要高于1.5;如果钢结构上屈服台阶比较明显,其伸长率要高于20%,而且其延性和可焊性要比较高。对于钢柱中的磷、硫等的含量需要控制这是防止厚板层撕裂的有效措施,其含量要控制在0.04%之内。
3、高层建筑钢结构施工技术
3.1、塔吊的选择、布置及装拆
在高层建筑钢结构工程施工中,塔吊是核心设备,但是对其起重能力和幅度要求并不十分苛刻,要低于对附着式塔吊的要求。此外,采用附着塔吊的造价要比同类型重能力稍小的内爬式塔吊高得多。例如:工程设计要求的高度为150m,如果采用附着式塔吊,那么塔身高度大约为180m,再将地下部分加起来,高度可以达到200m,但是比较而言,采用内爬式塔吊的塔身仅为40m~50m。根据上述的这一数据对比可以发现附着式塔吊的租赁成本明显要高于内爬式塔吊,所以,为了节约成本,我们应该在高层建筑钢结构施工中优先选用内爬式塔吊。
3.2、吊装准备
主要涉及的问题就是吊装设备的选择,要根据施工现场的最大起重量和材料种类等进行选择。目前,高层建筑常采用的是塔式起重机,需要合理设计吊机的起重量、起重力矩以及半径值。另外现场条件,材料的布置等对塔吊的影响也需综合考虑。
3.3、钢柱的安置技术
柱子的设置要点是对于每一节柱的标高、垂直度与定位轴线的偏差如何形成。对于不同位置的柱节其控制关键点也有所区别。如首节柱要控制的主要是标高和定位轴线,次节柱则要加上垂直度的测试。另外,不同柱节的调节方式也不尽相同,首节柱是通过定位钢板与螺母的调节来实现,次节柱则是通过调节丝杠来实现。通过焊缝的宽度来确保楼层的标高是较高的技术水平要求,是指通过四个方位的调节丝杠来实现对钢柱垂直度的调整。钢柱对接完成后,要进行严密的验收工作,合格后,可将耳板彻底拆除。另外,为了确保钢梁的安装以及二者的连接强度,应在安装钢梁前,在钢柱预埋连接件以及混凝土核心筒壁上的预埋件。
3.4、钢梁的安置技术
钢梁安置的要点是要通过限位钢板临时固定与数次校正,来实现钢梁与钢柱的连接处的垂直度及轴线位置。在临时固定时,可通过安放吊装耳板于钢梁上,并在耳板的两端分别焊接一块安置限位钢板来完成钢梁临时固定。吊装耳板应在距钢梁两端1/4长度的位置安装,规格要与钢梁的重量相匹配,一般来说,吊装耳板的厚度在10~16mm左右。限位钢板应在钢梁的上部设置,厚度同耳板,可将限位钢板设定在钢柱的牛腿上。限位钢板和吊装耳板可以提高钢梁的安装精度,并能加快施工速度,确保施工的安全进行。
3.5、焊接高层钢结构
钢结构具有工期紧、结构复杂、质量要求高、工程量大等特点,作为钢结构施工的一个重要工序,焊接顺序及其选择的参数也影响着工程的“高速”、“安全”完成。在钢结构吊装方面,通过工程项目技术人员的不断探索与总结,高层钢结构的空间定位及折线形钢结构箱型柱吊装技术问题也被有效解决,整体垂直度的偏差最大可以达到9mm。
(1)焊接顺序的确定a、在平面上:坚持结构对称、节点对称和全方位对称的焊接顺序。b、柱梁节头的焊接:一般是由两名焊工相对,两面等温、等速对称施焊。c、柱梁节头的焊接:我们首先要对H型钢的下翼缘板进行焊接,焊好后再焊上翼缘板,上、下翼缘板焊完后,按照顺序开始焊一根梁的两个端头,焊完一端再焊另一端头,直到冷却至常温再去焊另一个端头。
(2)焊接参数的确定焊接工艺被选定之后,项目组可以带动焊接小组通过工艺评定,来编制出适用于工程特点。
第一,攻关目标是一个重点因素,确定之后再找出影响质量的原因,之后作出系列分析,并找出有效的解决措施;
第二,有效的建立起质量保证体系,同时也要完善工艺指导书。反复试验几次后,便可以确定出工艺参数,将其运用于横焊、立焊、平焊、斜立焊。只要焊接小组和项目组的全体人员共同努力,就可以解决CO气体保护焊的焊接问题。
4、高层钢结构测量与校正
4.1、校正、验收
在高层钢结构安装过程中,如果一个安装流水段安装完成后,需要及时校正。流水段是根据柱子的分段来划分,高层钢结构建筑按一下标准进行划分,三层为一节柱当一流水段安装完成并校正后、经相关部门进行监理复查后,然后才能安装下一流水段,按此顺序继续安装,直至安装完成,当某一施工阶段结束后,需要进行阶段性验收、等安装完成后进行签工总验收。
4.2、校正方法
在对高层钢结构建筑进行校正前,首先要确定标准柱,这样可以降低安装误差标准柱的确定如下所述:正方形框架以四根转角柱为标准柱长方形框架时,长、宽之比大于2时,选取6根标准柱多边形框架以转角柱为标准柱、标准柱的基准点确定就是基中心线在观测标准柱的垂直度时,首先要在柱顶固定测量月标,以激光经纬仪为测量工具,基准点为固定点。在钢结构的安装施工中,钢结构很容易出现震动、会产生机械误差,因此,导致运用仪器安装也会出现不同程度的误差在进行完一次测量后,需要对对误差进行校正。
高层钢结构施工必须合理制定施工工艺,严格工厂制作工艺,减少现场处理数量。安全防护要及时跟进,措施要严密,检查要到位,保证安全施工。
参考文献:
[1]崔晓强,胡玉银,吴欣之.超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].建筑机械化,2009,06:45-48+55.
[2]陈虹坤,郭旻.高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].城市建筑,2013,16:69.
[3]吴文.高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].经营管理者,2013,20:379.