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【摘 要】随着我国建筑行业的快速发展,钢结构在建筑中的运用越来越普遍,虽然我国钢结构的运用起步比较晚,但是其发展迅速。基于此,本文对高层建筑钢结构施工技术要点进行了具体分析。
【关键词】高层建筑;钢结构;施工技术
在建筑工程项目中,高层建筑是指十层至十层以上的建筑,除了住宅建筑之外,在民用建筑中若高度大于24m则称之为高层建筑。高层建筑需要以钢结构作为其主要构成要素,这是由于钢结构具备强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、结构占用面积少等特点,因此得到了比较广泛的应用。
一、高层建筑钢结构施工技术优点
材料性质决定了钢结构能成为一种新型形式建筑构成,钢结构常采用的材料为钢板、焊接型钢、热轧型钢以及冷加工成型的一些薄壁型钢生产而成的。相对于其它的材料结构而言钢结构具备如下特性:
1.材料强度比较高
由于钢材的强度高,塑性以及韧性又要比其它的建筑材料要好,比如和混凝土、磚石以及木材比,该材料的强度和弹性模量就高出很多倍,因此比较适合用在跨度或者荷载都比较大的构件以及其它结构中。钢材塑性以及韧性好主要体现在这种结构在通常情况下都不因超载,出现突然断裂的现象;韧性好则表现在结构本身适应动力荷载的能力特别强。钢结构具备的极好的吸收能力以及延伸性能促使它本身的抗震性能非常好,另外因为钢材的高强度,它做成的构件不仅截面小而且壁较薄,在受到压力的时候还能达到稳定性所需,因而能充分发挥出强度高的特点。
2.材质较为均匀
钢材的内部组织较为匀质且各向同性,当达到一定的应力幅度后处于完全弹性的状态,所以钢结构实际受力情况与工程力学计算的结果相符合。因此钢结构的计算方法可根据力学原理进行可靠计算。钢材的冶炼与轧制过程中一定要严格控制质量,这样材质波动范围就会变小了。
3.钢结构制造简单,工业化程度高、施工周期比较短
钢结构采用的材料比较单纯,一般为成材,加工也比较简单,而且还可以采用机械进行操作,所以大量钢结构通常会选择在专业化比较强的金属结构厂制造成构件,精确度也非常高。如果施工人员在工地上拼装构件,就可以选择简便的普通螺栓或者高强度螺栓来安设,条件允许时还可以选择在地面上拼装并焊接为比较大的的单元进行吊装,从而将施工周期缩短。
4.钢结构自重较轻
一般钢材比重会大于混凝土等类建筑材料的比重,而钢结构要比钢筋混凝土的结构轻,原因在于钢材强度和比重要大混凝土很多。假如以同样跨度来承受相同的荷载,钢结构重量通常会在钢筋混凝土结构的1/13到1/14之间,而冷弯薄壁型的钢结构有时还会接近1/10,这样便给吊装创造了有利的条件。一些结构需要远距离运输,这时重量较轻也是一个优势条件。
二、有关高层建筑施工的现状分析
经济全球化与信息化的不断推动,致使我国在经济、科技领域都得到了长足的发展,并为我国城市化的发展起到了积极地推动作用。为了能够同多样化的社会现状相适应,在高层建筑数量猛增的同时,要注重高层建筑的质量和技术问题,这就要求高层建筑施工技术能够进行不断地革新和优化。
在施工作业过程中,要根据高层建筑垂直发展的特点和施工进度比较紧的特征,对垂直运输体系的施工效率进行一定程度的提升。在高层建筑施工中,高层建筑施工具有环境差的特性,这就需要专业的施工人员能够对高层建筑钢结构的施工技术予以优化,并提升施工作业的安全性和稳定性。
三、高层建筑钢结构施工的影响因素与基本施工流程
1.高层建筑钢结构施工的影响因素
高层建筑大多建设于城市中较为繁华的地段,钢结构经常被应用于标准层的设计中。由于高层建筑建筑面积通常较小,常常会出现立体交叉式施工的情况,在此影响之下,致使协调工序时较为不易,施工受限问题突出,影响整体施工进度。同时,层间建筑钢结构施工还会受自然因素的影响,如果施工期内经常遭遇恶劣天气,会使工程质量受到不同程度的影响。为了降低或者是解决高层建筑钢结构施工的影响因素,必须采取相应的施工技术与措施进行规避。这就要求施工企业综合考虑各方面可能出现的影响因素,包括经济因素、自然因素、环境因素以及技术因素等,并深入了解施工结构。
2.高层建筑钢结构施工的基本施工流程
