時(shí)間:2023-09-11 17:27:26
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關(guān)鍵詞:高層建筑;鋼結(jié)構(gòu);施工管理
中圖分類號(hào):TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
前言
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)高層建筑的技術(shù)和質(zhì)量的要求也是越來越高,特別是高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的技術(shù)和管理,更是關(guān)鍵點(diǎn)、難點(diǎn)。
在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工整個(gè)過程之中,無論是施工單位還是設(shè)計(jì)單位,都在以質(zhì)量尋求企業(yè)的生存和發(fā)展,切實(shí)作好了整個(gè)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工管理,才能有效地確保高層建筑工程的施工進(jìn)度和質(zhì)量,也才能較好地控制項(xiàng)目施工成本。
一、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工管理的必要性
隨著高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的不斷提高,鋼結(jié)構(gòu)越來越多地體現(xiàn)出其價(jià)值。由于其造價(jià)成本低、結(jié)構(gòu)性能好、施工速度快、質(zhì)地強(qiáng)度高等眾多優(yōu)點(diǎn),逐漸被人們所認(rèn)同。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工有其特點(diǎn),需要對(duì)其進(jìn)行深入研究。對(duì)于高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工來說, 由于施工全部為高空作業(yè),其特殊性決定必須對(duì)施工進(jìn)行嚴(yán)格管理,對(duì)施工中可能存在的較大偏差進(jìn)行校正,消除事故隱患,確保施工質(zhì)量、安全。這是保證高層建筑鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量的關(guān)鍵所在。我國(guó)近幾年多發(fā)較強(qiáng)地震,地震的災(zāi)害給人民生命財(cái)產(chǎn)造成了較大的損失。而對(duì)于高層建筑,一旦地震發(fā)生,避難花費(fèi)的時(shí)候要比普通建筑要長(zhǎng),難度更大,高層建筑的堅(jiān)固與否是震時(shí)的關(guān)鍵所在,只有在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中嚴(yán)格進(jìn)行管理,確保其質(zhì)量,才能在震時(shí)發(fā)揮作用,最大限度地保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
二、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工要點(diǎn)
1、鋼構(gòu)件的堆放以及選擇安裝機(jī)械地點(diǎn)
因高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的特點(diǎn),起重機(jī)一般使用塔式,保證起重力達(dá)到要求,臂桿的長(zhǎng)度要滿足一定的覆蓋面,經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)后,要經(jīng)過檢查,保證鋼構(gòu)件完好、不變形。鋼構(gòu)件的類型較多,起重機(jī)要能滿足這些構(gòu)件的起吊要求,鋼絲繩要能滿足高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的高度,在多臺(tái)工作的時(shí)候,要避免碰撞。總之鋼構(gòu)件的堆放要規(guī)范化,安裝機(jī)械要滿足施工的各項(xiàng)要求。工程所需構(gòu)件加工順序以及存放區(qū)域都應(yīng)該綜合考慮吊裝設(shè)備的實(shí)際情況。
2、鋼粱吊裝
鋼粱吊裝是高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中重要組成部分,在吊裝前,要安置扶手桿與扶手繩,吊裝完成后,將它們系緊,只有這樣施工人員才能安全進(jìn)行施工,要選擇吊點(diǎn),吊點(diǎn)一般是在鋼粱的上部緣處。還要考慮鋼梁的跨度。對(duì)于輕量小型的次梁、小梁,可以使用多頭吊索,這樣可以一起吊裝,對(duì)加快施工的進(jìn)度有利。將柱、梁進(jìn)行整體吊裝,這樣可以避免高空吊裝的危險(xiǎn)性,又提高了質(zhì)量。
3、測(cè)量控制及校正
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工,安裝質(zhì)量取決于對(duì)標(biāo)高、軸線的標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格要求,需要加以控制,在施工開始時(shí),施工單位要考慮到以往的施工,來制定測(cè)量控制方案,進(jìn)行測(cè)量和校正,在安裝后要結(jié)合前一節(jié)柱的測(cè)量數(shù)據(jù),對(duì)安裝鋼柱進(jìn)行垂直度、軸線偏移和標(biāo)高的調(diào)整,與此柱相連的其他構(gòu)件才可以進(jìn)行安裝,所有的安裝結(jié)束后,對(duì)個(gè)別超差點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)測(cè)量并校正。如果測(cè)量與校正有效實(shí)行,可以簡(jiǎn)化校正的難度,為施工中銜接工作提供有力保證,形成一個(gè)良好的銜接循環(huán)。在施工測(cè)量中,引入第三方測(cè)量單位,對(duì)結(jié)構(gòu)安裝進(jìn)行全過程的跟蹤測(cè)量,一方面可以驗(yàn)正施工單位的測(cè)量結(jié)果,另一方面可以通過專業(yè)測(cè)量單位的介入對(duì)結(jié)構(gòu)的整體測(cè)量形成一套系統(tǒng)、詳實(shí)的測(cè)量記錄,這樣來確保測(cè)量質(zhì)量。
4、焊接
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工往往質(zhì)量要求高、工程量大,焊接是施工中的重要環(huán)節(jié)之一,其關(guān)系到工程的安全與質(zhì)量,對(duì)竣工后的高層建筑使用有著很大的影響。
高層建筑因考慮結(jié)構(gòu)抗震需要,在設(shè)計(jì)中采用了大量的斜向支撐。因此造成了大量的結(jié)構(gòu)焊縫處于立焊、斜立焊位置,給焊接帶來相當(dāng)大的難度。如我們?cè)诹莸赝醮髲B鋼結(jié)構(gòu)施工中,在總計(jì) 16萬多米長(zhǎng)的焊縫中,立焊、斜立焊約有 6萬米,共 1280組接頭,占整個(gè)焊接工程量的 33%。對(duì)于此類處于外部、斜向的焊縫,在施工中要首先針對(duì)其特殊的位置進(jìn)行了多次工藝試驗(yàn),選取最適合的工藝參數(shù),同時(shí)選調(diào)技術(shù)水平高超的焊工進(jìn)行操作,并采取特殊安全施工防護(hù)措施,確保焊接的一次檢驗(yàn)合格率,避免返工。
5、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的連接與固定
鋼柱間的連接通常是使用全焊接連接或混合連接(翼緣采用坡口焊,腹板采用高強(qiáng)螺栓連接);主梁與鋼柱的連接一般是混合連接。次梁與主梁的連接多使用鉸接連接,在主梁腹板處通過連接板使用高強(qiáng)螺栓與連接梁腹板連接;在連續(xù)梁部位為固結(jié),多為混合連接或全焊接連接。單節(jié)柱范圍內(nèi)樓層梁安裝完成后,應(yīng)先焊接頂層梁,再焊底層粱,最后焊接中間層梁,以使框架穩(wěn)定。柱節(jié)點(diǎn)上左右對(duì)稱梁應(yīng)同時(shí)施焊,減少變形;而同一根梁的兩端不得同時(shí)施焊,保護(hù)焊縫施焊微漲縮空間。柱與柱對(duì)接施焊時(shí),柱兩邊翼緣應(yīng)由兩名焊工同時(shí)焊接。梁節(jié)點(diǎn)的焊接應(yīng)先下翼緣,后上翼緣,以減少角變形。高強(qiáng)螺栓連接兩個(gè)連接構(gòu)件的緊固順序是先主要構(gòu)件,后次要構(gòu)件;同一節(jié)點(diǎn)高強(qiáng)螺栓終擰順序應(yīng)按規(guī)范先中間后兩邊順序進(jìn)行。工字形構(gòu)件的緊固順序是上翼緣—下翼緣—腹板。同一節(jié)柱上各梁柱節(jié)點(diǎn)的緊固順序是先柱子上部的梁柱節(jié)點(diǎn)緊固,然后柱子下部的梁柱節(jié)點(diǎn)緊固,最后柱子中部的梁柱節(jié)點(diǎn)緊固。
三、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工管理容易出現(xiàn)的問題
1、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工沒有做好質(zhì)量控制
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)、混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑,因其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、可以縮短工期,且整體造價(jià)較低,大量高層建筑開始使用鋼結(jié)構(gòu)。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量關(guān)系到高層建筑工程的結(jié)構(gòu)安全,高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的管理就顯得尤為重要,怎樣加強(qiáng)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工管理已引起業(yè)內(nèi)人士的重視。
一些施工單位放松在制造過程的監(jiān)督管理,僅靠鋼構(gòu)件完成后進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收的錯(cuò)誤工作方式。這樣的錯(cuò)誤做法會(huì)造成鋼構(gòu)件因?yàn)椴环弦蠓倒ざ⒄`工期,對(duì)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量有不良影響,而且經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)受到影響。
2、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工難度,促使技術(shù)的不斷提高不斷創(chuàng)新
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步,鋼結(jié)構(gòu)已成為現(xiàn)代大高層建筑的主要結(jié)構(gòu)件。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)發(fā)展到今天這個(gè)程度,水文和地質(zhì)條件已經(jīng)無法對(duì)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工產(chǎn)生影響了,但高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工有著其特點(diǎn),多為高空作業(yè),這就會(huì)更多的增加其復(fù)雜的程度,使得高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工有了更高的要求。這就要求高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工在理念、設(shè)計(jì)、材料和工藝技術(shù)上不斷創(chuàng)新,總體水平與國(guó)際水平要同步發(fā)展。
四、加強(qiáng)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工管理的措施
1、熟讀施工圖紙
施工圖紙屬于整個(gè)工程的施工依據(jù),所以技術(shù)人員必須要對(duì)整個(gè)圖紙進(jìn)行仔細(xì)的研究和細(xì)致的分析,只有充分消化和掌握了整個(gè)圖紙,才能正確有效地進(jìn)行下一步的施工,對(duì)于一些技術(shù)性的難點(diǎn),必須在開工之前進(jìn)行挖掘和消除。根據(jù)實(shí)際施工的特點(diǎn)制定一個(gè)相應(yīng)的解決方案,在施工的準(zhǔn)備階段盡量化解所有的難點(diǎn)和矛盾。審閱圖紙也是至關(guān)重要的問題,不但可以及早地發(fā)現(xiàn)圖紙中所存在的問題,而且還對(duì)整個(gè)施工的前期規(guī)劃和降低成本有一定的指導(dǎo)性作用,往往在審閱圖紙的過程中會(huì)發(fā)現(xiàn)和糾正一些不合理的設(shè)計(jì)。這樣就會(huì)進(jìn)一步地提升整個(gè)施工質(zhì)量。最后一點(diǎn)就是做好技術(shù)交底,科學(xué)有效地將設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行結(jié)合,緊密有序地做好土建施工與鋼結(jié)構(gòu)吊裝以及混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)之間的結(jié)合。
2、編制好工程施工組織設(shè)計(jì)
任何一家施工單位在具體編制施工方案和施工組織設(shè)計(jì)的過程中,一定要從以下五個(gè)方面進(jìn)行考慮,即施工人員、機(jī)械設(shè)備、施工資料、法律法規(guī)、環(huán)境保護(hù)等五個(gè)方面。在確保人員安全的前提下,逐步落實(shí)計(jì)劃,將一些常見問題羅列到一個(gè)可控制的范圍之內(nèi),為施工方案的進(jìn)一步實(shí)施提供有力的保障。在整個(gè)編制過程中要經(jīng)過大量的考察和調(diào)研,只有做到了廣泛深入的研究,才有有效杜絕一些突發(fā)事件的發(fā)生。通常情況下,鋼結(jié)構(gòu)工程都是分別針對(duì)整個(gè)工程的制作階段與工程的安裝階段進(jìn)行編制與設(shè)計(jì)的,這里面制作工藝的具體內(nèi)容包含了制作階段的所有工序、每一項(xiàng)技術(shù)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),以及所有的實(shí)施措施和綱要。鋼結(jié)構(gòu)的安裝組織設(shè)計(jì)主要包括技術(shù)管理和質(zhì)量保證體系的建立以及施工進(jìn)度和質(zhì)量控制、施工方法、施工工期等方面的安排。
3、重視鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制
施工之前,相關(guān)負(fù)責(zé)人及管理人員首先應(yīng)當(dāng)依據(jù)工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)制定切實(shí)可行的施工工藝并進(jìn)行整體的把握;施工過程中要按照設(shè)計(jì)的要求和施工的規(guī)范對(duì)焊縫的尺寸進(jìn)行掌握和控制;按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行防銹處理及涂裝,避免因鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕而使得整個(gè)工程的質(zhì)量受到影響。
鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)工程的質(zhì)量控制一般指鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓的質(zhì)量控制。預(yù)埋螺栓是整個(gè)工程施工的第一步,也是非常關(guān)鍵的一步,是整個(gè)工程的基礎(chǔ)。施工基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓時(shí)首先要熟悉圖紙,了解圖紙的意圖。應(yīng)制作安裝模板,預(yù)埋螺栓用兩塊安裝模板及鋼筋定位在柱子的主筋和模板上,保證預(yù)埋螺栓不因土建澆注混凝土施工而移位。這樣每組螺栓之間的間距、高低可控制在允許的誤差范圍內(nèi);同時(shí),保護(hù)好螺栓絲扣,在混凝土澆筑時(shí)不被損壞。土建工程完工后,用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀對(duì)地腳螺栓的標(biāo)高、軸線進(jìn)行復(fù)查,并做好記錄。并交下一道工序驗(yàn)收。
4、安全施工
對(duì)于高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工而言,施工過程的安全性也是不容忽視的一項(xiàng)重要內(nèi)容。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工往往是在高空而且懸空的狀態(tài)下完成的,工程中包含了很多大中小型構(gòu)件,僅僅高強(qiáng)螺栓的數(shù)量就十分眾多,它雖然質(zhì)量很小,但是從幾十米甚至上百米的高空掉落,也會(huì)引起嚴(yán)重的事故。因此,在進(jìn)行高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工時(shí),應(yīng)該從事前和事中進(jìn)行全方位的安全控制,在施工前應(yīng)該搭設(shè)必要的防墜板。安全梯、纜風(fēng)繩等防護(hù)措施,施工人員應(yīng)該進(jìn)行相關(guān)的安全知識(shí)培訓(xùn),管理人員應(yīng)該增強(qiáng)日常的安全檢查力度,努力將安全問題消滅在萌芽狀態(tài),施工過程中的安全防護(hù)工作應(yīng)該規(guī)范嚴(yán)格,避免安全事故的發(fā)生,確保高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的安全。
5、通過培訓(xùn)、優(yōu)選施工人員,奠定質(zhì)量控制基礎(chǔ)。
要提高施工人員的質(zhì)量意識(shí),提高他們的工作素質(zhì),進(jìn)行全面培訓(xùn),以便更好的控制工程質(zhì)量。
6、加強(qiáng)驗(yàn)收工作
驗(yàn)收工作需要檢查人員逐項(xiàng)進(jìn)行檢查,只有合格之后,才能向相關(guān)部門提交驗(yàn)收申請(qǐng)。按照國(guó)家現(xiàn)行的工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格進(jìn)行檢查,如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題,要對(duì)產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析,并要求修整或返工處理。只有經(jīng)過合格簽字后,方可進(jìn)行下一道工序。
7、必須控制施工時(shí)間,保證工程進(jìn)度
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工非常辛苦,所以施工人員的休息時(shí)間要有保障,以防止過度疲勞;通過培訓(xùn),減少不規(guī)范操作,提高施工人員的工作素養(yǎng),能夠熟練操作機(jī)械,提高工作效率,減少安全隱患,提高生產(chǎn)效率。對(duì)于高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工管理,施工階段的管理控制工作非常重要,要充分重視,要像土建工程管理一樣,切實(shí)搞好事前控制和事中控制,對(duì)各工序、各分項(xiàng)都要做到檢查及時(shí)而認(rèn)真,嚴(yán)格而到位。
結(jié)束語
要做好高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工管理,在施工中必須做到高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求,才能使工程質(zhì)量得到保障。
參考文獻(xiàn)
[1] 楊鵬宇.鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺栓連接施工[J].山西建筑,2006,32(16):140-141.
