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【摘 要】 随着我国经济水平的不断提升,科技水平的不断进步,对建筑施工领域也有了新的要求,尤其是对高层建筑的钢结构施工技术方面的要求。本文从钢结构建筑在建筑行业存在的优势出发,分析了高层建筑钢结构施工中存在的问题,并阐述了高层建筑钢结构施工技术探究,针对加强高层建筑钢结构施工管理的有效措施进行探析。
【关键词】 高层建筑;钢结构施工;技术措施
引言:
虽然钢结构应用于高层建筑已有数十年的历史,钢结构以及钢工艺的施工质量控制也得到了有效的提高。因此,加强钢结构工程建设,提高工程施工过程中存在的各个施工要点控制措施进行分析,提高工程的施工质量,完善施工标准,将高层钢结构施工技术得到更好的完善。而随着中国国民经济人口城市化进程的加快,我国的住宅建设持续增长,而人们的住宅条件也得到了逐步的提高,并对居住质量的要求越来越高。
一、高层建筑钢结构施工技术要点探究
1、统一测量仪器和钢尺量具
建造一幢超高层大楼,涉及很多方面,比如土建、钢结构、玻璃幕墙、各类设备的安装和使用,所取的设备都必须经过国家的统一标准检测合格。没有规矩不成方圆,制度是经济效益的保证。另外,高层、超高层建筑施工周期较长,所以对于测量仪器和钢尺量还应进行定期校验,以保证建筑物各项指标符合规定的指标。目前,我国的钢结构施工一般以土建部门的测量仪器和钢尺量具为准。
2、定位轴线、标高和地脚螺栓
钢结构的定位轴线要根据现场场地的大小,在建筑产品的外部设计控制轴线。另外,为了安全起见,还需要设置两个控制桩,以供架设经纬仪或激光仪,设计该柱要求以能满足通视、可视为原则。在具体施工当中要保证每节柱子安装正确无误,避免产生累积误差[3]。
3、钢结构的制作与安装
在当前的社会发展中,随着城市社会的发展,近年来,建筑行业凭借对各种先进技术的应用而得到了显著的发展,在市场经济中占有主导地位,推动了建筑行业的健康发展。在高层、多层建筑工程施工过程中,钢结构作为一种常见的结构体系,具有自重小、稳定性好、强度大、抗震性能好等优点,因此受到了人们的广泛关注。但是钢结构在制作与安装过程中依然存在着许多问题,尤其是在钢架结构的制作和安装的问题上。首先,高层、多层建筑工程越来越多,结构的复杂性加大了施工难度。
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。
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。
二、高层建筑钢结构施工技术的具体应用
1、工程概况
某小区建筑面积为3.3万平方米,地下一层,地上26层(其中地下为立体式车库,1~3层为公建,4层以上为住宅楼)。承重框架为箱形截面柱及H型梁柱采用马钢生产的Q345B型钢车间加工制作。钢结构加工制作箱型柱采用钢板,在钢构件加工车间加工、钢结构构件的除锈、焊接完成。
2、箱型柱施工
2.1箱型柱制作
2.1.1钢板拼接
由于每段柱高在12米以下,为保证下料后钢板的直线度,首先将两块钢板拼接。钢板两端开坡口。
2.1.1.2划线下料
按排料图划线,划线宽度方向留余量3mm,长度方向留余量50mm。中间隔板划线不留余量。长度方向沿划线每隔5m钻Φ8mm孔。用两台半自动切割机(或双头)沿划线中心同时切割,每隔5米留100mm不切割,待冷却后再切割。
2.1.1.3组装焊接
用H型钢作临时组装平台,组装前用水准仪将平台找平并将H型垫实固定。在两腹板上划组装线,组装焊接衬板。定位焊。在衬板内侧每隔300mm焊10-20mm焊缝。将一腹板与隔板组对,定位焊。组对两盖板。定位焊。组装腹板,定位焊。用三根同尺寸的箱体并排,并两点焊。用两边箱体作自动焊机轨道用。
焊接:用两台埋弧自动焊沿同一方向焊接两条焊缝。焊缝两端加100mm引弧板和熄弧焊。焊完一层后将箱体翻身,焊接另一面两条焊缝。焊接方法同上。待焊接完毕后再翻身施焊另一面两条焊缝。焊接完毕,即将引熄弧板在离母材5mm处切断,并用砂轮机修磨平整,切不可用锤击落;并修磨后的切割面进行检查。焊缝无损检测,使用超声波探伤。探伤长度为每条焊缝的20%,按JB11345的规定不低于Ⅱ级。