高层建筑钢结构施工的基本施工流程包括五个环节,第一环节为钢构件制作与构件验收、运输。第二环节为吊装操作,第三环节为高度调整螺栓,第四环节是焊接与检验作业,最后一个环节是压型钢板以及栓钉操作。作为一种具有较强综合性的施工技术,在高层建筑钢结构施工过程当中,需合理应用企业综合资源与关键技术,从而提升高层建筑钢结构施工的整体质量。
四、有关高层建筑钢结构施工技术要点的分析
1.有关逆向施工技术的阐述
逆向施工技术在高层建筑钢结构施工技术中的应用,涵盖了很多方面的建设,比如:对中间支承柱的浇筑的环节、对修筑地下的连续墙与向上逐层建设的地上结构等。而逆向施工技术同顺向施工技术相比较,能够发现高层建筑采用逆向施工技术具有三点优势。(1)在构筑物和管线进行合理布置之后,能够借助于对地下连续墙的规划方式实现建筑面积扩大的目的。(2)依托于逆向施工技术,对高层建筑进行逐层浇筑,促使地下室的结构能够得以内部的支撑,这样一来可以最大程度的减小基坑形变的可能。(3)逆向施工技术的应用,可以将高层建筑中的地上结构同地下结构进行同步的施工,并能够在最大程度上缩短对高层建筑中多次地下室的施工时间,可以在一定程度上提升高层建筑钢结构施工的施工效率。
2.高层建筑钢结构施工的测量技术
高层建筑整体水平标高都相对偏高,在影响了其通视条件的同时,也加大了测量难度。为提升测量准确性,给予高层建筑测量环节,应合理应用先进性测量仪器,再配合以科学测量技术进行,并选择最佳测量路线,通过综合各个操作技术,确保测量工作得以顺利、精准完成。在正式测量高层建筑之前,需合理布置测量位置、测量基准点、测量基准线等基本要素,择优选择最佳、最适合该高层建筑测量的方式,选定高程传递的数值路线,并全面研究高层建筑客观条件。 3.钢结构焊接技术
焊接工艺广泛应用于固定钢结构的施工中。施工中常用的焊接技术有电渣焊技术、气体保护焊技术等。目前最为常用的焊接工艺是以二氧化碳气体保护半自动焊为主,手工焊为辅的焊接技术。在焊接钢结构前,应严格检查焊条的合格证,在保证焊接缝表面光滑,无气孔、裂纹、弧坑等问题后进行下一步操作。在焊接过程中,不仅需要考虑总体焊接顺序,区段的焊接顺序也是不容忽视的问题。
4.钢结构的制作与安装
(1)构件的进场、验收与堆放:场地狭小、施工条件差是当前施工工程普遍存在的困难,越高层的钢结构工程对于构件堆场等的要求更高更严,因为这个问题不处理好,势必对整个工程施工造成严重影响。(2)测量控制:从钢结构施工流程可以看出,各工序间既相互联系又相互制约,选择何种测量控制方法直接影响到工程的进度与测量。(3)质量与工期控制:多高层钢结构区别于普通混凝土結构的两个显著特点是质量高、工期紧。钢结构工程进展顺利,才能为接下来的工程做好铺垫。因此,钢结构施工质量的好坏也有赖于科学的管理,严格的施工组织和新技术,新工艺、新设备的大胆应用。
5.严格施工之后养护制度
在高层建筑的设计完成后,在保证建筑产品成型之后,建立严格的保养制度就显得尤为重要。在高层建筑的设计中采用钢结构的基本构架并且运用到高层建筑中去,不仅能缩短施工周期,而且能改善钢架结构的施工性能。但是由于某些基础结构的钢结构使用表明,在配比、原材料、振捣控制严格的情况下,仍出现钢结构强度不足的问题。分析其原因,多为抢工期,养护时间严重不足。
所以,建立严格的保养制度就迫在眉睫。钢结构的设计和施工人员,首先必须充分了解高层建筑结构的设计特点及结构体系,只有这样才能使钢结构的设计满足技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的基本要求。高层建筑钢结构设计与低层、多层建筑结构相比,有很多的不同之处,钢结构在高层建筑的设计中具有更重要的位置,钢结构的结构体系直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。所以在高层产品完成之后,就必须对钢结构进行严格的养护。
综上所述,随着经济的快速发展,建筑工程的规模也越来越大,高层建筑钢结构施工技术必须顺应社会的需求,不断创新并加强质量的控制,才能更有力地保障建筑工程的质量和安全。
参考文献:
[1]李安坠.关于高层建筑施工的高层施工技术要点分析研究[J].中国高新技术企业,2012,04:78-79.
[2]赵艳.浅谈高层建筑钢结构施工技术[J].商品混凝土,2012,11:114+116.