【關(guān)鍵詞】高層建筑;鋼結(jié)構(gòu);施工技術(shù)
引言
鋼結(jié)構(gòu)是主要由鋼制材料組成的結(jié)構(gòu),是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。結(jié)構(gòu)主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成,各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。因其自重較輕,且施工簡(jiǎn)便,廣泛應(yīng)用于大型廠房、場(chǎng)館、超高層等領(lǐng)域。鋼材的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重輕、整體剛性好、變形能力強(qiáng),故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜;材料勻質(zhì)性和各向同性好,屬理想彈性體,最符合一般工程力學(xué)的基本假定;材料塑性、韌性好,可有較大變形,能很好地承受動(dòng)力荷載;建筑工期短;其工業(yè)化程度高,可進(jìn)行機(jī)械化程度高的專業(yè)化生產(chǎn)。現(xiàn)代高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較為廣泛,事實(shí)上,它屬于鋼――混凝土混合的結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土在高層建筑中由于自身重量過大,梁柱占用的面積比率也大,因此高層建筑中采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常受到很多質(zhì)疑;同時(shí)強(qiáng)度較高的鋼材也順應(yīng)出現(xiàn),在高層建筑中采用一部分鋼結(jié)構(gòu)或全部運(yùn)用鋼結(jié)構(gòu)的理論設(shè)計(jì)同步前進(jìn)。伴隨冶煉、制造技術(shù)的高速發(fā)展,為高層鋼結(jié)構(gòu)工程在工程領(lǐng)域的應(yīng)用帶來了新的生機(jī):伴隨著高層建筑工程建設(shè)的不斷增加,繼而又推動(dòng)了高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工中的焊接、安裝技術(shù)的不斷提高。下文對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)施工中焊接技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要總結(jié)。
1.高層鋼結(jié)構(gòu)施工前需要的準(zhǔn)備工作
1.1高層鋼結(jié)構(gòu)體系的體系類型
中國(guó)對(duì)高層及超高層建筑的體系的劃分,在《建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》無統(tǒng)一的規(guī)定,通常情況下認(rèn)為建筑高度超過24以上為高層建筑,建筑高度超過60米以上為超高層建筑。從建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度上看,根據(jù)建筑物使用功能要求、建筑物高度不同、場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度以滿足經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的設(shè)計(jì)原則,應(yīng)選擇相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系。通常分為:框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架―剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框―筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系六大類。通常高層和超高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中除采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)外,有時(shí)還采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu),全鋼結(jié)構(gòu)。
1.2高層鋼結(jié)構(gòu)體系施工前應(yīng)做好準(zhǔn)備工作
開工前必須做好高層鋼結(jié)構(gòu)體系施工前的圖紙會(huì)審工作,圖紙是工程施工的重要依據(jù),工程開工前工程建設(shè)單位應(yīng)組織設(shè)計(jì)單位、施工單位、項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu)、圖紙?jiān)u審專家小組一起工程圖紙,對(duì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求不明確的地方進(jìn)行研究討論,提出相關(guān)問題,由設(shè)計(jì)單位進(jìn)行解決。圖紙會(huì)審?fù)ㄟ^后,監(jiān)理公司必須組織所有監(jiān)理人員對(duì)工程相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、工藝技術(shù),準(zhǔn)確掌握設(shè)計(jì)意圖。并組織施工單位現(xiàn)場(chǎng)從事專業(yè)技術(shù)的人員對(duì)圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)交底,檢查出施工圖紙中的不合理之處,一定將問題在開工前解決,避免因圖紙問題對(duì)施工的質(zhì)量、進(jìn)度等產(chǎn)生影響。
2.高層鋼結(jié)構(gòu)塔吊的選型與合理布置
對(duì)于高層鋼結(jié)構(gòu)的施工,塔吊是最具核心的設(shè)備,因此塔吊的選擇與布置要依據(jù)周邊建筑物高度、現(xiàn)場(chǎng)條件、鋼結(jié)構(gòu)的重量等因素進(jìn)行綜合考慮,必須確保塔吊在施工過程中裝拆的安全可靠性。塔吊選擇宜優(yōu)先考慮內(nèi)爬式塔吊,該類型塔吊不需要對(duì)樓層加固,在起重機(jī)布設(shè)位置上的自由度較大,并且在進(jìn)行高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的吊裝施工時(shí)對(duì)塔吊起重能力和幅度要求不苛刻。
3.高層鋼結(jié)構(gòu)選材篩選
鋼結(jié)構(gòu)的最大缺點(diǎn)是導(dǎo)熱系數(shù)大,耐火性能差。原材料進(jìn)場(chǎng)前必須嚴(yán)格控制原材料的選購(gòu)。原材料中鋼筋的質(zhì)量文件應(yīng)齊全有效、檢驗(yàn)結(jié)果要符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。
4.高層鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)制作與安裝施工要求
多層及高層鋼結(jié)構(gòu)的制作和安裝應(yīng)按照施工圖進(jìn)行,并應(yīng)遵守《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50205-95、《高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》JGJ99-98及其他有關(guān)規(guī)范和規(guī)程的規(guī)定。制作和安裝的施工單位在開工前必須編制施工組織設(shè)計(jì)和工藝流程,施工過程中必須嚴(yán)格按照規(guī)定的要求組織施工。高層鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝的一般要求多層及高層鋼結(jié)構(gòu)制作和安裝工作,必須在具有多層及高層鋼結(jié)構(gòu)吊裝和制作的責(zé)任工程師和責(zé)任工藝師的指導(dǎo)下進(jìn)行。對(duì)參加制作和安裝的人員,必須進(jìn)行各項(xiàng)專業(yè)培訓(xùn),經(jīng)培訓(xùn)達(dá)到要求者方能進(jìn)行操作。施工詳圖編制后,應(yīng)提交原設(shè)計(jì)工程師負(fù)責(zé)審批,或由合同文件中明確規(guī)定的監(jiān)理工程師審批。由于材料代用、工藝或其它原因需修改施工圖時(shí),必須向原設(shè)計(jì)單位申報(bào),經(jīng)同意并簽署文件后,修改圖才能生效。構(gòu)造復(fù)雜的構(gòu)件制作時(shí),應(yīng)充分考慮各方面因素的影響,必要時(shí)要進(jìn)行工藝性試驗(yàn)。多層及高層鋼結(jié)構(gòu)安裝前,必須對(duì)構(gòu)件進(jìn)行詳細(xì)檢查,構(gòu)件外形尺寸,螺孔位置及直徑,連接件位置及角度,焊縫、栓釘、高強(qiáng)度螺栓節(jié)點(diǎn),摩擦面加工質(zhì)量等均應(yīng)達(dá)到施工圖的技術(shù)要求。
5.高層鋼結(jié)構(gòu)安裝工程竣工驗(yàn)收資料
多層及高層鋼結(jié)構(gòu)安裝工程竣工驗(yàn)收應(yīng)提交下列文件:鋼結(jié)構(gòu)施工圖,設(shè)計(jì)更改文件,并在施工圖中注明修改部位;鋼結(jié)構(gòu)制造合格證;安裝用材料的質(zhì)量證明文件;測(cè)量檢查記錄,焊縫質(zhì)量檢查記錄,高強(qiáng)度螺栓安裝質(zhì)量檢查記錄,栓釘焊質(zhì)量檢查記錄;各種試驗(yàn)報(bào)告技術(shù)資料;隱蔽工程分段驗(yàn)收記錄;安裝過程中建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、構(gòu)件制造廠、鋼結(jié)構(gòu)安裝單位達(dá)成的各種技術(shù)文件。
6.結(jié)語
鋼結(jié)構(gòu)住宅是今后發(fā)展的一個(gè)重要方向,但鋼結(jié)構(gòu)僅僅是建筑中承重體系、服務(wù)部分,它不是建筑使用中的主要成分,鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)首先要遵循住宅建筑設(shè)計(jì)的一般原則,然后才是發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì),單純突出鋼結(jié)構(gòu)而不考慮生活的舒適性、不能滿足人文要求的鋼結(jié)構(gòu)住宅項(xiàng)目是沒有市場(chǎng)的。如果說鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展使施工從手工進(jìn)入了機(jī)械化,那么鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用就將使住宅施工實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化,鋼結(jié)構(gòu)住宅將成為建筑現(xiàn)代化發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。“鋼結(jié)構(gòu)是環(huán)保住宅,鋼結(jié)構(gòu)符合可持續(xù)發(fā)展概念”――21世紀(jì)鋼結(jié)構(gòu)將占領(lǐng)廣闊的建筑市場(chǎng)。在我國(guó)目前大力推廣住宅產(chǎn)業(yè)化的時(shí)代背景下,我們相信鋼結(jié)構(gòu)體系終將成為住宅結(jié)構(gòu)體系的主流。
參考文獻(xiàn)
[1]楊鵬宇.鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺栓連接施工.山西:山西建筑出版社,2006,32(16):140-141.
[2]郝燕春.大型鋼網(wǎng)架安裝技術(shù).山西:山西建筑,2007,33(10):195-196.
[3]魏明鐘.鋼結(jié)構(gòu).武漢:武漢工業(yè)大學(xué)出版社,2002.11-13.
[4]沈祖炎.鋼結(jié)構(gòu)基本原理.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2004.189-191.
[5]JGB-50017,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2004.121-123.
