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摘 要:在高层建筑的施工中,在超高层结构中采用异形钢的施工方法是一种常见的处理手段。异形钢结构的施工是按照建筑的需求所形成的特殊建筑形式,施工技术上整体思路与一般的钢架结构相同,但是因为钢架的结构发生了变化,所以在施工中具体的操作就会产生差异。本文分析了超高层结构施工的具体方法,希望可以给有关的施工人员一些参考。
关键词:高层建筑物;异型钢结构;施工技术
异型钢结构的就是采用一些异性钢材组成的建筑钢结构。常见的异性钢包括H型钢、C型钢等,与一般的钢材相比,异性钢有着不弱于一般钢材的物理特性,另一方面异型钢的重量比一般钢材要轻,所以在超高层建筑的建筑中,因为采用异型钢既能保证结构的支撑能力,又能减轻底层结构的负担。所以是高层结构中经常采用的一类建筑材料。
1 异型钢的概念
所谓异型钢不同于正常的矩形钢材的结构形式,钢材的结构特殊或者有多重钢材组合都被称之为异型钢,也包括一些曲面和弧面的异性钢模板。异型钢在我国高层建筑中使用非常频繁,因为在很多高层建筑中尤其在建筑的顶端设计,异型钢在结构能够很好的处理好建筑屋顶,以及一些挂件等结构的支撑问题,同时因为质量相对轻,可以减少上层结构对地下层的支撑的压力,因此异型钢结构的一种非常有利于高层施工的建筑材料。
2 实例说明异型钢的建筑方法
2.1 工程概况
某工程总建筑面积82580m2,由两栋对称单体建筑组成,地下二层,地上四十五层,总建筑高度168.30m,基础采用干作业钻孔灌注桩,框架剪力墙结构,其屋面四边外挑。在该工程施工建设中,主体工程竣工完成之后屋面设计出现了变更。这就要求在工程施工中必须对原有施工技术进行改进,安装变更悬挑钢结构以及装饰面结构,从而保证工程施工技术。在施工中,是通过增大操作平台面积来完成施工的,从而使得整个工程施工质量得到了极大的提升。
2.2 工程施工难点
在该工程施工建设中,主体结构竣工之后受到房屋屋面设计变更的影响,使得原来预定的工程施工技术发生了变化,在施工中,由于屋盖为型钢板混凝土面结构,四周以及地面都为钢架彩色铝制装饰面层,为此在施工中其主要的施工难点如下:
2.2.1 在工程施工中,四十五层屋顶四面都设置了悬挑钢结构,搭设了相关脚手架,其脚手架高度为26~45m。在施工建设中,悬挑钢结构的曲面半径3.0m,计两跨共16m,是通过采用三根悬挑梁作为支撑基础进行的,且结构从里向外悬挑长度为3.4m。
2.2.2 在工程施工中,钢屋盖外挑四周以及吊顶由于需要精心的装饰,因此在施工中必须要要争脚手架搭设安全,保证工程施工的顺利进行。
2.3 施工方案的确定
在异型钢施工之间以及确定好了施工的方案,在具体施工的开始前,还要进行一遍整体的施工推演,防止施工过程存在遗漏的地方。同时对号施工时发生特殊情况的预备处理方案,在原材料的管理上,焊接技术上都保证有专人负责,同时做好误差的处理。
2.3.1 施工方案的分析
在施工方案中原来的高层施工都是由塔吊进行施工的,通过塔吊对整个钢结构进行起重,然后防止在固定的位置。但是在超高层施工中这种施工形式不可取,因为高层塔吊整体结构的危险性太大,同时也不好处理整体钢架的惯性问题,所以采用的方式是零件的和焊接,在施工的现象进行焊接没这样能保证钢架的稳定性,也能保护钢架施工中人员的安全。在钢架的连接上一般有两种形式,一种是钢架钻孔进行螺栓连接,另一种是采用金属焊接的方式,但是笔者的建议是先在钢材中实现螺栓焊接,然后再对所有连接的位置实现金属焊接。这样的方式能够保证钢材连接的稳定性和寿命。
2.3.2 施工方案的变更
在施工方案中,利用悬挑梁施工的施工方法不能满足施工的要求,在施工的一段时间后,会因为异型钢结构的精度的要求,悬挑的施工方法逐渐不适合高层这种施工方式,尤其在超高建筑中,脚手架搭建过高本身就存在很大的风险,所以在施工过程中实现仅在顶面的施工,此在施工异型钢结构的时候应该做好支撑模板的工作,在定型的施工上,应该做好设计施工测量的准备工作,在弧形和曲面的混凝土浇筑时,应该处理好钢架和混凝土的关系,解决好混凝土塌陷、振捣不到位等现象,尤其在曲面和弧面混凝土施工中,更容易出现漏浆、振捣不均、气泡等现象。