[3]朱为亮.高层大悬挑混凝土结构施工方案设计与实施[D].重庆大学,2012.
【关键词】高层建筑;钢结构;施工技术
在建筑工程项目中,高层建筑是指十层至十层以上的建筑,除了住宅建筑之外,在民用建筑中若高度大于24m则称之为高层建筑。高层建筑需要以钢结构作为其主要构成要素,这是由于钢结构具备强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、结构占用面积少等特点,因此得到了比较广泛的应用。
一、高层建筑钢结构施工技术优点
材料性质决定了钢结构能成为一种新型形式建筑构成,钢结构常采用的材料为钢板、焊接型钢、热轧型钢以及冷加工成型的一些薄壁型钢生产而成的。相对于其它的材料结构而言钢结构具备如下特性:
1.材料强度比较高
由于钢材的强度高,塑性以及韧性又要比其它的建筑材料要好,比如和混凝土、磚石以及木材比,该材料的强度和弹性模量就高出很多倍,因此比较适合用在跨度或者荷载都比较大的构件以及其它结构中。钢材塑性以及韧性好主要体现在这种结构在通常情况下都不因超载,出现突然断裂的现象;韧性好则表现在结构本身适应动力荷载的能力特别强。钢结构具备的极好的吸收能力以及延伸性能促使它本身的抗震性能非常好,另外因为钢材的高强度,它做成的构件不仅截面小而且壁较薄,在受到压力的时候还能达到稳定性所需,因而能充分发挥出强度高的特点。
2.材质较为均匀
钢材的内部组织较为匀质且各向同性,当达到一定的应力幅度后处于完全弹性的状态,所以钢结构实际受力情况与工程力学计算的结果相符合。因此钢结构的计算方法可根据力学原理进行可靠计算。钢材的冶炼与轧制过程中一定要严格控制质量,这样材质波动范围就会变小了。
3.钢结构制造简单,工业化程度高、施工周期比较短
钢结构采用的材料比较单纯,一般为成材,加工也比较简单,而且还可以采用机械进行操作,所以大量钢结构通常会选择在专业化比较强的金属结构厂制造成构件,精确度也非常高。如果施工人员在工地上拼装构件,就可以选择简便的普通螺栓或者高强度螺栓来安设,条件允许时还可以选择在地面上拼装并焊接为比较大的的单元进行吊装,从而将施工周期缩短。
4.钢结构自重较轻
一般钢材比重会大于混凝土等类建筑材料的比重,而钢结构要比钢筋混凝土的结构轻,原因在于钢材强度和比重要大混凝土很多。假如以同样跨度来承受相同的荷载,钢结构重量通常会在钢筋混凝土结构的1/13到1/14之间,而冷弯薄壁型的钢结构有时还会接近1/10,这样便给吊装创造了有利的条件。一些结构需要远距离运输,这时重量较轻也是一个优势条件。
二、有关高层建筑施工的现状分析
经济全球化与信息化的不断推动,致使我国在经济、科技领域都得到了长足的发展,并为我国城市化的发展起到了积极地推动作用。为了能够同多样化的社会现状相适应,在高层建筑数量猛增的同时,要注重高层建筑的质量和技术问题,这就要求高层建筑施工技术能够进行不断地革新和优化。
在施工作业过程中,要根据高层建筑垂直发展的特点和施工进度比较紧的特征,对垂直运输体系的施工效率进行一定程度的提升。在高层建筑施工中,高层建筑施工具有环境差的特性,这就需要专业的施工人员能够对高层建筑钢结构的施工技术予以优化,并提升施工作业的安全性和稳定性。
三、高层建筑钢结构施工的影响因素与基本施工流程
1.高层建筑钢结构施工的影响因素
高层建筑大多建设于城市中较为繁华的地段,钢结构经常被应用于标准层的设计中。由于高层建筑建筑面积通常较小,常常会出现立体交叉式施工的情况,在此影响之下,致使协调工序时较为不易,施工受限问题突出,影响整体施工进度。同时,层间建筑钢结构施工还会受自然因素的影响,如果施工期内经常遭遇恶劣天气,会使工程质量受到不同程度的影响。为了降低或者是解决高层建筑钢结构施工的影响因素,必须采取相应的施工技术与措施进行规避。这就要求施工企业综合考虑各方面可能出现的影响因素,包括经济因素、自然因素、环境因素以及技术因素等,并深入了解施工结构。
2.高层建筑钢结构施工的基本施工流程
高层建筑钢结构施工的基本施工流程包括五个环节,第一环节为钢构件制作与构件验收、运输。第二环节为吊装操作,第三环节为高度调整螺栓,第四环节是焊接与检验作业,最后一个环节是压型钢板以及栓钉操作。作为一种具有较强综合性的施工技术,在高层建筑钢结构施工过程当中,需合理应用企业综合资源与关键技术,从而提升高层建筑钢结构施工的整体质量。