關(guān)鍵詞:超高層結(jié)構(gòu),抗震性能,施工技術(shù)
0.前言
鋼結(jié)構(gòu)建筑具有強(qiáng)度高、自重輕、施工速度快、抗震性能好、節(jié)能環(huán)保及工業(yè)化程度高等特點(diǎn),是我國(guó)十五期間重點(diǎn)推廣項(xiàng)目之一。隨著城市建筑業(yè)的迅速發(fā)展,高層鋼結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用越來越多,合理確定鋼結(jié)構(gòu)安裝的施工順序、采取各種措施提高安裝質(zhì)量是保證整個(gè)工程質(zhì)量和工期的關(guān)鍵。論文參考網(wǎng)。一旦鋼結(jié)構(gòu)在施工過程中出現(xiàn)了問題,就會(huì)帶來許多后患。輕者會(huì)影響工期,破壞結(jié)構(gòu)外觀,浪費(fèi)材料等;重者則可能會(huì)造成人員的傷亡,甚至給社會(huì)帶來嚴(yán)重的不良影響。因此,對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)工程的施工必須嚴(yán)格控制,防患于未然。
1.鋼結(jié)構(gòu)施工中存在的問題
鋼結(jié)構(gòu)工程施工中產(chǎn)生的問題,是由于施工單位施工不善而造成的。論文參考網(wǎng)。主要問題有以下幾點(diǎn):
(1)不熟悉圖紙,盲目施工,圖紙未經(jīng)會(huì)審,倉(cāng)促施工;未經(jīng)設(shè)計(jì)部門同意擅自修改圖紙。
(2)未按相關(guān)施工驗(yàn)收規(guī)范施工。
(3)未按相關(guān)操作規(guī)程施工。
(4)施工方案不周全,質(zhì)量管理紊亂。
2.兩種鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)
2.1 鋼結(jié)構(gòu)廠房的施工技術(shù)
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要制作工藝流程為:放樣F料電腦編程拼板一CNC切割組立埋弧焊接鉆孔組裝矯正成型鉚工零配件下料制作組裝焊接和焊接檢驗(yàn)防銹處理、涂裝、編號(hào)構(gòu)件驗(yàn)收出廠。鋼材不易久放露天,造成母材銹蝕過度而不合格;焊接材料受潮后不能施焊等;構(gòu)件嚴(yán)格按照操作流程制作。
鋼結(jié)構(gòu)廠房施工技術(shù):綜合考慮工程特點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況、工期等因素,選擇合適的吊裝設(shè)備、安裝設(shè)備等。
(1)地腳螺栓的安裝:地腳螺栓的精度關(guān)系到鋼結(jié)構(gòu)定位,地腳螺栓的埋設(shè)須嚴(yán)格保證其精度,地腳螺栓的埋設(shè)精度:軸線位移±2.0mm,標(biāo)高±5.0mm。
(2)鋼架安裝順序:鋼柱鋼梁吊車梁連系梁水平支撐檁條拉桿隅撐。
(3)鋼柱吊裝:鋼柱安裝前應(yīng)測(cè)出鋼柱牛腿面的標(biāo)高,以此標(biāo)高反算到柱腳及基礎(chǔ)支承面標(biāo)高,并予以調(diào)整支承面。
(4)鋼梁的安裝:首先在地面胎架上拼接成整體,同時(shí)在鋼梁上架設(shè)好生命線,安裝檁條時(shí)可以在鋼梁上來回走動(dòng),吊裝就位后在鋼梁的兩側(cè)用纜風(fēng)繩將鋼梁固定,保證鋼梁的平面外的穩(wěn)定,然后吊裝下一跨間鋼梁,待下一跨間鋼梁安裝完成后,在此跨間安裝檁條,固定鋼梁,保證鋼梁不會(huì)傾斜扭曲。
2.2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)
我國(guó)的高層與超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑自改革開放以來已有20年的歷史,并在設(shè)計(jì)和施工中積累了不少經(jīng)驗(yàn),我國(guó)已自行編制了《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》。針對(duì)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝構(gòu)件數(shù)量多和施工技術(shù)復(fù)雜的特點(diǎn),對(duì)關(guān)鍵工序進(jìn)行了研究,通過編制各種專項(xiàng)施工技術(shù)方案及質(zhì)量控制措施,實(shí)現(xiàn)高精度安裝、快速完成工期的目標(biāo)。
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)具體有:
(1)地腳螺栓預(yù)埋:地腳螺栓預(yù)埋位置的準(zhǔn)確程度對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程整體的安裝質(zhì)量至關(guān)重要,為保證地腳螺栓的定位準(zhǔn)確,采用適宜厚度的鋼板制作加工成定位鋼板,進(jìn)行地腳螺栓的定位固定。
(2)鋼柱的安裝:鋼柱標(biāo)高的控制一般有兩種方式:一是,按相對(duì)標(biāo)高制作安裝鋼柱的長(zhǎng)度誤差不得超過3mm,不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形,建筑物的總高度只要達(dá)到各節(jié)柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格;二是,按設(shè)計(jì)標(biāo)高制作安裝土建的標(biāo)高安裝第一節(jié)鋼柱底面標(biāo)高,每節(jié)鋼柱的累加尺寸總和應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的總尺寸,每一節(jié)柱子的接頭產(chǎn)生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應(yīng)加到每節(jié)鋼柱加工長(zhǎng)度中。
(3)鋼梁的安裝:鋼梁安裝的重點(diǎn)在于控制鋼梁與鋼柱連接形成整體后的軸線位置及垂直度,可通過限位鋼板臨時(shí)固定、多次反復(fù)校正逐步完成。
(4)焊接:高層鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)焊接順序
應(yīng)按照力求減少焊接變形和降低焊接應(yīng)力的原則加以確定。在平面上,從中心框架向四周擴(kuò)展焊接。
(5)高強(qiáng)螺栓施工技術(shù):對(duì)于通過高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接的鋼結(jié)構(gòu),制作時(shí)必須首先注意高強(qiáng)螺栓摩擦面的加工質(zhì)量及安裝前的保護(hù),并應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)每?jī)汕嵜糠N規(guī)格每種加工工藝的高強(qiáng)螺栓摩擦面進(jìn)行抗滑移系數(shù)試驗(yàn)。鋼構(gòu)件角度偏差將嚴(yán)重影響構(gòu)件組裝時(shí)的高強(qiáng)螺栓穿孔率。論文參考網(wǎng)。構(gòu)件的扭曲會(huì)影響連接面間的間隙,因此在鋼結(jié)構(gòu)制作時(shí)應(yīng)準(zhǔn)備。一定的胎架模具以控制其變形,并在構(gòu)件運(yùn)輸時(shí)采取切實(shí)可行的固定措施以保證其尺寸穩(wěn)定性。鋼結(jié)構(gòu)安裝單位在安裝高強(qiáng)螺栓摩擦面前,必須將摩擦面保護(hù)好,防止污染、銹蝕并在安裝前進(jìn)行高強(qiáng)螺栓摩擦面的抗滑移系數(shù)試驗(yàn),檢查高強(qiáng)螺栓出廠證明批號(hào),對(duì)不同批號(hào)的高強(qiáng)螺栓定期抽查并做軸力試驗(yàn),對(duì)高強(qiáng)螺栓安裝工藝、包括操作順序、安裝方法、緊固順序、初擰、終擰,進(jìn)行嚴(yán)格控制檢查,擰螺栓的扭力扳手應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定等。
【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu);高強(qiáng)度螺栓;焊接連接;吊裝
0.引言
鋼結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)中有著極為廣泛的應(yīng)用,一般的高層和超高層建筑當(dāng)采用框—剪、框—筒結(jié)構(gòu)體系,鋼結(jié)構(gòu)建筑分為型鋼混凝土結(jié)構(gòu)建筑,鋼管混凝土結(jié)構(gòu)建筑、全鋼結(jié)構(gòu)建筑。鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)建筑行業(yè)中的應(yīng)用有上海環(huán)球金融中心、上海金茂大廈、深圳地王大廈、大連世貿(mào)中心等,都是很有名的鋼結(jié)構(gòu)超高層建筑。
1.鋼結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)缺點(diǎn)
鋼結(jié)構(gòu)建筑總重輕。鋼結(jié)構(gòu)住宅體系自重輕,約為混凝土結(jié)構(gòu)的一半,可以大大減少基礎(chǔ)造價(jià)。鋼材的塑性和韌性好。鋼結(jié)構(gòu)的延性好、塑性變形能力強(qiáng),使鋼結(jié)構(gòu)一般不會(huì)因?yàn)榕既怀d或局部超載而突然斷裂破壞。韌性好,則使鋼結(jié)構(gòu)對(duì)動(dòng)力荷載的適應(yīng)性較強(qiáng)。將鋼結(jié)構(gòu)體系用于住宅建筑可充分發(fā)揮具有優(yōu)良的抗震抗風(fēng)性能,大大提高了住宅的安全可靠性。環(huán)保效果好。在建筑物拆除時(shí),大部分材料可以再用或降解,不會(huì)造成垃圾。
鋼結(jié)構(gòu)防火性能差。隨著溫度的升高,強(qiáng)度就降低。當(dāng)周圍存在著輻射熱,溫度在150度以上時(shí),就應(yīng)采取遮擋措施。如果一旦發(fā)生火災(zāi),結(jié)構(gòu)溫度達(dá)到500度以上時(shí),就可能全部瞬時(shí)崩潰。為了提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火等級(jí),通常都用混凝土或磚把它包裹起來。鋼材易于銹蝕。鋼材在潮濕環(huán)境中,特別是處于有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中容易蝕,必須刷涂料或鍍鋅,而且在使用期間還應(yīng)定期維護(hù)。
2.柱基檢查
第一節(jié)鋼柱是直接安裝在鋼筋混凝土柱基底板上的。鋼結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量和工效同柱基的定位軸線、基準(zhǔn)標(biāo)高直接有關(guān)。安裝單位對(duì)柱基的預(yù)檢重點(diǎn)是定位軸線間距、柱基準(zhǔn)標(biāo)高和地腳螺栓預(yù)埋位置、長(zhǎng)度、垂直度進(jìn)行檢查。基準(zhǔn)標(biāo)高點(diǎn)一般設(shè)置在柱基底板的適當(dāng)位置,四周加以保護(hù),作為整個(gè)高層鋼結(jié)構(gòu)工程施工階段標(biāo)高的依據(jù)。在柱基中心表面和鋼柱底面之間,考慮到施工因素設(shè)計(jì)時(shí)要考慮留有一定的間隙做為鋼柱安裝時(shí)的標(biāo)高調(diào)整,該間隙一般規(guī)定為50-70mm,我國(guó)的規(guī)范規(guī)定為50mm。
3.柱的標(biāo)高及梁的長(zhǎng)度控制
鋼柱標(biāo)高的控制應(yīng)按土建的標(biāo)高安裝第一節(jié)鋼柱底面標(biāo)高,每節(jié)鋼柱的累加尺寸總和應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的總尺寸。每一節(jié)柱子的接頭產(chǎn)生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應(yīng)加到每節(jié)鋼柱加工長(zhǎng)度中去。梁的翻樣下料長(zhǎng)度同樣不等于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度,需考慮焊接收縮變形。焊接收縮變形可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算再按實(shí)際加工之后校核,確定其翻樣下料的精確長(zhǎng)度。
4.鋼柱、鋼梁的吊裝
4.1鋼柱的吊裝
在吊裝第一節(jié)鋼柱時(shí),應(yīng)在預(yù)埋的地腳螺栓上加設(shè)保護(hù)套,以免鋼柱就位時(shí)碰壞地腳螺栓的絲牙。雙機(jī)抬吊時(shí),鋼柱吊離地面后在空中進(jìn)行回直。單機(jī)吊裝時(shí)需在柱子根部墊以墊木,以回轉(zhuǎn)法起吊,嚴(yán)禁柱根拖地。鋼柱就位后,先調(diào)整標(biāo)高,再調(diào)整位移,最后調(diào)整垂直度。柱子要按規(guī)范規(guī)定的數(shù)值進(jìn)行校正,標(biāo)準(zhǔn)柱子的垂直偏差應(yīng)校正到零。當(dāng)上柱與下柱發(fā)生扭轉(zhuǎn)錯(cuò)位時(shí),可在連接上下的耳板處加墊板進(jìn)行調(diào)整。為了控制安裝誤差,對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)先確定標(biāo)準(zhǔn)柱。一般取標(biāo)準(zhǔn)的柱基中心線為基準(zhǔn)點(diǎn),用激光經(jīng)緯儀以基準(zhǔn)點(diǎn)為依據(jù)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)柱的垂直度進(jìn)行觀測(cè)。除標(biāo)準(zhǔn)柱外,其他柱子的誤差量測(cè)不用激光經(jīng)緯儀,通常是用丈量法。鋼柱軸線位移校正,以下節(jié)鋼柱頂部的實(shí)際柱中心線為準(zhǔn),安裝鋼柱的底部對(duì)準(zhǔn)下節(jié)鋼柱的中心線即可。
4.2鋼梁的吊裝
高層、超高層框架梁一般采用H型鋼,框架梁與鋼柱宜采用剛性連接,鋼柱為貫通型,在框架梁的上下翼緣處在鋼柱內(nèi)設(shè)置橫向加勁肋, 框架梁應(yīng)按設(shè)計(jì)編號(hào)正確就位。鋼梁在吊裝前,應(yīng)于柱子牛腿處檢查標(biāo)高和柱子間距,主梁吊裝前,應(yīng)在梁上裝好扶手桿和扶手繩,待主梁吊裝就位后,將扶手繩與鋼柱系牢,以保證施工人員的安全。一般在鋼梁上翼緣處開孔,作為吊點(diǎn)。吊點(diǎn)位置取決于鋼梁的跨度。為加快吊裝速度,對(duì)重量較小的次梁和其他小梁,多利用多頭吊索一次吊裝數(shù)根。有時(shí)將梁、柱在地面組裝成排架進(jìn)行整體吊裝,減少了高空作業(yè),保證了質(zhì)量,并加快了吊裝速度。
5.鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)建的鏈接
5.1高強(qiáng)螺栓的鏈接
摩擦面處理。對(duì)高強(qiáng)度螺栓連接的摩擦面一般在鋼構(gòu)件制作時(shí)應(yīng)進(jìn)行處理,處理方法是采用噴砂、酸洗后涂無機(jī)富鋅漆或貼塑料紙加以保護(hù)。螺栓穿孔。安裝高輕度螺栓時(shí)應(yīng)盡量做到孔眼對(duì)準(zhǔn),如發(fā)生錯(cuò)孔現(xiàn)象,應(yīng)進(jìn)行擴(kuò)孔處理,保證螺栓順利穿孔,嚴(yán)禁錘擊穿孔。螺栓緊固。高強(qiáng)度螺栓緊固時(shí),應(yīng)分初擰、終擰。對(duì)于大型節(jié)點(diǎn)可分為初擰、復(fù)擰和終擰。初擰軸力一般宜達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)軸力的60%-80%,最低不應(yīng)小于標(biāo)準(zhǔn)軸力的30%,復(fù)擰扭矩值等于初擰扭矩值,終擰時(shí)預(yù)拉力一般為設(shè)計(jì)預(yù)拉力的5%-10%。螺栓緊固后的檢驗(yàn)。因螺栓預(yù)拉存在著應(yīng)力松弛現(xiàn)象,隨時(shí)間延長(zhǎng)扭矩值一般會(huì)降低8%~10%,規(guī)范中已規(guī)定允許扭矩值的誤差值±10%, 所以螺栓的檢驗(yàn)時(shí)間以盡快為宜,然后再進(jìn)行抽查。抽檢的數(shù)量多一些對(duì)鑒定質(zhì)量有利。但經(jīng)抽檢過的螺栓怍報(bào)廢處理損失太大,如重新使用,二次擰緊対緊固力有影響,因此在具體工程上如何確定抽檢數(shù)量,可結(jié)合工程情況確定,一般5%為宜。
5.2焊接連接
鋼結(jié)構(gòu)的焊接焊縫分為工廠制作焊縫和現(xiàn)場(chǎng)安裝焊縫兩大類。設(shè)計(jì)要求分為I、Ⅱ、Ⅲ級(jí),I級(jí)焊縫要求最高,Ⅲ級(jí)焊縫要求最低。Ⅲ級(jí)焊縫只需要進(jìn)行外觀檢查,表面應(yīng)無氣孔、夾渣、弧坑裂紋等缺陷。I、Ⅱ級(jí)焊縫應(yīng)進(jìn)探傷檢驗(yàn)。現(xiàn)場(chǎng)焊接一般采用手工焊和半自動(dòng)焊兩種。焊接母材厚度不大于30mm時(shí)采用手工焊,焊接母材大于30mm時(shí)采用半自動(dòng)焊,此外尚應(yīng)根據(jù)工程焊接量的大小和操作條件等來確定。
主梁與鋼柱間的連接,一般上、下翼緣用坡口電焊連接,而腹板用高強(qiáng)螺栓連接。次梁與主梁的連接基本上是在腹板處用高強(qiáng)螺栓連接,少量再在上、下翼緣處用坡口電焊連接。為保證梁與鋼柱連接處的節(jié)點(diǎn)域有較好的延性以及連接可靠性和樓層層高的精確性,在梁所在位置設(shè)置懸臂梁,懸臂梁上下翼緣與鋼柱的連接采用剖口熔透焊縫,腹板采用貼角焊縫。梁與鋼柱的懸臂梁連接,上下翼緣的連接采用襯板全熔透焊縫,腹板采用高強(qiáng)螺栓連接。
柱與柱的對(duì)接焊接,采用二人同時(shí)對(duì)稱焊接,柱與梁的焊接亦應(yīng)在柱的兩側(cè)對(duì)稱同時(shí)焊接,以減少焊接變形和殘余應(yīng)力。 矩形或方形鋼柱內(nèi)的加勁板的焊接應(yīng)按現(xiàn)行規(guī)范要求采用熔嘴電渣焊,不允許采用其他如在箱板上開孔、槽塞焊等形式。
6.結(jié)束語
隨著鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在超高層應(yīng)用中的質(zhì)疑,高強(qiáng)度耐火鋼材應(yīng)運(yùn)而生,鋼結(jié)構(gòu)或全鋼結(jié)構(gòu)超高層建筑被越來越多的應(yīng)用在現(xiàn)代的高層建筑中。
【參考文獻(xiàn)】
[1]姜立輝,賈力.鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)分析[J].科技信息,2007-36.