2.2梁及连接板加工及组焊
2.2.1下料
型钢采用型钢切割机下料,钢板采用半自动切割机下料,下料后应进行清渣修磨,编号归类放置。
2.2.2钻孔
先在构件上用划针和钢尺划出孔的中心和直径,在孔的四周(90°位置)打四只冲孔,钻孔后检查。
2.2.3高强度螺栓摩擦面处理
喷砂处理高强度螺栓摩擦面的表面粗糙度:喷砂压力约6Kg/cm2,石英砂的粒度1.5∽4mm,加工后的钢材表面呈现灰白色;用电动砂轮机打磨钢板的表面,砂轮打磨的方向与受力方向垂直,打磨范围不应小于4倍螺栓直径,打磨时不应在钢材表面磨出明显的凹坑。
2.3箱梁安装
箱型柱安装:箱型柱在实际施工过程中按照材料采购、加工、运输、吊装、连接(加固)工艺完成。所有钢结构制品,在刷防锈油漆前,必须将构件表面的毛刺、铁锈、油污及附着物清除干净。钢梁安装钢梁的安装分主梁、次梁和外挑梁的安装;主梁材质为Q345B轧制H型钢。主梁在立柱形成单元后采用捆绑串吊施工,根据该工程的设计特点吊装数量2~4根;次梁和剪力墙框架梁由于空间和接点的实际情况,一般采用单根吊装。 高强螺栓安装高强螺栓是目前建筑钢结构最先进的连接方法之一。它的特点是施工方便,可拆可换,传力均匀。根据本工程的设计方案高强螺栓采用摩擦型连接。紧固办法采用专用棘轮扳手和扭矩扳手经初拧和终拧完成。栓钉焊接栓钉焊接是高层钢结构施工中不可缺少的一个环节,常见的栓钉焊接分为直接焊接在钢梁上和穿过压型钢板后焊接在钢梁上两种方式。本工程采用直接焊接在钢梁上。
三、加强高层建筑钢结构施工技术管理措施
1、提高人员素质
在钢结构中,不仅要有正确的施工工艺和质量标准,还应当制定一些监督管理的标准。为了确保产品的质量,应该要保证每个钢结构施工人员都要有高度的责任心、质量意识以及全局观念。而对于焊接人员等特种作业的工人,则是要更加的严格审查、严格执行其上岗制度。加强对人员的质量教育培训,增强人员的质量意识,并且还要提高所有员工的专业技术水平,使得所有的员工都能达到所从事工作的质量要求的能力。
2、焊接变形的控制
2.1在吊装阶段可以采取“以构件组合成块吊装为主,以散件吊装为辅”的原则,在地面最大限度的进行构件组合,尽可能地减少高空拼接、焊接的工作量。
2.2预先用固定的夹具把构件压紧,从而防止焊接后的变形,但对于较为担保的构件,在冷却后会因为内应力过大,有时会把焊缝拉裂,随所以要视实际的情况来做这项工作。
2.3采用人工时效,通过退火处理,进而消除残余的应力。并且选择合理的焊接流程。对于有对称焊缝的构建,要尽量注意焊接的顺序,从而使焊接变形可以相互的抵消。
3、吊装改善措施
3.1吊装前需要复核的项目包括对牛腿混凝土标号、基础周围回填土夯实情况、轴线标志、标高基准点、轴线偏移量、标高偏差等。
3.2而在吊装构件进入施工现场时,要按照安装顺序来分单元成套供应,而构件的运输时要根据自身的长度和重量来选择车辆,而构件在运输车上要垫平、超高要设标志、绑扎要稳固,从而确保构件在运输过程中不容易产生变形,也不会损伤涂层。而在装卸和吊装时,在钢丝绳和构件之间必须要垫块加以保护。
3.3在实施吊装工作时,安全措施也是不容忽视的一个关键点。首先就要明确各级施工人员的安全生产责任和安全意识,而管理人员就要确定自己的安全责任目标。而起吊工具应当先做好试吊工作,确认无问题后才可准许进行吊装工作。而吊装散状物品时,必须要捆绑牢固,并且保持平衡后才可起吊。最后就要坚持安全消防监督制度,要做到及时的发现隐患、及时消除隐患,从而防止施工当中事故的发生。
四、结束语
综上所述,随着我国高层建筑的不断发展,钢结构的运用也越来越广泛,它满足了建筑的安全性能、耐久性能、经济性能、环保性能和适用性能。我国钢结构建筑企业目前已经初具规模,要牢牢把握这个机会,加快自主研发,推动技术升级改造,不断提升国内乃至国际市场的竞争力,从而实现企业的可持续发展和经济效益最大化。
参考文献:
[1]钢结构通用CAD软件包(SNCAD)通过部级鉴定[J].钢铁技术.2014(01):110.
