【摘要】超高层建筑的发展对高层建筑的施工技术发展起到了很大的推动作用,对于超高层建筑来说,其施工技术非常复杂,加上施工场地的限制,在一定程度上制约了我国的高层建筑发展,而作为超高层建筑施工当中的关键技术,钢结构施工在现代高层建筑发展中占据着重要位置。本文就对超高层建筑钢结构施工的关键技术进行了分析,并对相应的改进措施进行了探讨。
【关键词】超高层建筑;钢结构;施工;关键技术;措施
随着科学技术的进一步发展,建筑行业的发展速度突飞猛进,在建筑业飞速发展的同时,我国的相关部门对建筑施工工作提出了较高的要求,其中对超高层建筑钢结构的施工关键提出了相关要求,建筑业的安全性和稳定性能一直是人们关注的焦点问题,而超高层建筑钢结构是施工技术中最为常见的技术类型之一,具有刚度大,强度高和自重轻的特点,成为新型的施工的关键性技术。
1钢结构施工技术的概述
1.1复杂性
超高层建筑在结构形式上比之传统建筑物更为复杂,施工人员在开展超高层结构施工活动时,各种施工工序也较为繁杂,也正是基于超高层建筑所具备的结构及施工过程的复杂性,现阶段尚难以对超高层建筑采用自动控制等相关施工管理措施。
1.2不可逆性
超高层建筑钢结构施工的不可逆性比传统的建筑施工更强,超高层建筑工程施工控制的不可逆性表现在施工控制是面向未来的,对既成事实一般是难以通过施工控制技术调整的。超高层建筑工程施工控制的不可逆性是由施工过程在时间上的单向性所决定的,该特点对施工控制提出了非常高的要求。这就需要施工人员在进行施工活动时,要提高各工序的施工质量,如果工序间出现施工质量问题,其二次施工的难度极大,还会引发施工事故。
1.3系统性
超高层钢结构施工的系统性是针对整体施工流程而言的,由于钢结构需要承载质量极其庞大的建筑物主体,因此在钢结构原材料的选购时,必须保证所选材料具备高硬度、高抗压能力、耐折能力等特殊性能;其次是施工人员和施工机械的调配;最后是施工方案的编制。为确保钢结构施工能够定期高效完成,对施工机械的选定、施工材料的存放、施工人员数量的确定、施工混凝土的泵送方式等,都需要与超高层建筑钢结构施工保持同步,全面配合,提高施工效率。
2超高层建筑钢结构的发展
钢结构在国际建筑市场中得到了较为广泛的应用,尤其是针对高层建筑、超高层建筑等大型建筑项目。随着科技水平的不断提高,钢结构也逐渐开始与新型材料及技术进行有机整合,从而形成了一种全新的建筑施工技术,在未来的建筑行业中有着较大的发展潜力。目前,国内钢结构建筑发展速度较慢,相应的钢结构技术还不够成熟,部分建筑企业仍然对钢结构建筑的认识存在一定的不足,这大大限制了我国钢结构的发展。因此,有效加强钢结构技术研究,对于推动钢结构在超高层建筑中的有效应用十分有利。
3超高层建筑钢结构施工关键技术分析
3.1超高层建筑的钢结构施工准备
在超高层建筑钢结构施工过程中,以钢柱吊装和混凝土施工作为两条主线,在实际混凝土施工中,核心筒的垂直作用具有极为重要的意义,因此在施工开始之前,各工种和工序之间需要做好协调工作,确保各项作业的有序开展。在准备阶段,需要严格审核设计图纸,完善施工设计。由于钢结构施工过程中混凝土和钢结构二者交叉进行施工,二者之间存在相互影响,因此需要合进进行钢结构施工和混凝土施工的设计,使二者实现良好衔接。
3.2制作主要的钢构件
从整个施工流程的角度来讲,制作主构件应当属于前期的施工环节。