[2]重慶大學(xué)等三校.土木工程施工技術(shù)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2003.
[3]孫海龍,王秀桌.淺談鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工工藝[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào),2007-09.
[4]GB50205—2001,鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2001.
[5]包世華,方鄂華. 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(第二版.[M].北京:清華大學(xué)出版社,1990.
[6]行業(yè)標(biāo)準(zhǔn). 高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ 99-98)[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1998.
關(guān)鍵詞:高層建筑;鋼結(jié)構(gòu);施工技術(shù)
1 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工優(yōu)勢(shì)
抗震性:低層別墅的屋面大都為坡屋面,因此屋面結(jié)構(gòu)基本上采用的是由冷彎型鋼構(gòu)件做成的三角型屋架體系,輕鋼構(gòu)件在封完結(jié)構(gòu)性板材及石膏板之后,形成了非常堅(jiān)固的“板肋結(jié)構(gòu)體系”,這種結(jié)構(gòu)體系有著更強(qiáng)的抗震及抵抗水平荷載的能力,適用于抗震烈度為8度以上的地區(qū)。
抗風(fēng)性:型鋼結(jié)構(gòu)建筑重量輕、強(qiáng)度高、整體剛性好、變形能力強(qiáng)。建筑物自重僅是磚混結(jié)構(gòu)的五分之一,可抵抗每秒70米的颶風(fēng),使生命財(cái)產(chǎn)能得到有效的保護(hù)。耐久性:輕鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)全部采用冷彎薄壁鋼構(gòu)件體系組成,鋼骨采用超級(jí)防腐高強(qiáng)冷軋鍍鋅板制造,有效避免鋼板在施工和使用過程中的銹蝕的影響,增加了輕鋼構(gòu)件的使用壽命。結(jié)構(gòu)壽命可達(dá)100年。保溫性:采用的保溫隔熱材料以玻纖棉為主,具有良好的保溫隔熱效果。用以外墻的保溫板,有效的避免墻體的“冷橋”現(xiàn)象,達(dá)到了更好的保溫效果。100mm左右厚的R15保溫棉熱阻值可相當(dāng)于1m厚的磚墻。
2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工存在的缺陷
2.1鋼結(jié)構(gòu)材料導(dǎo)熱快,這使得它的耐火性較差。如果遇到火災(zāi),鋼結(jié)構(gòu)建筑的危險(xiǎn)系會(huì)高于其他建筑結(jié)構(gòu)。這是由于鋼材本身導(dǎo)熱快,在遇到高溫時(shí),鋼結(jié)構(gòu)本身的強(qiáng)度會(huì)急劇下降,在超高溫的影響下,鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度甚至?xí)耆珕适А6坏╀摻Y(jié)構(gòu)的強(qiáng)度喪失,其承載能力就顯得不堪一擊,最終會(huì)導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的坍塌。
2.2鋼結(jié)構(gòu)的抗氧化能力差,容易被腐蝕。這是由于鋼材表面的鐵遇到空氣會(huì)被氧化,產(chǎn)生鐵銹,而鋼結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期受腐蝕,會(huì)影響鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,最終會(huì)危害鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命。因此我們的高層建筑在采用鋼結(jié)構(gòu)時(shí)要特別注意對(duì)其進(jìn)行防腐保護(hù)。
3 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工之前期的準(zhǔn)備工作
在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工進(jìn)行前,我們必須做好充分的準(zhǔn)備工作。主要包括對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工構(gòu)件的驗(yàn)收、對(duì)施工圖紙的審查、對(duì)施工組織設(shè)計(jì)的審查等,具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
3.1在施工開始前,要組織工程師和其他工程相關(guān)的監(jiān)理和施工人員進(jìn)行施工圖紙的審核工作。這有助于施工和監(jiān)理人員充分了解工程的施工意圖,對(duì)施工過程中的難點(diǎn)和重點(diǎn)有一個(gè)清醒的認(rèn)知,在施工中可以更好地執(zhí)行施工標(biāo)準(zhǔn),對(duì)施工要點(diǎn)的把握也可以更準(zhǔn)確。進(jìn)行圖紙的審查還有一個(gè)重要作用就是為了檢查圖紙中是否有遺漏的施工要點(diǎn),這樣便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工圖紙存在的問題,并能及時(shí)做到查漏補(bǔ)缺,減少施工圖紙對(duì)工程質(zhì)量和進(jìn)度等的影響,從而保證施工的順利進(jìn)行。
3.2 要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工的相關(guān)構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)收,確保鋼梁、抗剪栓釘、高強(qiáng)螺栓等原材料符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),另外還要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)原材料的型號(hào)、規(guī)格等進(jìn)行統(tǒng)一的驗(yàn)收,確保其符合高層建筑結(jié)構(gòu)施工的需求。
3.3 要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工組織設(shè)計(jì)的完整程度進(jìn)行審查。要確保施工組織設(shè)計(jì)包含有以下內(nèi)容:其一,要有完整的施工計(jì)劃;其二,要有嚴(yán)格的質(zhì)量管理體系;其三,要有控制工程施工質(zhì)量的具體辦法;其四,要建立工程進(jìn)度的控制體系;其五,要有完善的質(zhì)量保證體系。
3.4 要嚴(yán)格把好施工人員的技術(shù)關(guān)。要對(duì)施工人員的從業(yè)資格證和技術(shù)條件進(jìn)行嚴(yán)格的審核,必須篩選出高標(biāo)準(zhǔn)高技能的人才進(jìn)行施工,對(duì)于濫竽充數(shù)不合標(biāo)準(zhǔn)的施工人員堅(jiān)決不予采用。此外,還要制定嚴(yán)格的施工制度,明確施工人員的責(zé)任,防止施工人員,不按照安全標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行施工計(jì)劃引發(fā)不必要的施工事故。
4 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中的技術(shù)要點(diǎn)
4.1 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)塔吊的選擇。塔吊是鋼結(jié)構(gòu)工程施工中的重要設(shè)備,對(duì)其選擇要充分考慮多方面的因素,除了考慮這些客觀因素外,我們?cè)趯?duì)塔吊的選擇上還要充分考慮到它是否安全可靠,是否能正常地完成施工。一般情況下,高層建筑的塔吊多選用內(nèi)爬式。采用這種塔吊進(jìn)行施工,不需要再對(duì)樓層進(jìn)行額外的加固工作,而且這種塔吊對(duì)起重機(jī)的要求相對(duì)較低,它還便于起重機(jī)的布設(shè),使得起重機(jī)可以自由的選擇布設(shè)位置。值得一提的是,這種塔吊的造價(jià)也要遠(yuǎn)低于其他塔吊。
4.2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中吊裝的順序及需考慮的諸因素。在工程的施工中,吊裝是其中的一道重要工序,吊裝的快慢與吊裝效果的好壞直接影響著整個(gè)工程的施工效果。在吊裝開始前,我們要先確認(rèn)吊裝的位置分區(qū)、吊裝的先后順序。這時(shí)首先還要考慮鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式以及現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境,包括用來進(jìn)行吊裝的塔吊的位置和數(shù)量。在確認(rèn)完這些基本的信息之后,可以把工程劃分為東、西兩個(gè)作業(yè)區(qū),在進(jìn)行吊裝時(shí)先從中間的一個(gè)單元開始,使其組成一個(gè)穩(wěn)定的剛度柱網(wǎng)單元。在進(jìn)行完一個(gè)單元的吊裝工作后,我們可以在其周圍的位置再吊裝兩個(gè)單元,這樣等到三個(gè)單元的吊裝全部完成后,我們可以從整體的角度出發(fā)進(jìn)行全面的吊裝校正工作。
4.3 要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的鋼柱進(jìn)行吊裝前的嚴(yán)格審查。鋼結(jié)構(gòu)的鋼柱必須符合施工規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn),另外,不能把鋼柱的翻樣下料長(zhǎng)度誤認(rèn)為是鋼柱的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度,對(duì)翻樣下長(zhǎng)度的誤差也決不能視若不見,要嚴(yán)格地控制其準(zhǔn)確度。
4.4 準(zhǔn)確掌握鋼結(jié)構(gòu)螺栓的預(yù)埋位置,并對(duì)其進(jìn)行多次測(cè)量。螺栓的預(yù)埋位置關(guān)系重大,如果預(yù)埋不合理,會(huì)導(dǎo)致鋼柱甚至整個(gè)工程的安裝和施工困難,而且也會(huì)嚴(yán)重影響到鋼結(jié)構(gòu)工程的安裝質(zhì)量。鑒于螺栓預(yù)埋位置的特殊型和重要性,我們?cè)陬A(yù)埋螺栓時(shí)要進(jìn)行最少不低于兩次的測(cè)量。如果測(cè)量過程中發(fā)現(xiàn)預(yù)埋位置超出,要及時(shí)地返工進(jìn)行重埋工作,切不能圖一時(shí)之功,造成整個(gè)工程施工的癱瘓。
4.5 要高水平地完成高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的焊接工作。鋼結(jié)構(gòu)的焊接對(duì)整個(gè)工程的重要性不言而喻,它關(guān)系到整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)施工的穩(wěn)定和質(zhì)量,能否高質(zhì)量高水平地完成鋼結(jié)構(gòu)的焊接,直接影響著鋼結(jié)構(gòu)的施工效果。因此,我們必須嚴(yán)格控制鋼結(jié)構(gòu)的焊接工程,在進(jìn)行焊接前,要督促相關(guān)人員對(duì)焊條進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,主要是對(duì)焊條合格證的檢查。另外,要嚴(yán)令焊接人員按照焊條的說明書進(jìn)行焊接工作,決不能隨意而為之。在焊接時(shí)還要做到幾點(diǎn):其一,要做到鋼結(jié)構(gòu)焊縫表面的平滑,不得留下裂痕或者焊瘤痕跡;其二,一級(jí)、二級(jí)焊縫的表面不能有氣孔、夾渣、弧坑裂紋、電弧擦傷等缺陷;其三,要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的焊縫進(jìn)行無損檢測(cè)工作,無損檢測(cè)的目的是檢查鋼結(jié)構(gòu)焊縫中是否存在危險(xiǎn)性缺陷,以確保鋼結(jié)構(gòu)的安全。鋼結(jié)構(gòu)的焊縫外觀質(zhì)量必須符合以下圖表的規(guī)定。
4.6 要注意鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓的連接施工。首先是高強(qiáng)度螺栓的緊固工作,它一般分為初擰和終擰兩個(gè)環(huán)節(jié)。在螺栓的緊固過程中鋼板會(huì)發(fā)生變形,而初擰正是為了縮小螺栓在緊固過程中受到的來自鋼板變形的影響。而在對(duì)大型節(jié)點(diǎn)的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行螺栓緊固時(shí)則一般要經(jīng)初擰、復(fù)擰和終擰三個(gè)步驟,即在初擰的基礎(chǔ)上,要再進(jìn)行一次緊固工作,終擰則顧名思義是對(duì)螺栓進(jìn)行最后的緊固。
5 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工還需要注意以下幾個(gè)問題