[2]崔建波.钢结构施工工艺质量通病[J].石油化工建设.2013(03):87.
[3]苟继新.钢结构安装工程质量控制与管理[J].新疆钢铁.2012(01):67-68.
【关键词】 高层建筑;钢结构施工;技术措施
引言:
虽然钢结构应用于高层建筑已有数十年的历史,钢结构以及钢工艺的施工质量控制也得到了有效的提高。因此,加强钢结构工程建设,提高工程施工过程中存在的各个施工要点控制措施进行分析,提高工程的施工质量,完善施工标准,将高层钢结构施工技术得到更好的完善。而随着中国国民经济人口城市化进程的加快,我国的住宅建设持续增长,而人们的住宅条件也得到了逐步的提高,并对居住质量的要求越来越高。
一、高层建筑钢结构施工技术要点探究
1、统一测量仪器和钢尺量具
建造一幢超高层大楼,涉及很多方面,比如土建、钢结构、玻璃幕墙、各类设备的安装和使用,所取的设备都必须经过国家的统一标准检测合格。没有规矩不成方圆,制度是经济效益的保证。另外,高层、超高层建筑施工周期较长,所以对于测量仪器和钢尺量还应进行定期校验,以保证建筑物各项指标符合规定的指标。目前,我国的钢结构施工一般以土建部门的测量仪器和钢尺量具为准。
2、定位轴线、标高和地脚螺栓
钢结构的定位轴线要根据现场场地的大小,在建筑产品的外部设计控制轴线。另外,为了安全起见,还需要设置两个控制桩,以供架设经纬仪或激光仪,设计该柱要求以能满足通视、可视为原则。在具体施工当中要保证每节柱子安装正确无误,避免产生累积误差[3]。
3、钢结构的制作与安装
在当前的社会发展中,随着城市社会的发展,近年来,建筑行业凭借对各种先进技术的应用而得到了显著的发展,在市场经济中占有主导地位,推动了建筑行业的健康发展。在高层、多层建筑工程施工过程中,钢结构作为一种常见的结构体系,具有自重小、稳定性好、强度大、抗震性能好等优点,因此受到了人们的广泛关注。但是钢结构在制作与安装过程中依然存在着许多问题,尤其是在钢架结构的制作和安装的问题上。首先,高层、多层建筑工程越来越多,结构的复杂性加大了施工难度。
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。
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。
二、高层建筑钢结构施工技术的具体应用
1、工程概况
某小区建筑面积为3.3万平方米,地下一层,地上26层(其中地下为立体式车库,1~3层为公建,4层以上为住宅楼)。承重框架为箱形截面柱及H型梁柱采用马钢生产的Q345B型钢车间加工制作。钢结构加工制作箱型柱采用钢板,在钢构件加工车间加工、钢结构构件的除锈、焊接完成。
2、箱型柱施工
2.1箱型柱制作
2.1.1钢板拼接
由于每段柱高在12米以下,为保证下料后钢板的直线度,首先将两块钢板拼接。钢板两端开坡口。
2.1.1.2划线下料
按排料图划线,划线宽度方向留余量3mm,长度方向留余量50mm。中间隔板划线不留余量。长度方向沿划线每隔5m钻Φ8mm孔。用两台半自动切割机(或双头)沿划线中心同时切割,每隔5米留100mm不切割,待冷却后再切割。
2.1.1.3组装焊接
用H型钢作临时组装平台,组装前用水准仪将平台找平并将H型垫实固定。在两腹板上划组装线,组装焊接衬板。定位焊。在衬板内侧每隔300mm焊10-20mm焊缝。将一腹板与隔板组对,定位焊。组对两盖板。定位焊。组装腹板,定位焊。用三根同尺寸的箱体并排,并两点焊。用两边箱体作自动焊机轨道用。
焊接:用两台埋弧自动焊沿同一方向焊接两条焊缝。焊缝两端加100mm引弧板和熄弧焊。焊完一层后将箱体翻身,焊接另一面两条焊缝。焊接方法同上。待焊接完毕后再翻身施焊另一面两条焊缝。焊接完毕,即将引熄弧板在离母材5mm处切断,并用砂轮机修磨平整,切不可用锤击落;并修磨后的切割面进行检查。焊缝无损检测,使用超声波探伤。探伤长度为每条焊缝的20%,按JB11345的规定不低于Ⅱ级。
2.2梁及连接板加工及组焊
2.2.1下料
型钢采用型钢切割机下料,钢板采用半自动切割机下料,下料后应进行清渣修磨,编号归类放置。
