高层建筑钢结构工程施工技术要点探究
摘要
关键词
高层建筑;钢结构;施工技术;技术要点
正文
传统建筑在施工过程中往往将钢筋混凝土作为主要的材料与方式,但是钢筋混凝土有着建筑面积占有率高、自重大等一些弊端,已经无法满足高层建筑的施工要求,为了从根本上解决这一问题,高层建筑中的钢结构工程逐渐出现在人们的视野中。建筑行业发展至今,已经有很多高层建筑都选择全钢结构或部分钢结构的方式进行施工,主要是因为钢结构工程在高层建筑中有着十分明显的优势,如强度高、施工简便、抗震能力强、房屋占用率低等,这也是当前钢结构工程备受青睐的主要原因。
一、影响高层建筑钢结构工程质量的因素
随着城市化建设的脚步逐渐加快,市区内人口数量呈不断上升的趋势,为了能够缓解城市居民的居住压力,越来越多的建筑企业把重心放在了高层建筑上。为了能够跟随社会时代发展的脚步,满足人们对于居住和使用的要求,所以就需要加强重视高层建筑的施工质量与施工工艺,通过多种有效的手段提高高层建筑施工技术的整体水平[1]。当前我国高层建筑施工依然需要注意到逐层施工的特点,也就是说在提高施工水平与施工质量的同时,也要保证各施工环节的有效衔接。值得注意的是,高层建筑的建设施工进度较为紧张,且施工顺序垂直、施工环境比较恶劣,所以施工单位在实际施工·过程中,必须要建设出一支技术强、能力高、意识好的专业施工队伍,从而在保障施工进度的基础上,顺利的完成各项施工建设任务。
通常来讲,城市高层建筑往往坐落在一些繁华地段,而高层建筑标准层设计的主要构成部分就是钢结构,起到一个提高建筑质量的作用。由于高层建筑的面积较小,所以大多数施工企业会采用立体交叉施工的模式,这种模式会在一定程度上限制施工进度与作业效率,无法保证工程交付的具体时间[2]。此外,高层建筑的钢结构工程也会直接受到当地气候条件与自然环境的影响,若是在施工周期内恶劣天气出现的频次较高,同样也会影响施工进度。为了能够有效提高高层建筑钢结构工程的整体施工质量,必须要通过多种手段来规避这些不利因素,更深层次的了解施工结构。高层建筑钢结构工程包括构件吊装、验收、螺栓调整以及焊接检验等多个流程,对于施工技术有着综合性、专业性等要求,因此在实际施工过程中,相关人员必须要明确关键的施工技术要点,并对其不断进行强化,以此来提高高层建筑钢结构工程的施工质量。
二、高层建筑钢结构工程的主要特点
目前,钢结构工程在高层建筑施工中已经得到了广泛的应用,也就是说在高层建筑施工过程中,需要利用到很多钢结构,如首先要预埋处理钢结构的柱脚螺栓,从而将钢梁焊接在适当的位置,同时,在地脚螺栓的预埋工作中,需要确保地脚板的厚度能够符合设计要求,然后便可以将地脚螺栓固定在地脚板预先留出的位置上[3]。在安装钢柱的过程中,需要将钢柱的长度控制在一个合理的范围之内,而在安装钢梁时,则是要注重钢柱与钢梁之间连接的牢固性,在必要的情况下可以进行相应的加固处理,确保二者之间的垂直度能够达到设计图纸中的标准。在高层建筑中应用钢结构工程有着较多明显的优势,主要体现在以下几点:(1)钢结构工程自重较轻,若是高层建筑所在地区出现地震或其他一些自然灾害,那么鉴于钢结构工程的形式再加上自重较轻,所以即使遇到自然灾害也不会对高层建筑造成大规模的破坏,能够提升高层建筑的抗震、减震等性能。(2)钢结构工程的有效空间较大。和传统建筑结构形式相比,钢结构工程有着较强的抗压性能,在强度一定的情况下,由于钢结构工程存在较少的整体截面,所以会在一定程度上扩大高层建筑的内部空间[4]。(3)缩减施工工期。高层建筑钢结构工程施工过程中,不需要利用较多的脚手架,并且在厂家就可以提前制作出钢结构,直接在施工现场进行安装即可,避免进行二次加工,从而有效缩减施工工期。(4)钢结构工程的环保性较强。高层建筑中的钢结构工程不仅能够重复使用,其产生的建筑垃圾相对较少,同时也具有着一些节能、绿色等属性。随着绿色环保的发展理念深入人心,钢结构工程作为一种绿色的结构形式,已经普遍应用在了高层建筑施工过程当中。
三、高层建筑钢结构的施工技术要点
(一)钢结构材料的到场检测
在高层建筑钢结构工程施工过程中,需要施工人员格外关注的便是钢结构材料的到场检测,在材料正式进入施工现场之前,相关工作人员必须要以全面、细致的方式进行材料检测,坚决杜绝不合格的材料进入施工现场,只有保证钢结构材料能够达到相关标准或施工要求才能够开展接下来的工作[5]。采购人员在购置钢结构或焊接材料时,首先要对施工图纸以及方案上的标准和要求进行深度分析,根据钢结构工程对于工艺的要求来挑选材料供应商,全面审核供应商的资质与各种证明证书,从根本上避免钢结构材料不过关而影响工程整体质量,确保高层建筑中钢结构工程的施工需求能够得到满足。此外,对于高层建筑更换钢结构材料的问题来说,若是由于一些因素需要中断施工且将钢结构材料进行更换,那么施工人员就需要加强与设计人员、技术人员的沟通与协调,当协商一致才可以进行更换,并提前规划好可能出现的问题以及解决方案,避免一些突发事件耽误施工进度。由于高层建筑钢结构工程施工周期较长,且工作量较大,所以也会应用到较多的钢结构材料,这就需要施工单位的相关管理人员划分好钢结构材料的规格、使用时间、种类以及型号等,并对其进行分别存放,做好相应的防雨、防潮措施。