1)我們必須根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工特點(diǎn)進(jìn)行施工器械的選擇,如對(duì)內(nèi)爬式塔吊的選擇,必須盡可能地考慮其安全性和可靠性。2)要特別注意鋼結(jié)構(gòu)的施工安全。要成立專門的安全小組,定期派專人到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安全監(jiān)督和指導(dǎo)工作,及時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)施工中的安全隱患,并積極采取措施保證鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工安全。3)要建立鋼結(jié)構(gòu)工程的防火規(guī)范。鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)點(diǎn)很多,但是其存在天然的耐火性能差的缺陷,這就要求我們?cè)阡摻Y(jié)構(gòu)建筑的施工別注意防火系統(tǒng)的建立。應(yīng)設(shè)立自動(dòng)的噴水滅火系統(tǒng)全保護(hù),防止高溫條件下鋼結(jié)構(gòu)的坍塌。
6 結(jié)束語
鋼結(jié)構(gòu)施工是一項(xiàng)極為復(fù)雜的工程,需要我們平時(shí)多做總結(jié)和思考,在施工的過程中必須掌握其施工要點(diǎn),并嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范執(zhí)行操作。平時(shí)也需要我們多向同行成功人士學(xué)習(xí),為鋼結(jié)構(gòu)的施工做好準(zhǔn)備。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:高層 鋼結(jié)構(gòu) 施工
中圖分類號(hào):TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
正文:
1、概述
高層鋼結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用在城市繁華地帶的建筑項(xiàng)目,在標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計(jì)應(yīng)用中的投影建筑面積較小,而且經(jīng)常遇到立體交叉作業(yè)的情況,這就導(dǎo)致工序協(xié)調(diào)復(fù)雜、場(chǎng)地小,施工相對(duì)受到限制,施工進(jìn)度受到影響。另外,影響施工的自然因素也很多,惡劣天氣等自然條件的劇變也會(huì)影響到工程的質(zhì)量。因此,應(yīng)采取相關(guān)技術(shù)和措施來盡量避免上述情況的發(fā)生。
首先應(yīng)該綜合對(duì)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境各方面的因素進(jìn)行考慮,對(duì)所施工的結(jié)構(gòu)對(duì)象要有充分的了解。這是因?yàn)椋瑢?duì)于結(jié)構(gòu)本身的準(zhǔn)確理解以及對(duì)環(huán)境、自身資源的充分認(rèn)識(shí)是確定施工總體技術(shù)路線的前提。而要制定充分利用時(shí)間、空間和自身資源的技術(shù)路線,應(yīng)考慮到結(jié)構(gòu)的組成和荷載傳遞途徑,施工場(chǎng)地和周邊的環(huán)境以及施工單位的資源配置和技術(shù)能力等幾個(gè)方面。通常來講,高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的大致施工工藝流程為:構(gòu)件驗(yàn)收吊裝高度螺栓焊接和檢驗(yàn)壓型鋼板和栓釘。鋼結(jié)構(gòu)施工的所有步驟都是綜合性很強(qiáng)的工作,應(yīng)綜合考慮各方面的因素,充分體現(xiàn)企業(yè)施工的綜合資源和技術(shù)水平。下面就對(duì)其中的關(guān)鍵技術(shù)和措施進(jìn)行探討。
2、鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)和措施
2.1、機(jī)械設(shè)備的選擇、布置和裝拆
鋼結(jié)構(gòu)施工設(shè)備的選擇與布置是確保施工質(zhì)量的基礎(chǔ)。其中塔吊是整個(gè)工程建設(shè)的核心設(shè)備,因此應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)建筑物的位置、環(huán)境、條件以及鋼結(jié)構(gòu)自身等進(jìn)行綜合考慮,來進(jìn)行塔吊的選擇和布置。另外,還需考慮到未來塔吊拆裝的安全、可靠和便捷。現(xiàn)在普遍采用的塔吊是內(nèi)爬式塔吊,因?yàn)樗恍枰獙?duì)樓層進(jìn)行加固處理,這樣在起重機(jī)位置的布設(shè)方面有較大的范圍可自由選擇。
2.2、吊裝
吊裝是高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中最重要的工作,其施工的速度和質(zhì)量直接影響著整個(gè)工程的施工進(jìn)度和質(zhì)量。在鋼結(jié)構(gòu)吊裝前,應(yīng)該從工程的平面和立面兩個(gè)層次進(jìn)行考慮,根據(jù)結(jié)構(gòu)的形式、塔吊的個(gè)數(shù)和位置、現(xiàn)場(chǎng)施工條件等因素確定吊裝的分區(qū)與順序。
在鋼結(jié)構(gòu)吊裝時(shí),應(yīng)遵循兩個(gè)原則,一是平面內(nèi)的吊裝應(yīng)該從中心核心筒開始,然后向四周不斷擴(kuò)散。即從工程平面的一個(gè)中心單元開始,先對(duì)一個(gè)剛度柱網(wǎng)單元進(jìn)行組裝,順序是先吊柱后吊梁,當(dāng)這一柱網(wǎng)單元完成吊裝和固定后,再在其左右或前后進(jìn)行另外兩個(gè)單元的吊裝,當(dāng)這三個(gè)單元全部組裝完成后,最后進(jìn)行較為全面和精準(zhǔn)的校正。二是要注意豎向立體吊裝順序(以一柱三層為例)。首先安裝四根鋼柱下層框架梁測(cè)量校正螺栓初擰中層框架梁上層框架梁測(cè)量校正螺栓初擰測(cè)量校正終擰高強(qiáng)螺栓焊接焊縫檢測(cè)散鋪上層壓型鋼板與栓釘焊接下、中層壓型鋼板散鋪與栓釘焊接下、中、上層鋼梯、平臺(tái)吊裝樓蓋鋼筋混凝土樓板施工。
2.3、測(cè)量技術(shù)
高層建筑的水平標(biāo)高較高,通視條件差,這都使得測(cè)量的時(shí)候難度較大。所以,需要采用先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器和測(cè)量技術(shù),才能保證測(cè)量的精準(zhǔn)性。在進(jìn)行測(cè)量之前,應(yīng)對(duì)測(cè)量的位置與基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)線等進(jìn)行合理的布置,正確選擇測(cè)量方式和高程傳遞數(shù)值路線;在測(cè)量時(shí),合理應(yīng)用施工測(cè)量的儀器和設(shè)備以實(shí)現(xiàn)測(cè)量放線目標(biāo)。目前比較先進(jìn)的方法是雙重控制網(wǎng),其利用定位系統(tǒng)測(cè)設(shè)周邊建筑物的屋面基準(zhǔn)點(diǎn),利用高精度全站儀等測(cè)量手段,實(shí)現(xiàn)有效準(zhǔn)確的測(cè)量。
2.4、焊接技術(shù)
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作是確保施工質(zhì)量的前提和基礎(chǔ),而高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的組成構(gòu)件都是利用焊接技術(shù)進(jìn)行連接的,焊接作業(yè)多在高空,再加上氣候的影響,很難控制和保證施工的質(zhì)量和安全。因此在焊接過程中要注意很多方面的問題。
首先,在焊接的順序上,在平面內(nèi)應(yīng)從建筑平面中心向四周擴(kuò)散,采取對(duì)稱結(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)的全方位對(duì)稱的順序焊接;在豎向上采用上層框架梁、壓型鋼板支托、下層框架梁、玉型鋼板支托、焊接檢驗(yàn)的順序焊接。柱與柱焊接要由兩人從兩面相對(duì)并且等溫、等速對(duì)稱焊接;柱與梁節(jié)頭的焊接先對(duì)H型鋼下翼緣板施焊,然后再焊接上翼緣板。
其次,在焊接的工藝上,為了減少因焊接熱量而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變形,確保鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的幾何精度,鋼結(jié)構(gòu)焊接大多采用小線能量的二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。對(duì)于箱形或工型桿件采用埋弧自動(dòng)焊工藝,可以提高焊接效率。另外由于焊接過程中出產(chǎn)出大量的熱,可能會(huì)造成鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)生收縮變形,除了可以采用熱和機(jī)械方式進(jìn)行矯正外,還可以在制造工藝上采用變形工藝、強(qiáng)制約束工藝和控制焊接順序、方向等手段減少焊接的變形。
最后,在焊接的質(zhì)量上,不能出現(xiàn)焊縫、焊瘤等現(xiàn)象,以保證鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。因此在鋼結(jié)構(gòu)施焊前,應(yīng)對(duì)焊條進(jìn)行檢查,保證焊接過程中使用的焊條都是按仿單和操作規(guī)程的。焊縫表面不得有裂紋、焊瘤,一、二級(jí)焊縫不得有氣孔、夾渣、弧坑裂紋,一級(jí)焊縫不得有咬邊、未滿焊等缺陷。最后要對(duì)一、二級(jí)焊縫按要求進(jìn)行超聲波探傷和無損檢測(cè),防止忘記施焊、未采用弧板施焊等情況的發(fā)生。
2.5、安全施工
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工經(jīng)常都是高空、懸空作業(yè),存在許多安全隱患。因此,全面建立嚴(yán)格的安全管理體系,保證施工各方面的安全是至關(guān)重要的。在施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)采取防墜板、安全梯等多種防護(hù)措施,并加強(qiáng)對(duì)施工人員的安全教育培訓(xùn),派專人進(jìn)行安全監(jiān)管,確保各類操作都符合相關(guān)規(guī)范的要求,將安全問題消滅在萌芽狀態(tài),保障高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的安全。同時(shí),建立嚴(yán)密的防雷、防風(fēng)、防雨等氣象保障措施,以避免風(fēng)、雨、雷電、高溫等不利氣候條件影響施工現(xiàn)場(chǎng)的安全和施工的進(jìn)度與質(zhì)量。
3.鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震要求
鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震設(shè)計(jì)中,應(yīng)該要根據(jù)設(shè)防強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度,采用不同的抗震結(jié)構(gòu)。首先,鋼結(jié)構(gòu)的剛?cè)岫鹊倪x擇應(yīng)該結(jié)合跟那個(gè)結(jié)構(gòu)的具體高度、體系和場(chǎng)地條件驚醒綜合性判斷,使鋼結(jié)構(gòu)同時(shí)滿足變形和強(qiáng)度的要求。受彎鋼構(gòu)件的板件局部穩(wěn)定要通過限制構(gòu)件的寬厚比較,達(dá)到受彎的極限能力,然后利用其受彎的極限能力達(dá)到構(gòu)件的承載能力。其次,高層鋼結(jié)構(gòu)因該采用全鋼框架,當(dāng)結(jié)構(gòu)的剛度不足時(shí),可采用中心支撐框架、鋼框筒等結(jié)構(gòu)形式。最后,設(shè)計(jì)人員要加強(qiáng)各構(gòu)件之間的連接,保證結(jié)構(gòu)的整體性,抗震支承系統(tǒng)應(yīng)保證地震時(shí)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
4.鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗火設(shè)計(jì)要求
鋼結(jié)構(gòu)的鋼材雖然屬于非燃燒材料,但是因?yàn)殇摬牧显诟邷叵碌呐蛎浵禂?shù)很高,會(huì)造成鋼材的變形,而且鋼材具有良好的導(dǎo)熱性,會(huì)導(dǎo)致火勢(shì)的蔓延。部分鋼材在 600 度高溫的時(shí)候,鋼材的全部強(qiáng)度基本喪失,在火災(zāi)中變得很脆弱。而高層建筑的火源比較多,很容易造成火災(zāi),一般來說,高層建筑的火災(zāi)比較難控制。所以,高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的抗火設(shè)計(jì)也顯得非常重要。目前我國(guó)的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的抗火能力設(shè)計(jì)比較低,不能考慮到高溫下,鋼材的變形以及應(yīng)力影響,也沒有考慮各種構(gòu)件間相互作用的影響。總的來說抗火設(shè)計(jì)還是基于構(gòu)件層次的,構(gòu)件的耐火極限要求也是基于建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范的要求確定的。因此有必要基于建筑物的整體安全目標(biāo)確定鋼結(jié)構(gòu)的抗火設(shè)計(jì)要求,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行基于性能目標(biāo)要求的抗火設(shè)計(jì)。
5.結(jié)語