2.2.2钻孔
先在构件上用划针和钢尺划出孔的中心和直径,在孔的四周(90°位置)打四只冲孔,钻孔后检查。
2.2.3高强度螺栓摩擦面处理
喷砂处理高强度螺栓摩擦面的表面粗糙度:喷砂压力约6Kg/cm2,石英砂的粒度1.5∽4mm,加工后的钢材表面呈现灰白色;用电动砂轮机打磨钢板的表面,砂轮打磨的方向与受力方向垂直,打磨范围不应小于4倍螺栓直径,打磨时不应在钢材表面磨出明显的凹坑。
2.3箱梁安装
箱型柱安装:箱型柱在实际施工过程中按照材料采购、加工、运输、吊装、连接(加固)工艺完成。所有钢结构制品,在刷防锈油漆前,必须将构件表面的毛刺、铁锈、油污及附着物清除干净。钢梁安装钢梁的安装分主梁、次梁和外挑梁的安装;主梁材质为Q345B轧制H型钢。主梁在立柱形成单元后采用捆绑串吊施工,根据该工程的设计特点吊装数量2~4根;次梁和剪力墙框架梁由于空间和接点的实际情况,一般采用单根吊装。 高强螺栓安装高强螺栓是目前建筑钢结构最先进的连接方法之一。它的特点是施工方便,可拆可换,传力均匀。根据本工程的设计方案高强螺栓采用摩擦型连接。紧固办法采用专用棘轮扳手和扭矩扳手经初拧和终拧完成。栓钉焊接栓钉焊接是高层钢结构施工中不可缺少的一个环节,常见的栓钉焊接分为直接焊接在钢梁上和穿过压型钢板后焊接在钢梁上两种方式。本工程采用直接焊接在钢梁上。
三、加强高层建筑钢结构施工技术管理措施
1、提高人员素质
在钢结构中,不仅要有正确的施工工艺和质量标准,还应当制定一些监督管理的标准。为了确保产品的质量,应该要保证每个钢结构施工人员都要有高度的责任心、质量意识以及全局观念。而对于焊接人员等特种作业的工人,则是要更加的严格审查、严格执行其上岗制度。加强对人员的质量教育培训,增强人员的质量意识,并且还要提高所有员工的专业技术水平,使得所有的员工都能达到所从事工作的质量要求的能力。
2、焊接变形的控制
2.1在吊装阶段可以采取“以构件组合成块吊装为主,以散件吊装为辅”的原则,在地面最大限度的进行构件组合,尽可能地减少高空拼接、焊接的工作量。
2.2预先用固定的夹具把构件压紧,从而防止焊接后的变形,但对于较为担保的构件,在冷却后会因为内应力过大,有时会把焊缝拉裂,随所以要视实际的情况来做这项工作。
2.3采用人工时效,通过退火处理,进而消除残余的应力。并且选择合理的焊接流程。对于有对称焊缝的构建,要尽量注意焊接的顺序,从而使焊接变形可以相互的抵消。
3、吊装改善措施
3.1吊装前需要复核的项目包括对牛腿混凝土标号、基础周围回填土夯实情况、轴线标志、标高基准点、轴线偏移量、标高偏差等。
3.2而在吊装构件进入施工现场时,要按照安装顺序来分单元成套供应,而构件的运输时要根据自身的长度和重量来选择车辆,而构件在运输车上要垫平、超高要设标志、绑扎要稳固,从而确保构件在运输过程中不容易产生变形,也不会损伤涂层。而在装卸和吊装时,在钢丝绳和构件之间必须要垫块加以保护。
3.3在实施吊装工作时,安全措施也是不容忽视的一个关键点。首先就要明确各级施工人员的安全生产责任和安全意识,而管理人员就要确定自己的安全责任目标。而起吊工具应当先做好试吊工作,确认无问题后才可准许进行吊装工作。而吊装散状物品时,必须要捆绑牢固,并且保持平衡后才可起吊。最后就要坚持安全消防监督制度,要做到及时的发现隐患、及时消除隐患,从而防止施工当中事故的发生。
四、结束语
综上所述,随着我国高层建筑的不断发展,钢结构的运用也越来越广泛,它满足了建筑的安全性能、耐久性能、经济性能、环保性能和适用性能。我国钢结构建筑企业目前已经初具规模,要牢牢把握这个机会,加快自主研发,推动技术升级改造,不断提升国内乃至国际市场的竞争力,从而实现企业的可持续发展和经济效益最大化。
参考文献:
[1]钢结构通用CAD软件包(SNCAD)通过部级鉴定[J].钢铁技术.2014(01):110.
[2]崔建波.钢结构施工工艺质量通病[J].石油化工建设.2013(03):87.
[3]苟继新.钢结构安装工程质量控制与管理[J].新疆钢铁.2012(01):67-68.