2.4 施工技术
2.4.1 设计变更前操作悬挑钢平台采用12m长的27号工字钢制作,在43-b层钢框架结构安装后,利用塔式起重机将其吊运至44层,在框架粱柱节点位置固定,利用预制钢抱箍先临时固定,再利用主拉钢丝绳和鲫的钢环进行反拉固定。最后焊接固定悬挑工字钢根部。安装14号水平工字钢、钢管脚手架和防护。
2.4.2 用塔式起重机施工屋面钢结构及装饰支架。大悬珧操作钢平台采取逐步施工.随施工进度逐步拆除的方法,拆除顺序如下:装修完后,拆除装修届平台上的操作架→拆除已装修的外侧防护架及防护网→拆除最远处次粱反拉钢丝绳→拆除最远处连系梁→拆除已装修部位竹咖手板及防护阿→拆除最远处次粱(拆除攻粱及连系粱。采用火焰切割将焊接点割除→重复上述步骤直至钢平台上的构件全部拆除→最后采用倒链将主悬挑胡粱拉进楼层内。
2.4.3 利用塔式起重机拆除屋面前部多余鋼梁,重新接长变更后的屋面悬挑结构及装饰构架。水平防护采用大眼网、密目网、竹脚手板进行设置,对于落地架在中间位置设一道水平大眼网进行防护,最上端操作平台设大眼网及密目网,上铺竹脚手板.在悬挑缸置增设一道大眼网和密日网,上铺竹芭片。
3 总结
在高层建筑施工中采用异型钢的结构是一种必然的选择,异型钢的优点在于结构稳定性强,同时质量较轻,适合高层建筑的施工要求。在施工中我们发现在很多时候施工都是围绕如何加强支撑能力,减少重量进行的。所以高层建筑中会采用一些特殊结构的方式,比如剪力墙、异型钢等。在施工中,异性搞结构应该在建筑现场焊接,在现场焊接能够减少塔吊的使用强度,也能防止一些意外的事故,在钢架连接的时候要注意确保连接的牢固。
参考文献
[1]朱春华,张惠敏,霍会战.大型屋面钢结构的制作与吊装[J].河北建筑工程学院学报,2003(1).
[2]肖志军.徐州广播电视中心屋面钢结构工程施工技术[J].四川建材,2013(5).
[3]吉劲松,管盈铭,肖佳炜.扬州展览中心屋面钢结构吊装施工技术[J].建筑机械化,2012(S1).
关键词:高层建筑物;异型钢结构;施工技术
异型钢结构的就是采用一些异性钢材组成的建筑钢结构。常见的异性钢包括H型钢、C型钢等,与一般的钢材相比,异性钢有着不弱于一般钢材的物理特性,另一方面异型钢的重量比一般钢材要轻,所以在超高层建筑的建筑中,因为采用异型钢既能保证结构的支撑能力,又能减轻底层结构的负担。所以是高层结构中经常采用的一类建筑材料。
1 异型钢的概念
所谓异型钢不同于正常的矩形钢材的结构形式,钢材的结构特殊或者有多重钢材组合都被称之为异型钢,也包括一些曲面和弧面的异性钢模板。异型钢在我国高层建筑中使用非常频繁,因为在很多高层建筑中尤其在建筑的顶端设计,异型钢在结构能够很好的处理好建筑屋顶,以及一些挂件等结构的支撑问题,同时因为质量相对轻,可以减少上层结构对地下层的支撑的压力,因此异型钢结构的一种非常有利于高层施工的建筑材料。
2 实例说明异型钢的建筑方法
2.1 工程概况
某工程总建筑面积82580m2,由两栋对称单体建筑组成,地下二层,地上四十五层,总建筑高度168.30m,基础采用干作业钻孔灌注桩,框架剪力墙结构,其屋面四边外挑。在该工程施工建设中,主体工程竣工完成之后屋面设计出现了变更。这就要求在工程施工中必须对原有施工技术进行改进,安装变更悬挑钢结构以及装饰面结构,从而保证工程施工技术。在施工中,是通过增大操作平台面积来完成施工的,从而使得整个工程施工质量得到了极大的提升。
2.2 工程施工难点
在该工程施工建设中,主体结构竣工之后受到房屋屋面设计变更的影响,使得原来预定的工程施工技术发生了变化,在施工中,由于屋盖为型钢板混凝土面结构,四周以及地面都为钢架彩色铝制装饰面层,为此在施工中其主要的施工难点如下:
2.2.1 在工程施工中,四十五层屋顶四面都设置了悬挑钢结构,搭设了相关脚手架,其脚手架高度为26~45m。在施工建设中,悬挑钢结构的曲面半径3.0m,计两跨共16m,是通过采用三根悬挑梁作为支撑基础进行的,且结构从里向外悬挑长度为3.4m。
2.2.2 在工程施工中,钢屋盖外挑四周以及吊顶由于需要精心的装饰,因此在施工中必须要要争脚手架搭设安全,保证工程施工的顺利进行。
2.3 施工方案的确定
在异型钢施工之间以及确定好了施工的方案,在具体施工的开始前,还要进行一遍整体的施工推演,防止施工过程存在遗漏的地方。同时对号施工时发生特殊情况的预备处理方案,在原材料的管理上,焊接技术上都保证有专人负责,同时做好误差的处理。
2.3.1 施工方案的分析
在施工方案中原来的高层施工都是由塔吊进行施工的,通过塔吊对整个钢结构进行起重,然后防止在固定的位置。但是在超高层施工中这种施工形式不可取,因为高层塔吊整体结构的危险性太大,同时也不好处理整体钢架的惯性问题,所以采用的方式是零件的和焊接,在施工的现象进行焊接没这样能保证钢架的稳定性,也能保护钢架施工中人员的安全。在钢架的连接上一般有两种形式,一种是钢架钻孔进行螺栓连接,另一种是采用金属焊接的方式,但是笔者的建议是先在钢材中实现螺栓焊接,然后再对所有连接的位置实现金属焊接。这样的方式能够保证钢材连接的稳定性和寿命。
2.3.2 施工方案的变更
在施工方案中,利用悬挑梁施工的施工方法不能满足施工的要求,在施工的一段时间后,会因为异型钢结构的精度的要求,悬挑的施工方法逐渐不适合高层这种施工方式,尤其在超高建筑中,脚手架搭建过高本身就存在很大的风险,所以在施工过程中实现仅在顶面的施工,此在施工异型钢结构的时候应该做好支撑模板的工作,在定型的施工上,应该做好设计施工测量的准备工作,在弧形和曲面的混凝土浇筑时,应该处理好钢架和混凝土的关系,解决好混凝土塌陷、振捣不到位等现象,尤其在曲面和弧面混凝土施工中,更容易出现漏浆、振捣不均、气泡等现象。
2.4 施工技术
2.4.1 设计变更前操作悬挑钢平台采用12m长的27号工字钢制作,在43-b层钢框架结构安装后,利用塔式起重机将其吊运至44层,在框架粱柱节点位置固定,利用预制钢抱箍先临时固定,再利用主拉钢丝绳和鲫的钢环进行反拉固定。最后焊接固定悬挑工字钢根部。安装14号水平工字钢、钢管脚手架和防护。
2.4.2 用塔式起重机施工屋面钢结构及装饰支架。大悬珧操作钢平台采取逐步施工.随施工进度逐步拆除的方法,拆除顺序如下:装修完后,拆除装修届平台上的操作架→拆除已装修的外侧防护架及防护网→拆除最远处次粱反拉钢丝绳→拆除最远处连系梁→拆除已装修部位竹咖手板及防护阿→拆除最远处次粱(拆除攻粱及连系粱。采用火焰切割将焊接点割除→重复上述步骤直至钢平台上的构件全部拆除→最后采用倒链将主悬挑胡粱拉进楼层内。
2.4.3 利用塔式起重机拆除屋面前部多余鋼梁,重新接长变更后的屋面悬挑结构及装饰构架。水平防护采用大眼网、密目网、竹脚手板进行设置,对于落地架在中间位置设一道水平大眼网进行防护,最上端操作平台设大眼网及密目网,上铺竹脚手板.在悬挑缸置增设一道大眼网和密日网,上铺竹芭片。
3 总结
在高层建筑施工中采用异型钢的结构是一种必然的选择,异型钢的优点在于结构稳定性强,同时质量较轻,适合高层建筑的施工要求。在施工中我们发现在很多时候施工都是围绕如何加强支撑能力,减少重量进行的。所以高层建筑中会采用一些特殊结构的方式,比如剪力墙、异型钢等。在施工中,异性搞结构应该在建筑现场焊接,在现场焊接能够减少塔吊的使用强度,也能防止一些意外的事故,在钢架连接的时候要注意确保连接的牢固。
参考文献
[1]朱春华,张惠敏,霍会战.大型屋面钢结构的制作与吊装[J].河北建筑工程学院学报,2003(1).
[2]肖志军.徐州广播电视中心屋面钢结构工程施工技术[J].四川建材,2013(5).
[3]吉劲松,管盈铭,肖佳炜.扬州展览中心屋面钢结构吊装施工技术[J].建筑机械化,2012(S1).