在現(xiàn)代城市的建設(shè)中,高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工越來越普遍,它高強(qiáng)度的特性使建筑結(jié)構(gòu)堅(jiān)固穩(wěn)定,使用功能也靈活方便,在適當(dāng)?shù)膶?duì)造型和空間方面進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新之后,取得的反響和效果也很好,這就突出了鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)和措施重要性。相關(guān)人員要不斷學(xué)習(xí)研究,根據(jù)結(jié)構(gòu)的情況、施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境、施工企業(yè)的資源綜合考慮,制定技術(shù)路線,確定關(guān)鍵技術(shù)和措施,做好高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu),超高層建筑,施工技術(shù),特點(diǎn),環(huán)節(jié)探討
中圖分類號(hào):TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一.前言
在很長(zhǎng)的一段時(shí)期,我國(guó)的建筑行業(yè)多采取的是鋼筋混泥土的建筑結(jié)構(gòu),但隨著土木工程和新的力學(xué)體系,新的設(shè)計(jì)方法出現(xiàn),經(jīng)過時(shí)間見證,鋼筋混泥土的結(jié)構(gòu)在超高層建筑中,有著明顯的缺陷,那就是自重很大,于是,更多的設(shè)計(jì)師和建造師便開始尋找新的建筑結(jié)構(gòu)來更好的實(shí)施對(duì)建筑的設(shè)計(jì)施工。終于,經(jīng)過無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐的檢驗(yàn),最終選用了強(qiáng)度很大的鋼材來實(shí)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),甚至演變成為全鋼的建筑結(jié)構(gòu)。直到目前為止,全鋼結(jié)構(gòu)的建筑已經(jīng)成為一種建筑風(fēng)潮,不僅大大推進(jìn)了我國(guó)建筑設(shè)計(jì)施工的發(fā)展,更大大提升了建筑的整體質(zhì)量。
二.鋼結(jié)構(gòu)超高層建筑施工概述
1.工程實(shí)例分析
中關(guān)村金融中心工程地處北京市中關(guān)村科技園區(qū)的最核心位置,為北京西部最高建筑(總高度150m),國(guó)際甲級(jí)寫字樓。工程由塔樓、配樓、連廊3部分組成,總建筑面積111 818平方米。其中塔樓地下4層、地上35層,總建筑面積79 012平方米,總檐高150m,為全鋼結(jié)構(gòu)。
工程項(xiàng)目部組建了最強(qiáng)的管理團(tuán)隊(duì),通過精心組織、精心施工,攻克了一道道技術(shù)難關(guān)。用6個(gè)月的時(shí)間完成了約15 000t鋼結(jié)構(gòu)安裝施工任務(wù),月施工最快完成9層;采用CO:氣體保護(hù)半自動(dòng)焊完成了超厚鋼板焊接的施工(最厚達(dá)100mm),整個(gè)工程的焊縫100%超聲波探傷,100%合格,一次探傷合格率達(dá)98%;在鋼結(jié)構(gòu)吊裝方面,經(jīng)過項(xiàng)目技術(shù)人員不斷探索與總結(jié),解決了超高層鋼結(jié)構(gòu)空間定位及折線形鋼結(jié)構(gòu)箱型柱吊裝技術(shù)問題,且整體垂直度最大偏差9mm。
本工程由于設(shè)計(jì)的特殊性,無法選用內(nèi)爬式塔吊,根據(jù)工程的地理位置、結(jié)構(gòu)形式及大量的特殊構(gòu)件選擇2臺(tái)大型附著式塔吊,一臺(tái)K80/115與一臺(tái)36B,分別布置在塔樓的西側(cè)與東側(cè),不僅滿足了所有構(gòu)件的垂直運(yùn)輸,而且為大量超重、超高及偏心構(gòu)件的吊裝創(chuàng)造了條件。K80/115附著式塔吊在國(guó)內(nèi)尚屬首次使用,可借鑒的成熟經(jīng)驗(yàn)不多。施工中通過不斷的摸索,很好地解決了塔吊的組裝、頂升及施工工效等方面的難題,為工程的順利進(jìn)行創(chuàng)造了條件,塔吊平面布置如圖1。
2.超高層建筑結(jié)構(gòu)體系簡(jiǎn)析
每一種類型的建筑都有著不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求,先要綜合考慮到建筑的主要用途,是民用還是商業(yè),或者生產(chǎn)車間;再結(jié)合從實(shí)地勘察來的關(guān)于建筑要求的高度,地基的抗震烈度相關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù),嚴(yán)格遵守我國(guó)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范的安全可靠性原則,進(jìn)行合理科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并選擇符合設(shè)計(jì)方案的高層結(jié)構(gòu)建筑體系。目前,我國(guó)的高層建筑結(jié)構(gòu)體系一般有框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框—筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系等可以供選擇。
3.鋼超高結(jié)構(gòu)的建筑體系在設(shè)計(jì)施工的特點(diǎn)。
全鋼結(jié)構(gòu)的建筑體系在設(shè)計(jì)施工中有著很強(qiáng)的專業(yè)性和技術(shù)性要求,作為一種新型的建筑設(shè)計(jì)體系,有著自己的嚴(yán)格的設(shè)計(jì)施工要求,從地質(zhì)地形的勘察測(cè)量,到對(duì)各種鋼材料的選擇運(yùn)用,整體的框架的搭建,各部分大小構(gòu)件的設(shè)計(jì)剪裁,到實(shí)地的施工安裝,一直到后期的質(zhì)量管理,質(zhì)量的全面監(jiān)控,及其對(duì)整體工程的保養(yǎng)維護(hù),都是一個(gè)緊密結(jié)合的過程,對(duì)施工方的設(shè)計(jì)水平、技術(shù)能力、專業(yè)水平、管理能力等一系列綜合能力提出了挑戰(zhàn)。
一般而言,全鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)施工有著自己特性,加強(qiáng)對(duì)各種特點(diǎn)的研究,有助于正確的施工,減少失誤。
首先,工序繁多。高層施工,立體施工,相互交叉施工,這是全鋼高層建筑施工的第一特點(diǎn),也是施工的難點(diǎn)之一,必須做好全面細(xì)致的科學(xué)設(shè)計(jì),統(tǒng)籌安排,從設(shè)計(jì)施工到施工人員的安全保護(hù),都要有著極其高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。
其次,全鋼結(jié)構(gòu)施工多半位于高空,空間狹小,但由于工序繁多,需要準(zhǔn)備的各種部件和施工器械品種繁多,操作人員的空間移動(dòng)位置小,安全保障難度高,對(duì)眾多的零部件和施工的構(gòu)件無處安放,對(duì)升降傳輸速度安全性有著高端要求。
最后,工程進(jìn)度控制難度大。高空作業(yè),超高的施工標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格的施工規(guī)范,高端的材料處理,科學(xué)的安裝,合理安全的拆遷等一系列鞏固都受到了各種因素的影響,比如材料的質(zhì)量,各種構(gòu)件的傳送,自然氣候因素,焊接技術(shù)等各個(gè)方面。
三.鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工技術(shù)操作
1.要做好施工前的各種準(zhǔn)備。
首先,要經(jīng)過實(shí)地勘察測(cè)量得到準(zhǔn)確的各種數(shù)據(jù),結(jié)合雙方的建設(shè)協(xié)議,綜合考慮各種影響因素,做出科學(xué)合理的工程設(shè)計(jì),制定施工標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范,嚴(yán)格實(shí)行權(quán)責(zé)制度,做到目標(biāo)明確,權(quán)責(zé)分明。
其次,在施工前要做好各種物料、裝吊設(shè)備的準(zhǔn)備和檢測(cè),保證施工要用到的各種機(jī)械設(shè)備夠足夠齊全,且都能夠保持正常運(yùn)行狀態(tài),同時(shí),要做好對(duì)施工人員的培訓(xùn),加強(qiáng)對(duì)相關(guān)技術(shù)的掌握,提高對(duì)各種機(jī)械的操控熟練程度,加強(qiáng)心理素質(zhì)的測(cè)驗(yàn)和鍛煉。
最后,要對(duì)即將施工的場(chǎng)地做出清理,對(duì)周邊的人員和物品進(jìn)行分離,同時(shí),將各種即將用到的機(jī)械設(shè)備運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)合理布置。
2.以全鋼結(jié)構(gòu)施工中的鋼柱安裝為例做出簡(jiǎn)單技術(shù)分析
鋼柱在整個(gè)全鋼結(jié)構(gòu)體系中起著重要的支撐作用,其安裝關(guān)系到整個(gè)建筑的穩(wěn)定和安全。因此,筆者將全鋼結(jié)構(gòu)施工的鋼柱安裝為例,探究其施工方法和施工技術(shù),保證鋼柱安裝的質(zhì)量。
節(jié)柱的標(biāo)高具有及其重要的作用,如果出現(xiàn)差錯(cuò),要做到隨時(shí)隨地科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)修改,同時(shí),要密切和節(jié)柱的軸線檢驗(yàn),以保證二者之間的精確,為鋼柱的安裝做好準(zhǔn)備。
在進(jìn)行鋼柱安裝高空作業(yè)之時(shí),要將鋼爬梯等各種需要的施工構(gòu)件準(zhǔn)備好,并放到鋼柱上。進(jìn)行對(duì)鋼柱的最后檢查,看看鋼柱的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的臨時(shí)連接板是否穩(wěn)定?若符合標(biāo)準(zhǔn),則可以根據(jù)相關(guān)安裝標(biāo)準(zhǔn),采用螺栓開始固定,以保證施工時(shí)候隨時(shí)應(yīng)用。采用起吊設(shè)備,進(jìn)行兩點(diǎn)連接,同時(shí)起吊,于此,對(duì)鋼柱的安裝已初步完成。
3.鋼柱安裝質(zhì)量受到的影響因素
(一)安裝上存在著誤差。主要由安裝過程中碰撞及鋼柱本身幾何尺寸偏差引起,也包括校正過程中測(cè)量人員操作誤差,須通過加強(qiáng)施工管理進(jìn)行保證。
(二)焊接上存在著變形。鋼梁施焊后,焊縫橫向收縮變形對(duì)鋼柱垂直度影響很大,由于本工程焊縫較厚,所以累計(jì)誤差的影響比較大。因此,加強(qiáng)對(duì)焊接質(zhì)量的監(jiān)控,刻不容緩。
(三)大自然的日照溫差。日照溫差引起的偏差與柱子的細(xì)長(zhǎng)比、溫度差成正比。一年四季的溫度變化會(huì)使鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的變形,尤其是夏季,在太陽光照射下,向陽面的膨脹量較大,故鋼柱便向背向陽光的一面傾斜。
(四)纜風(fēng)繩松緊不當(dāng)。嚴(yán)禁利用攬風(fēng)繩強(qiáng)行改變柱子垂偏值。此種做法,既不科學(xué)又不安全,難以對(duì)施工的質(zhì)量產(chǎn)生積極意義。
四.關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)超高建筑施工中的協(xié)調(diào)管理
1.進(jìn)行施工人員的安全管理,由于全鋼超高層的施工,都是立體高層施工,人員之間的上下空間重疊厲害,對(duì)各個(gè)樓層建設(shè)時(shí)期,要分開時(shí)段,實(shí)施分開分時(shí)段施工,避免高空墜物,同時(shí),要加強(qiáng)施工人員上下運(yùn)輸和用電用火的監(jiān)控。
2.對(duì)各種機(jī)械進(jìn)行統(tǒng)一安排,嚴(yán)格按照施工程序進(jìn)行,統(tǒng)一調(diào)度,統(tǒng)一進(jìn)度,在使用高峰期,可以實(shí)時(shí)流水線作業(yè)或者是倒班制,提高機(jī)械的使用效率。
3.加強(qiáng)施工平面的管理。由于全鋼超高層施工施工場(chǎng)地面向空中,施工場(chǎng)地受到限制,平面狹小,缺乏一定的空間擺放材料和施工器械,而在施工過程中,總會(huì)有大量的構(gòu)件和設(shè)備進(jìn)出。因此,要根據(jù)施工設(shè)計(jì)規(guī)范,隨時(shí)進(jìn)行場(chǎng)地的協(xié)調(diào),對(duì)材料,設(shè)備的運(yùn)輸,擺放,加強(qiáng)管理監(jiān)督,實(shí)施規(guī)范化擺放器械,保證場(chǎng)地的有序性。
五.結(jié)束語
鋼超高結(jié)構(gòu)建筑的施工具有極大的技術(shù)性和挑戰(zhàn)性,施工單位必須做好科學(xué)合理的設(shè)計(jì),設(shè)定嚴(yán)格科學(xué)的施工規(guī)范,并精心準(zhǔn)備施工所用各種器械設(shè)備,加強(qiáng)對(duì)施工人員的培訓(xùn),提高整個(gè)施工隊(duì)伍的技術(shù)能力和綜合素質(zhì)。在施工時(shí)候既要保證施工進(jìn)度,控制施工質(zhì)量,又要結(jié)合施工的實(shí)際情況,從全局出發(fā),統(tǒng)籌全局,兼顧細(xì)節(jié),保證施工的科學(xué)合理性,保證整個(gè)全鋼結(jié)構(gòu)超高層施工的安全穩(wěn)定,優(yōu)質(zhì)高效。為推動(dòng)我國(guó)建筑業(yè)的進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們生活水平的提高,做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]施紅兵鋼結(jié)構(gòu)的超高層建筑施工技術(shù) [期刊論文] 《建筑施工》 -2008年4期