四、有关高层建筑钢结构施工技术要点的分析
1.有关逆向施工技术的阐述
逆向施工技术在高层建筑钢结构施工技术中的应用,涵盖了很多方面的建设,比如:对中间支承柱的浇筑的环节、对修筑地下的连续墙与向上逐层建设的地上结构等。而逆向施工技术同顺向施工技术相比较,能够发现高层建筑采用逆向施工技术具有三点优势。(1)在构筑物和管线进行合理布置之后,能够借助于对地下连续墙的规划方式实现建筑面积扩大的目的。(2)依托于逆向施工技术,对高层建筑进行逐层浇筑,促使地下室的结构能够得以内部的支撑,这样一来可以最大程度的减小基坑形变的可能。(3)逆向施工技术的应用,可以将高层建筑中的地上结构同地下结构进行同步的施工,并能够在最大程度上缩短对高层建筑中多次地下室的施工时间,可以在一定程度上提升高层建筑钢结构施工的施工效率。
2.高层建筑钢结构施工的测量技术
高层建筑整体水平标高都相对偏高,在影响了其通视条件的同时,也加大了测量难度。为提升测量准确性,给予高层建筑测量环节,应合理应用先进性测量仪器,再配合以科学测量技术进行,并选择最佳测量路线,通过综合各个操作技术,确保测量工作得以顺利、精准完成。在正式测量高层建筑之前,需合理布置测量位置、测量基准点、测量基准线等基本要素,择优选择最佳、最适合该高层建筑测量的方式,选定高程传递的数值路线,并全面研究高层建筑客观条件。 3.钢结构焊接技术
焊接工艺广泛应用于固定钢结构的施工中。施工中常用的焊接技术有电渣焊技术、气体保护焊技术等。目前最为常用的焊接工艺是以二氧化碳气体保护半自动焊为主,手工焊为辅的焊接技术。在焊接钢结构前,应严格检查焊条的合格证,在保证焊接缝表面光滑,无气孔、裂纹、弧坑等问题后进行下一步操作。在焊接过程中,不仅需要考虑总体焊接顺序,区段的焊接顺序也是不容忽视的问题。
4.钢结构的制作与安装
(1)构件的进场、验收与堆放:场地狭小、施工条件差是当前施工工程普遍存在的困难,越高层的钢结构工程对于构件堆场等的要求更高更严,因为这个问题不处理好,势必对整个工程施工造成严重影响。(2)测量控制:从钢结构施工流程可以看出,各工序间既相互联系又相互制约,选择何种测量控制方法直接影响到工程的进度与测量。(3)质量与工期控制:多高层钢结构区别于普通混凝土結构的两个显著特点是质量高、工期紧。钢结构工程进展顺利,才能为接下来的工程做好铺垫。因此,钢结构施工质量的好坏也有赖于科学的管理,严格的施工组织和新技术,新工艺、新设备的大胆应用。
5.严格施工之后养护制度
在高层建筑的设计完成后,在保证建筑产品成型之后,建立严格的保养制度就显得尤为重要。在高层建筑的设计中采用钢结构的基本构架并且运用到高层建筑中去,不仅能缩短施工周期,而且能改善钢架结构的施工性能。但是由于某些基础结构的钢结构使用表明,在配比、原材料、振捣控制严格的情况下,仍出现钢结构强度不足的问题。分析其原因,多为抢工期,养护时间严重不足。
所以,建立严格的保养制度就迫在眉睫。钢结构的设计和施工人员,首先必须充分了解高层建筑结构的设计特点及结构体系,只有这样才能使钢结构的设计满足技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的基本要求。高层建筑钢结构设计与低层、多层建筑结构相比,有很多的不同之处,钢结构在高层建筑的设计中具有更重要的位置,钢结构的结构体系直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。所以在高层产品完成之后,就必须对钢结构进行严格的养护。
综上所述,随着经济的快速发展,建筑工程的规模也越来越大,高层建筑钢结构施工技术必须顺应社会的需求,不断创新并加强质量的控制,才能更有力地保障建筑工程的质量和安全。
参考文献:
[1]李安坠.关于高层建筑施工的高层施工技术要点分析研究[J].中国高新技术企业,2012,04:78-79.
[2]赵艳.浅谈高层建筑钢结构施工技术[J].商品混凝土,2012,11:114+116.
[3]朱为亮.高层大悬挑混凝土结构施工方案设计与实施[D].重庆大学,2012.