(二)预制模板技术
由于高层建筑的内部结构十分复杂,所以应用的施工技术有着重复性的特点,施工单位的管理人员必须要在施工过程中严格控制施工技术应用的合理性,从而实现提高施工效率的目的,同时也要对施工进度的把控进行高度重视。高层建筑的施工工期、施工质量、施工水平和施工效率之间都有着十分紧密的关系,通常来讲,施工单位控制施工工期的方式有爬模法和滑模法两种,应用这两种方式对于加快施工进度有着十分良好的作用。在具体施工过程中,可以利用预制模板技术进行高层建筑钢结构工程的施工,这项技术结构整体性较好,且机械化的程度较高,施工精准,对于控制施工质量以及施工进度都有着很好的效果。除此之外,利用预制模板技术进行高层建筑钢结构工程的施工,同样有利于施工单位控制造价成本,减少不必要的资源浪费,从而为施工单位创造更加可观的经济效益[6]。
(三)钢结构施工技术
在高层建筑钢结构工程施工中,通常会利用焊接技术来加固钢结构,常见的焊接技术有电渣焊和气体保护焊两种。其中,气体保护焊技术指的就是将CO2作为保护钢结构焊接的气体,并在焊接过程中人员要适当通过手工焊进行辅助,将手工焊便于操作的优势充分发挥出来,以此来提高高层建筑钢结构工程焊接的效率以及质量。当钢结构焊接完成后,相关人员还要细致全面的检查钢结构表面是否存在裂纹或气孔等问题,若是存在这些问题则需要及时进行处理,只有确保钢结构表面光滑无缺陷才能够开展接下来的施工作业环节[7]。值得注意的是,钢结构材料往往有着较好的导热性能,所以在施工过程中若是具有火灾隐患,那么突发火灾事件将会对高层建筑造成无法弥补的损失,同时也会对人员的生命财产安全带来毁灭性的打击,所以施工单位必须要在高层建筑钢结构施工过程中制定完善的防火制度,并配备健全的防火设备。
(四)泵送混凝土技术
高层建筑钢结构工程施工过程中,泵送混凝土也是一项十分关键的技术要点,在整个施工过程中发挥着十分重要的作用,对于提高整体工程质量有着良好的帮助。在我国建筑领域中,混凝土技术较为常见,且经过多年来的发展与实践已经逐渐趋于成熟,但是这项技术的应用对于时间要求较高,而强度好也是其具有的明显优势,所以利用泵送混凝土技术能够满足高层建筑钢结构工程的实质需求,切实有效的提高工程施工整体效率。此外,在高层建筑钢结构工程施工过程中,应用泵送混凝土技术也能够显著提升钢结构的安全性与可靠性,从而在根本上提升高层建筑钢结构工程的整体质量[8]。
(五)螺栓安装技术
螺栓安装技术是高层建筑钢结构工程安装最为重要的环节,在实际施工的过程中,穿入螺栓必须要按照由内自外的顺序进行,避免强行穿入,若是螺栓的大小与螺孔的形状不符合,那么强行穿入势必会影响到后期的施工质量。因此,施工人员可以通过各种工具适当扩大螺孔,确保所有螺栓都能够顺利穿入,但也要注意螺孔不能过宽,并且在螺栓穿入后还要进行相应的加固处理。除此之外,由于高层建筑钢结构节点大小存在差异,所以施工人员需要根据节点大小明确高强度螺栓的分布安装方式。如在安装大型节点的高强度螺栓时,要先开展螺栓穿入工作,然后在进行拧固处理,确保钢结构不会出现变形的基础上将螺栓进行完全拧固。
四、高层建筑钢结构工程的施工要求
(一)建筑空间的使用要求
建筑空间的使用要求指的就是高层建筑钢结构设计过程中,确保对建筑外在环境与内在环境的要求具有一定的实用性,同时,还要保证钢结构工程的规模、设计尺度以及创意都能够达到相关规范,以此来提高高层建筑空间的使用率。从建筑整体来看,钢结构工程直接影响着建筑使用空间的大小,同时,构成建筑的相关构建与建筑物的结构有所不同,在建筑内部所占用的空间也存在差异,所以建筑空间的使用要求需要综合考虑结构面积、构建体积以及结构高度等多方面因素[9]。
(二)建筑物的美观要求
建筑物的美观要求是高层建筑最基本的属性,随着人们生活水平不断提高,所以对建筑物的使用性能和美观度提出了更高的要求。建筑内部钢结构工程是保障建筑外部美观度的主要途径之一,所以设计人员在不仅要注重高层建筑的稳定性和实用性,还要重视对建筑物的外观设计,保证建筑内部结构能够提升建筑的美观度,从而体现出建筑物的艺术性。
(三)建筑结构受力的合理性
由于不同用途建筑物内部结构不同,所以建筑结构的受力程度也有所差异,这就需要设计人员要充分考虑钢结构工程受力的合理性,如抗风性能、抗震性能等。在实际工作中,设计人员要在力学的基础上,深入分析每一种结构的优势与不足,进而设计出科学、有效的结构选型方案,最大程度提升高层建筑的受力性能,避免由于一些因素对建筑结构造成破坏,提升建筑稳定性的同时,增加高层建筑使用寿命。
结束语:
总而言之,在高层建筑钢结构工程施工过程中,必须要对关键的技术要点进行深入的分析,从而解决施工过程中存在的各项问题,切实有效的提高我国高层建筑钢结构工程的整体质量与水平。
参考文献:
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