[2]萬榮濤 淺談超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù) [期刊論文] 《浙江建筑》 -2009年3期
[3]阿曼姑·買買提 淺論鋼結(jié)構(gòu)工程的施工技術(shù) [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究(電子版)》 -2011年23期
[4]賈艷峰 超高層異形鋼結(jié)構(gòu)屋面施工技術(shù) [期刊論文] 《施工技術(shù)》 ISTIC PKU -2009年10期
[5]張林基 淺談鋼結(jié)構(gòu)工程施工安裝技術(shù) [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究(電子版)》 -2012年5期
【關(guān)鍵詞】建筑鋼結(jié)構(gòu);施工技術(shù);控制
中圖分類號(hào): TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1、前言
我國(guó)煉鋼工藝技術(shù)的發(fā)展促使建筑施工中對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的使用更加廣泛,加之鋼結(jié)構(gòu)特有的自重輕、施工周期短、抗震能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)促進(jìn)了其技術(shù)的發(fā)展。對(duì)于高層、超高層建筑,鋼結(jié)構(gòu)是最佳選擇。
2、我國(guó)高層型鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)業(yè)近年發(fā)展極為迅速,已涌現(xiàn)出一批具有相當(dāng)規(guī)模的鋼結(jié)構(gòu)加工企業(yè)。鋼構(gòu)企業(yè)總數(shù)已發(fā)展到上千家。其中年產(chǎn)能力在 5~15 萬t之間的有10多家;裝備水平、生產(chǎn)技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理能力接近國(guó)際水平的也有10多家。這些企業(yè)設(shè)計(jì)、制圖、放樣基本上是由計(jì)算機(jī)用各種專門軟件完成,能承擔(dān)我國(guó)國(guó)家級(jí)工程的鋼結(jié)構(gòu)制造。如大跨度橋梁、巨型水壩閘門、高層和大跨度房屋結(jié)構(gòu)等。在市場(chǎng)機(jī)制下,一大批中小規(guī)模的加工企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生,雖然年產(chǎn)能力不足1萬t,但這些企業(yè)有著自己的優(yōu)勢(shì)和特長(zhǎng),可彌補(bǔ)大企業(yè)的不足。此外,隨著國(guó)外資本和技術(shù)設(shè)備進(jìn)入中國(guó),出現(xiàn)了許多中外合資企業(yè)、獨(dú)資企業(yè)、民營(yíng)企業(yè)、股份制企業(yè)等,我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展在體制、規(guī)模、加工方向等方面形成了多樣化。2005 年我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量已達(dá)1500萬t,產(chǎn)值約1200億元。但當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)面臨著:鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)能遠(yuǎn)大于實(shí)際產(chǎn)量,很多企業(yè)任務(wù)不足,生產(chǎn)能力不能發(fā)揮,造成較大的供需差距,導(dǎo)致惡性競(jìng)爭(zhēng),相互壓價(jià)等混亂局面。
3、鋼結(jié)構(gòu)的施工優(yōu)勢(shì)
3.1 鋼結(jié)構(gòu)的自重輕,有效空間大。
自重輕的特點(diǎn)能夠使鋼結(jié)構(gòu)建筑反應(yīng)快,具有很好的抗震效果。有效空間大是由于鋼結(jié)構(gòu)的抗壓強(qiáng)度大,在同等條件下,相比于其他建筑,能夠縮小截面,進(jìn)而獲得更多的利用空間。
3.2 鋼結(jié)構(gòu)綠色、節(jié)能又環(huán)保。
鋼結(jié)構(gòu)的施工材料是可以再次利用的,其產(chǎn)生的建筑廢料比其他建筑結(jié)構(gòu)要少很多。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們對(duì)可持續(xù)發(fā)展的認(rèn)識(shí)不斷加強(qiáng),對(duì)生活環(huán)境和辦公環(huán)境的要求也會(huì)越來越高。未來的建筑會(huì)向著綠色建筑的方向發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)建筑正是符合這個(gè)發(fā)展趨勢(shì),又能夠保證人們對(duì)高品質(zhì)的建筑居住條件的要求。
3.3 利用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行高層建筑施工可以大大縮短施工周期。
高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工和其他建筑結(jié)構(gòu)不同,它無需搭設(shè)太多的腳手架,一般在廠制作后可以直接用于現(xiàn)場(chǎng)安裝,無需在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行再加工;高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的模板可采用壓型鋼板,無需再另外支設(shè)。這些都為高層建筑施工節(jié)省了大量時(shí)間,大大縮短了整個(gè)施工周期。
4、超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)
4.1 材料的選用
鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)有很多,上文已經(jīng)做了闡述。但它也具有一些缺點(diǎn),比如導(dǎo)熱系數(shù)大、耐火性差。隨著冶煉技術(shù)水平的快速提高,耐火鋼的研制并投入生產(chǎn)使用為鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展創(chuàng)造了一定的基礎(chǔ)。當(dāng)前在市場(chǎng)上使用的是B400RNQ 和 B490RNQ 兩種型號(hào)的耐火鋼,這些鋼種在承受600℃高溫的時(shí)候,抗壓強(qiáng)度仍然能夠保持在150~220Mpa。在超高層的建筑中,使用框剪、框筒結(jié)構(gòu)的時(shí)候,其經(jīng)濟(jì)的計(jì)算方法是:鋼結(jié)構(gòu)造價(jià)約等于鋼材總費(fèi)用的40%,制作安裝費(fèi)用約為30%,防火涂料費(fèi)用約為30%。
4.2 制作與安裝
(1)在制作與安裝的過程中,會(huì)應(yīng)用到大量的測(cè)量?jī)x器以及量具,對(duì)于施工材料進(jìn)行測(cè)量,保證施工的準(zhǔn)確性與規(guī)范性。測(cè)量?jī)x器以及量具的準(zhǔn)備是前期工作,需要將這些工具準(zhǔn)備齊全,保證工程能夠順利進(jìn)行。其中對(duì)于測(cè)量?jī)x器等的選擇要符合國(guó)家的相關(guān)規(guī)定,確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,并且還要對(duì)儀器進(jìn)行定期的檢驗(yàn),確保各項(xiàng)指標(biāo)符合國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)。
(2)定位軸線、標(biāo)高和地腳螺栓
在進(jìn)行鋼柱定位時(shí),要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況具體分析,軸線應(yīng)設(shè)置在建筑物的外部。在建筑物的高度超過 100 米的情況下,應(yīng)該設(shè)置控制樁,對(duì)于后期使用經(jīng)緯儀或者是激光儀提供基礎(chǔ),控制樁的設(shè)置要滿足一定的規(guī)定,保證在視野上符合儀器功能的發(fā)揮。鋼柱設(shè)置的長(zhǎng)度要能夠滿足起重和運(yùn)輸?shù)男枨螅谡G闆r下,每?jī)傻饺龑釉O(shè)置一節(jié)。在安裝的過程中,定位線要從地面引起,嚴(yán)禁使用下層柱的軸線,以保證安裝位置的準(zhǔn)確性。在進(jìn)行柱腳的施工中,一般都是采用埋入式進(jìn)入混凝土的基礎(chǔ)部位,并且要安裝必要的控制螺栓。
(3)鋼柱的制作與安裝
鋼柱在整個(gè)建筑中承載著全部的重量荷載,支撐起建筑結(jié)構(gòu),所以鋼柱所發(fā)揮的作用非常重要,對(duì)其制造標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)格把握,一定要符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確參數(shù)設(shè)置。因?yàn)殇撝袚?dān)的責(zé)任重大,所以必須嚴(yán)格規(guī)范,對(duì)于每一根鋼柱都要編號(hào),在安裝時(shí),按照編號(hào)逐一進(jìn)行,在這個(gè)過程中,就算是兩個(gè)柱的尺寸完全一樣,也不能夠換著用,還要嚴(yán)格按照編號(hào)安裝。在高度超過 100 米的建筑中,就算是超高層建筑,對(duì)于這種建筑的鋼結(jié)構(gòu)一般會(huì)將其分為八至十二節(jié)。在鋼柱制作的過程中,要充分的考慮到使用中的荷載受力情況,由于在使用的過程中,要承擔(dān)全部構(gòu)件的荷載,所以會(huì)對(duì)鋼柱產(chǎn)生巨大的壓力,可能會(huì)引起局部變形,由此就需要考慮到壓縮變形的參數(shù),在下料時(shí)的長(zhǎng)度和設(shè)計(jì)時(shí)的長(zhǎng)度會(huì)存在一定的不同,會(huì)有預(yù)留的比例。鋼柱標(biāo)高的控制一般有兩種方式:
①按相對(duì)標(biāo)高制作安裝。對(duì)于鋼柱的長(zhǎng)度允許存在一定的誤差,但是一般要控制在三毫米以內(nèi),這個(gè)數(shù)值不包括在焊接時(shí)和受到荷載時(shí)的變形,但是這種方法一般適用于十二層以下標(biāo)準(zhǔn)要求不高的建筑物。
②按設(shè)計(jì)標(biāo)高制作安裝。在安裝中鋼柱所累加的標(biāo)高在總的尺寸上應(yīng)該符合規(guī)定的要求,鋼柱在節(jié)點(diǎn)上的變形以及豎向荷載引起的變形所產(chǎn)生的長(zhǎng)度差,都應(yīng)該在制作的過程中有所體現(xiàn),在總的高度上要完全符合設(shè)計(jì)的要求。
(4)框架梁的制作與安裝
高層、超高層框架梁一般采用 H 型鋼,框架梁與鋼柱宜采用鋼性連接,鋼柱是貫通型,在框架梁的上下翼緣處在鋼柱內(nèi)設(shè)置橫向加筋肋,框架梁應(yīng)按設(shè)計(jì)編號(hào)正確就位,為保證框架梁與鋼柱連接處的節(jié)點(diǎn)域有較好的延性以及連接可靠性和樓層層高的準(zhǔn)確性,在工廠制造時(shí),在框架梁所在位置設(shè)置懸臂梁,懸臂梁上下翼緣的連接采用襯板熔透焊縫,腹板采用高強(qiáng)螺栓連接。由于鋼筋混凝土施工允許偏差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼結(jié)構(gòu)的精度要求,當(dāng)框架梁與鋼筋混凝土剪力墻或鋼筋混凝土筒壁連接時(shí),腹板的連接可開橢圓孔,并應(yīng)保證孔邊距的要求。框架梁的翻樣下料長(zhǎng)度同樣小于等于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度,需考慮焊接收縮變形可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算再按實(shí)際加工之后校核,確定其翻樣下料的準(zhǔn)確長(zhǎng)度。框架梁上下翼緣的連接可采用高強(qiáng)螺栓連接或焊接連接。
4.3 樓蓋的設(shè)計(jì)
高層、超高層建筑的樓板和屋蓋有很大平面剛度,而且鋼柱和豎向構(gòu)件具有很好的協(xié)調(diào)作用。在鋼結(jié)構(gòu)的建筑樓板和屋蓋,通常會(huì)使用軋制的托型鋼板加現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板和屋蓋,而且厚度控制在150mm。在當(dāng)前的設(shè)計(jì)中,鋼構(gòu)混凝土樓板和樓蓋是沒有考慮其與鋼梁的共同作用的。這是由于設(shè)計(jì)人員對(duì)于梁板的計(jì)算原理不太了解或者是由于計(jì)算繁瑣,為了簡(jiǎn)化計(jì)算過程,就按照平板進(jìn)行計(jì)算。這樣會(huì)產(chǎn)生不好的后果,不但增加了危險(xiǎn)性,又增加了鋼梁的用鋼量。如果使用鋼梁和混凝土樓板的共同作用的組合梁,再計(jì)算正確,鋼筋配合合理,就能夠節(jié)約用鋼量約20%左右,而且還不需要進(jìn)行鋼梁的穩(wěn)定驗(yàn)算。
5、結(jié)束語
隨著超高層建筑在我國(guó)的廣泛興起,必將推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展。在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中,要嚴(yán)把施工質(zhì)量關(guān),按照施工要點(diǎn)進(jìn)行施工,保證高質(zhì)量的建筑工程。
參考文獻(xiàn)
[1]張炬金,淺談大型鋼結(jié)構(gòu)施工應(yīng)注意的問題. [J]建筑安全2012