在运送入场之后,对于钢板标识应当予以逐个的查看,确保符合特定的材料规格。如果察觉到钢结构存在夹渣或者裂痕等不良现象,那么不要允许入场。制作主构件的具体操作中,先要完成相应的排料处理,在拼接钢板的基础上再去实现相应的加工操作,确保主构件符合特定的厚度与材质要求。后期在制作过程中,可以借助光电跟踪的方式来控制误差,最好将其限制于1cm或者更小的误差。确保切割缝符合特定的形状,切缝表层应当是光滑的。针对坡口具体在制作时,首先需要清理氧化层,对此可以借助角磨光机来处理坡口。完成操作放样之后,就要进入后期的组装操作。
3.3钢结构的焊接技术
由于超高层建筑主要框架由钢结构进行支撑,这就需要将大量的钢结构结合为一个整体,因此需要通过焊接来实现。超高层建筑受强风影响较大,这就需要保证钢结构焊接点的质量。超高层建筑钢结构焊接施工多在高空中进行,焊接过程中会有大量热量产生,这也增加了高空作业的危险性,很容易影响到施工质量。在实际现场钢结构焊接施工过程中,需要基于施工现场情况及不同钢材特性来制定科学的焊接工艺,并严格按照高空焊接操作规程进行焊接操作,同时还要做好防风和防雨措施,在实际焊接施工时还要结合无损检测来对焊接质量进行检查。在超高层建筑钢结构焊接操作过程中,多以二气化碳气体保护半自动焊为主,以手工焊工艺为辅,在施焊过程中需要综合考虑总体及区段焊接顺序,同时对于一个焊接节点要采取对称分布焊接,这样可以有效的对焊接变形进行有效控制。
3.4超高层建筑钢结构的测量要点
超高层建筑因为具有较高的高度,所以会受到视觉环境不良等多方面的影响因素,进行钢结构测量的难度也就相对较大。在进行测量时,应该对配备的仪器进行科学合理的选择,并对进行测量的关键位置以及路线进行合理的分布,同时选择科学合理的数据传回路线和校对方式。为了能够有效降低测量中出现的误差,在进行单次测量之后,应该对激光仪的角度进行调整,对激光点的交点进行测量以得到其中的误差,如果误差超过标准值6mm以上,就应该进行及时的调整。
3.5吊装与螺栓技术
钢结构吊装工作是现在高层建筑钢结构施工中非常重要的一部分,可以分成钢梁吊装环节和钢柱吊装环节两个方面。钢梁吊装环节的施工要比钢柱吊装环节施工难度大,一般情况下,钢梁吊装施工都是在半空进行施工,所以,施工人员应该结合施工的实际情况和高度进行综合考虑,并制定出合理的吊装施工方案,对吊装机器和工作人员进行担负测试,从而保证吊装施工工作能够有序进行,保证工作质量,确保工作人员安全。钢柱吊装工作施工难度较低,在进行钢柱吊装施工时,需要做好梁柱保护工作,避免出现磕碰情况,并在施工前,做好地面螺栓埋置工作,并进行一定的保护措施,进而提高吊装质量和施工安全性。
3.6整体提升技术
在超高层建筑钢结构施工过程中,由于天线桅杆结构和高空联体结构需要在某个适当位置组合成一个整体,然岳利用顶升或是提升来完成具体的安装作业。这种施工方式下,起重机作业半径会大幅度减小,同时安装高度也会降低,通常采用小型起重机即能够完成具体的施工操作,对于其他工序的影响也能够降至最小程度,有利于施工效率的提升。另外,通过在地面上完成节点连接工作,高空作业量会大幅度减小,无论是对于施工安全还是施工质量的提升都具有极为重要的意义。
结语
目前钢结构作为超高层建筑中的基本结构形式,在实际施工过程中对于施工技术和施工质量具有较高的要求。由于钢结构施工中涉及的内容较多,施工技术相对复杂,因此要求各工种和工艺相互配合,同时还要运用适宜的施工技术来保证整体施工的质量,确保超高层建筑安全性能的进一步提升,为整体工程质量起到重要的保障作用。
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