[2]馬金彬,高層鋼框架結(jié)構(gòu)施工工藝與焊接變形分析[J].重慶建筑,2012
[3]李斌,鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用[J]建筑工程,2012
關(guān)鍵詞:超高層建筑;鋼結(jié)構(gòu);吊裝施工
1項(xiàng)目概況
西安綠地絲路全球文化中心項(xiàng)目為西安“十四運(yùn)”配套工程,其中5#、7#樓為超高層建筑,有地下2層,地上36層,典型層高為3.9m,建筑高度為144.85m。該工程具有工期緊、場(chǎng)地狹小、立體交叉作業(yè)多等特點(diǎn),鋼結(jié)構(gòu)施工是項(xiàng)目的關(guān)鍵,如何在有限的時(shí)間和空間內(nèi)保質(zhì)保量地完成鋼結(jié)構(gòu)施工任務(wù),是該項(xiàng)目的重中之重。
2鋼結(jié)構(gòu)工程概況
綠地絲路全球文化中心項(xiàng)目5#、7#樓結(jié)構(gòu)體系為矩形鋼管混凝土框架+鋼筋混凝土核心筒,鋼筋混凝土核心筒內(nèi)無鋼柱,鋼框架由16根矩形鋼柱組成,通過型鋼主梁與鋼筋混凝土核心筒相連,總用鋼量約13000t。作為最主要受力結(jié)構(gòu)的16根鋼柱CFRT1和主鋼梁GKL1-7分別采用箱型柱和工字鋼形式,并在鋼柱內(nèi)灌注混凝土。箱型柱的截面形式從地下負(fù)2層至頂層分為4個(gè)截面尺寸,逐步變徑,其中13樓、25樓為避難層,頂層設(shè)有屋面構(gòu)架層,形式為矩管桁架。樓層間選用TD3-80型鋼筋桁架樓承板,樓板厚度為110mm。塔樓標(biāo)準(zhǔn)層鋼結(jié)構(gòu)主要組成構(gòu)件為方管柱、H型鋼梁,基礎(chǔ)頂至1層有箱型鋼骨柱,如圖1所示。雨棚鋼結(jié)構(gòu)主要組成構(gòu)件為箱型梁、圓管柱,如圖2所示。塔樓屋面鋼結(jié)構(gòu)主要組成構(gòu)件為塔冠,如圖3所示。
3吊裝設(shè)備選型
3.1塔吊選型
吊裝機(jī)械的選型及布置為施工中的重點(diǎn)與難點(diǎn),直接影響著施工方案的可行性、安全性與經(jīng)濟(jì)性。5#、7#樓超高層鋼框架吊裝鋼構(gòu)件多,主要有塔樓外框架、裙樓外框架。根據(jù)樓層構(gòu)件重量并考慮場(chǎng)地大小、機(jī)械吊重等,綜合各因素后布置合適的塔吊作為鋼結(jié)構(gòu)吊裝機(jī)械。合理布置塔吊地點(diǎn)能夠節(jié)省鋼結(jié)構(gòu)和其他工序暫用塔吊的時(shí)間。在選擇塔吊位置時(shí)應(yīng)充分考慮塔吊調(diào)運(yùn)半徑、鋼構(gòu)件堆料場(chǎng)地等因素[1]。塔樓地上層最大鋼柱是位于7.15~15.55m高的CFRT1鋼柱,其重量為9.57t。A塔到該柱形最遠(yuǎn)距離為45.8m。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)塔機(jī)總體部署安排,該工程5#樓使用A塔機(jī)(ZSL750,工作半徑R=60m臂)和B塔機(jī)(ZSL500,工作半徑R=55m臂)施工,7#樓采用相同型號(hào)、相同位置,如圖4、圖5所示(A塔為外塔、B塔為內(nèi)塔)。按照現(xiàn)場(chǎng)塔機(jī)布置總體規(guī)劃,標(biāo)高位于-0.050m以下時(shí)使用汽車吊進(jìn)行吊裝作業(yè),標(biāo)高位于-0.050m以上時(shí),5#樓和7#樓均使用A塔機(jī)(ZSL750R=60m臂)和B塔機(jī)(ZSL500R=55m臂)施工,塔吊起重性能如表1所示。(1)塔樓地下部分箱型柱吊裝。地下層箱型柱:框架柱采用吊車吊裝,最重構(gòu)件為DHZ1,重量為10.3t,構(gòu)件長(zhǎng)度為9m,地下層總共33根鋼柱(單節(jié)最大重量不超過11t),采用吊車施工,噸位不低于30t,并提前鋪設(shè)車道,7#樓現(xiàn)場(chǎng)采用相同方法吊裝。(2)塔樓地上部分框架柱、梁結(jié)構(gòu)吊裝。地上結(jié)構(gòu)框架鋼柱:16根結(jié)構(gòu)框架柱采用兩層樓分段安裝(單節(jié)最大重量不超過10t),5#樓現(xiàn)場(chǎng)采用A塔機(jī)和B塔機(jī)分區(qū)安裝,7#樓現(xiàn)場(chǎng)采用A塔機(jī)和B塔機(jī)分區(qū)安裝[2]。地上部分鋼梁:深化設(shè)計(jì)及加工時(shí)采取自然分段(最大重量不超過5t),運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后主要采用A塔機(jī)卸車和吊裝。
3.2吊裝鋼絲繩選擇
鋼柱吊裝鋼絲繩的選用以最重地下鋼柱DHZ1為典型進(jìn)行計(jì)算,構(gòu)件長(zhǎng)度為9m,重10.3t。采用4點(diǎn)吊裝的方式。根據(jù)靜力學(xué)平衡原理對(duì)起吊鋼絲繩進(jìn)行受力分析,單根鋼絲繩承受的起重量為10.3÷4÷cos30°=2.97t。(1)式中:[Fg]為鋼絲繩的允許拉力,取30kN;Fg為鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和,kN;a為考慮鋼絲繩之間荷載不均勻系數(shù)的換算系數(shù),該工程采用6×37(鋼絲繩為6股,每股37根鋼絲)鋼絲繩,故取a=0.82;K為鋼絲繩安全系數(shù),K=7。
4鋼結(jié)構(gòu)施工總體安排
(1)鋼結(jié)構(gòu)安裝總體思路:對(duì)鋼柱地腳螺栓位置進(jìn)行放樣定位→鋼柱地腳錨栓埋設(shè)→復(fù)測(cè)→鋼柱吊裝→鋼柱校正→鋼柱焊接→鋼梁吊裝→高強(qiáng)螺栓終擰→鋼柱與鋼梁焊接→無損檢測(cè)→補(bǔ)漆。(2)平面安裝順序:按照現(xiàn)場(chǎng)平面布置圖及塔吊位置布置圖,5#、7#樓每一層平面施工流程為吊裝東面構(gòu)件→吊裝南面構(gòu)件→吊裝西面構(gòu)件→吊裝北面構(gòu)件。(3)垂直施工順序:根據(jù)該工程特點(diǎn),施工過程中以鋼結(jié)構(gòu)和土建配合流水線施工為主線安排吊裝工作,分地下和地上兩個(gè)部分,從地下室鋼結(jié)構(gòu)安裝開始,直至鋼結(jié)構(gòu)安裝結(jié)束。在豎向上整體的施工節(jié)奏如下:①鋼筋混凝土核心筒始終保持快于外鋼框架整體施工進(jìn)度2層;②外框鋼柱、鋼梁吊裝滯后于鋼筋混凝土核心筒4層;③鋼筋桁架樓承板施工落后于外框鋼梁1~2層。樓板保證逐層施工,即鋪設(shè)一層鋼筋桁架樓承板則及時(shí)進(jìn)行鋼筋綁扎,澆筑混凝土,再進(jìn)入下一層樓板施工。
5吊裝施工
5.1鋼柱吊裝
(1)吊點(diǎn)的選擇。將吊索具與柱身上端安裝耳板上的吊裝孔連接作為二或四吊點(diǎn),該工程的鋼柱均采用四吊點(diǎn)。(2)鋼柱的起吊方式。鋼柱采用塔吊通過單機(jī)回轉(zhuǎn)法進(jìn)行吊裝,利用吊索具對(duì)鋼柱進(jìn)行起吊作業(yè)。起吊前,應(yīng)將鋼柱平穩(wěn)地橫放在墊木上,同時(shí)柱腳板位置必須用木方墊好。起吊時(shí),不得存在柱底端拖地的現(xiàn)象。鋼柱起吊時(shí)必須邊起鉤、邊轉(zhuǎn)臂使鋼柱垂直離地。(3)鋼柱的安裝。①上部鋼柱吊裝前,下節(jié)鋼柱頂面和本節(jié)鋼柱底面的渣土要及時(shí)清理,保證鋼構(gòu)件接觸面清潔,確保上下節(jié)鋼柱對(duì)接面間隙符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。②要嚴(yán)格控制下節(jié)鋼柱柱頂標(biāo)高和軸線偏差,使鋼柱扭曲值滿足規(guī)范容許值要求;在吊裝上節(jié)鋼柱時(shí),要考慮進(jìn)行反向偏移回歸原位的處理,對(duì)鋼柱進(jìn)行逐節(jié)糾偏,避免誤差累積,使得偏位嚴(yán)重。③鋼柱吊裝就位后,鋼柱的中心線應(yīng)與下節(jié)鋼柱的中心線一致,并四周兼顧,微調(diào)雙夾板位置使其平穩(wěn)插入下節(jié)鋼柱相應(yīng)的安裝耳板上,采用連接螺栓對(duì)臨時(shí)連接夾板進(jìn)行連接后,用千斤頂進(jìn)行定位校正。④通知土建單位對(duì)柱頂進(jìn)行封口保護(hù),防止雨雪進(jìn)入箱型柱內(nèi)部[3]。(4)鋼柱校正措施。鋼柱進(jìn)行校正和焊接時(shí),需要搭設(shè)操作平臺(tái),制作材料為L(zhǎng)75×5角鋼、L50×5角鋼、花紋鋼板等,加工尺寸根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整。(5)臨時(shí)固定。當(dāng)鋼柱起吊至就位上方200mm時(shí),塔吊要停機(jī)穩(wěn)定,在確定起吊鋼柱對(duì)準(zhǔn)螺栓孔和十字線后,再緩慢下放鋼柱,下放過程中要避免磕碰到地腳螺栓絲扣。在柱腳板與基礎(chǔ)剛接觸后應(yīng)停止下放鋼柱,并檢查鋼柱四邊中心線與基礎(chǔ)十字軸線的對(duì)準(zhǔn)情況(四周都要兼顧),如有不符,要立即進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整過程需3人操作(1人負(fù)責(zé)移動(dòng)鋼柱,1人協(xié)助穩(wěn)固,另外1人負(fù)責(zé)檢查對(duì)準(zhǔn)情況),將鋼柱的就位偏差調(diào)整到滿足規(guī)范要求后,再繼續(xù)下放鋼柱,使之落實(shí),可采用在相應(yīng)方向上用硬支撐的方法進(jìn)行臨時(shí)固定和校正[4]。校位時(shí)應(yīng)優(yōu)先校正偏差較大的,再校正偏差較小的。若兩個(gè)方向的偏差接近,則應(yīng)先校正短邊,后校正長(zhǎng)邊。
5.2鋼梁吊裝工藝
(1)鋼梁的吊裝順序。在完成一個(gè)柱網(wǎng)單元鋼柱吊裝后,要及時(shí)組織該單元的鋼梁吊裝,鋼梁吊裝順序?yàn)橄认潞笊稀⑾乳L(zhǎng)后短,并與鋼柱連接形成空間剛度單元。校正偏差滿足規(guī)范要求后進(jìn)行緊固,而后逐個(gè)單元依次向四周輻射,完成整體吊裝作業(yè)[5]。(2)吊裝前準(zhǔn)備。①吊裝前,要對(duì)鋼梁的編號(hào)、鋼梁定位軸線、方向、標(biāo)高、長(zhǎng)度、截面尺寸,特別是要對(duì)鋼梁連接節(jié)點(diǎn)、螺孔直徑及位置、節(jié)點(diǎn)板表面質(zhì)量、高強(qiáng)度螺栓栓接處的摩擦面質(zhì)量等進(jìn)行全面復(fù)驗(yàn),驗(yàn)收合格符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范規(guī)定后,才能進(jìn)行附件安裝。②用鋼絲刷對(duì)鋼構(gòu)件接觸面進(jìn)行打磨處理,要清理掉摩擦面上的浮銹,確保連接面潔凈、平整,無毛刺、飛邊、油污、水、土泥等雜物。③梁端節(jié)點(diǎn)采用栓—焊連接時(shí),用螺栓將腹板的連接板栓接在鋼梁腹板的對(duì)應(yīng)位置,并保證與梁齊平,不伸出梁端。④梁端節(jié)點(diǎn)采用鉸接時(shí),腹板的連接板通過螺栓栓接在梁腹板處,并保證與梁齊平,不伸出梁端。上翼緣的連接板用2~4個(gè)螺栓栓接在梁上翼緣對(duì)應(yīng)位置,與梁齊平,不伸出梁端。下翼緣的連接板用2~4個(gè)螺栓栓接在梁下翼緣對(duì)應(yīng)位置,下翼緣處的上面一塊應(yīng)與梁齊平,不伸出梁端;下面一塊根據(jù)實(shí)際安裝位置全部伸出,此處的臨時(shí)栓接要牢靠,以免高處墜物傷人[6]。⑤節(jié)點(diǎn)連接用的螺栓根據(jù)需求用量統(tǒng)一裝入帆布包,并緊掛于梁端節(jié)點(diǎn),確保一節(jié)點(diǎn)一帆布包。⑥在梁的一端裝溜繩,梁上平面附一扶手繩,待鋼梁與柱連接后,將扶手繩固定在梁兩端的鋼柱上。(3)鋼梁吊裝順序應(yīng)遵循先主梁后次梁與先下層后上層的原則。待主體框架梁吊裝成型后再分片區(qū)進(jìn)行鋼次梁吊裝和壓型鋼板安裝。
6結(jié)束語
超高層與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)相比,鋼結(jié)構(gòu)的抗震、環(huán)保性能更加優(yōu)越,因此鋼結(jié)構(gòu)已成為目前超高層建筑結(jié)構(gòu)的主流。鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用在超高層建筑中時(shí),因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)施工的復(fù)雜性和鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工存在許多必須加強(qiáng)控制的要點(diǎn)與難點(diǎn),所以需要高度重視吊裝設(shè)備、吊裝方式及施工工藝的選擇,以確保高層建筑總體施工質(zhì)量達(dá)標(biāo),保障施工的安全性,為后續(xù)各工序的順利開展奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]江正榮.建筑施工計(jì)算手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建設(shè)工業(yè)出版社,2018.
[2]郭磊.基于數(shù)值模擬的多層大跨異形鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究[J].鐵道建筑技術(shù),2021(5):162-164,174.
[3]徐增武.超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析[J].工程技術(shù)研究,2021,6(4):49-50.
[4]張靜,周美玉.基于BIM技術(shù)的超高層鋼結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制仿真[J].計(jì)算機(jī)仿真,2019,36(11):211-214,254.
[5]劉明國(guó),姜文偉,于琦.南京金鷹天地廣場(chǎng)超高層三塔連體結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)[J].建筑結(jié)構(gòu),2019,49(7):15-21.