超高层建筑钢结构施工技术与管理研究 于斌

发表时间:2021/5/20   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:于斌
[导读] 摘要:现阶段,钢结构的应用非常广泛,和传统的砼结构相比较,钢结构在抗震、消防、环保等诸多方面均占据优势。
        天津万利成实业发展有限公司  天津市  300350
        摘要:现阶段,钢结构的应用非常广泛,和传统的砼结构相比较,钢结构在抗震、消防、环保等诸多方面均占据优势。超高层建筑钢结构施工技术涵盖了选材、结构设计、施工及过程监管等多方面内容,任何一个环节存在缺陷,均可能影响建筑整体建设效果。但当下部分人员对钢结构施工技术要点掌握不扎实,管理不到位,这是令人堪忧的。鉴于此,本文对钢结构施工主要技术方法及管理措施作出探究,以供同行借鉴参考,共同优化超高层建筑施工效果,推动建筑行业可持续发展进程。
        关键词:超高层建筑;钢结构;施工技术
        引言
        在建筑行业发展过程中,超高层建筑钢结构施工是建筑单位需重点推进的工作。超高层建筑钢结构施工技术性比较强,建筑单位应认真研究相关施工技术,提高施工水平。通过分析钢结构特征,研究超高层建筑钢结构施工流程与影响因素,提出超高层建筑钢结构施工关键技术与应用措施。
        1钢结构的概念
        钢结构的概念除了在工程建设过程中使用较多的钢筋之外,一些钢制骨架结构、钢钉和膨胀螺栓等都属于钢结构的范畴。在目前的大型建筑工程项目中,无论是配筋率还是其他钢结构的应用都越来越多,也为建工的发展趋势指明了方向。首先,在一些大型厂房等建筑施工的过程中,为了加快工程建设的周期,提升建筑体防火、防震的建设需求,使用钢结构进行主体的骨架建设十分重要。钢材的搭建相较于混凝土的浇筑施工,能够明显缩短工程建设周期,只需要简单地拼接组装就能够完成基础建设工作。
        2钢结构施工技术
        2.1选择设备和材料
        吊装设备是超高层钢结构施工阶段的常用设备类型,也是施工阶段的核心设备,应结合工程施工场区实际状况,选定适宜位置搭设吊装设备。内爬式塔吊是当下国内建筑领域中常用吊装装备,安装设备时也需考虑到需被塔吊的钢材料的重量,确保吊装设备安置部位的合理性与便捷性。在施工结束后,选定合适时机拆除吊装设备,这就预示着假设吊装设备环节也要考虑到拆除问题,确保设备顺利、安全拆除。钢结构材料作为超高层建筑主体材料时,在等同的条件下其抗压强度与承载性能节能用于砼材料,但钢质材料存在着导热性、耐火性方面均存在着一定不足。近些年,我国建筑材料学有很大发展进步,研发出耐火钢,将其用于建筑施工领域中有效弥补了传统钢材料的缺陷,其理化、抗冲击性及焊接指标均符合现代超高层建筑对结构建设提出的现实要求。故而,为使超高层建筑安全性得到更好的保障,施工方应严格依照国家现行标准选用耐火钢材料。
        2.2钢结构测量
        精准的测量才能保证结构施工的准确性,要全面做好测量环节的控制,超高层钢结构施工过程中,对建筑结构高程及垂直度指标有严格要求,如果指标偏差大,则会影响建筑物的安全,使建筑结构受力不均,埋下安全隐患。为了全面保证测量的精准度,则要配备专业测量人员和标定实验设备等。测量时,要根据建筑物的功能与设计特点,做好测量计划,对四角轴线坐标桩采用全站仪配合激光经纬仪进行测设。全站角度误差1,测距系统误差2ppm,精度标准按二级导线点布置;轴线控制桩测量要保证放线标准,要全面做好现场保护,把控制桩当成中心,砌长宽为0.5m、高0.3m的砖墩,周围砌砖,内部填浆,搭设钢管做好全面的保护。东西南北设置四个水准点,建立高程控制网。水准点距基坑边线不小于15m。
        2.3钢柱结构吊装
        吊装是钢结构施工的重要组成部分,若吊装速度、工作步骤等把控不当,会影响工程质量。在钢柱结构吊装过程中,为提高钢柱结构吊装施工水平,施工单位要选择分段吊装方式。钢柱结构质量大,吊装施工中存在危险因素,因此,施工单位需科学合理地安排吊装流程,且吊装施工要遵循以下原则。1)起重机要从中间单元开展吊装工作。2)吊梁,再次把一列单元格固定在两个单位。

3)全面组装完毕后,根据施工标准及施工情况及时进行调整,以提高吊装效率。
        2.4钢材焊接技术
        出于运输和吊装等问题的考虑,许多钢材在施工现场都要重新进行焊接处理,使钢材能够连接形成设计方案中要求的结果。首先,不同材质的钢材在焊接时需要选择相应的焊接技术,如对于一些含有添加剂的钢材可以使用一些保护焊的工艺,能够提升焊接的稳固性。其次,在焊接时要及时向连接处输送焊料,并保证钢材连接表面的光滑性,避免连接处产生缝隙影响钢结构的稳定性。但要注意,如果焊料添加过多,则有可能出现溢出现象,还需要将多余的焊料打磨处理。
        2.5钢柱检测
        钢结构施工完成后,施工单位需对钢柱进行检测,既利于技术的科学应用,又能检查结构施工质量。当前,钢柱检测技术类型如下。1)射线检测。射线衰减原理下分析结构连续性状态。优点是探测深度大、精准性高,同时施工单位可以追溯检测数据;缺点是不适用于不平整的表面,即适用范围不广。2)超声波检测。声波传递原理下材料内部缺陷检测。优点:操作简单、检测效率高等;缺点是无法根据检测部位出具有效数据。3)磁粉检测。利用磁粉等介质发现检测近表面缺陷。优点是操作简单;缺点是不能有效地追溯检测数据,在钢材料不能达到技术要求下不可进行检测。4)渗透检测。利用液体毛细管原理实现穿透性分析。优点是操作简单、技术检测成本低;缺点是适用的检测项目少,检测事项单一,检测耗费时间长。
        3管理措施
        3.1应用BIM技术
        既往超高层建筑钢结构施工阶段,和其他工种出现结构碰撞的情况难以完全规避。积极采用建筑信息模型(BIM),能有效规避不同结构体相互碰撞问题。基于BIM技术建设建筑排水、电气、暖通等设备管线和结构梁柱间的位置关系模型,在主体结构施工前期作出预判断,及时调整施工计划,确保钢结构施工作业安全推进。合理应用BIM,能帮助施工方更有效、科学的规划建筑体内部空间,整体提高建筑物的应用效果。
        3.2做好技术人员的管理
        从项目全寿命周期来看,设计、采购阶段的成果都要靠施工阶段去实现和积淀。作为最活跃的项目要素的人,是唯一有思想的资源要素。项目现场工作质量会受到人的素质能力、精神状况、生理状态的影响,在选用满足要求的高素质管理人才的同时,要加强职业道德教育、心理精神疏导和生理状况检查,让参与的人员整体性地满足工程建设的要求。施工企业除了从社会招聘人才之外,还可以通过校企合作制培养企业发展所需的专业人才。企业内部进一步加强对工程技术人才的培训,全方位提高他们的技术水平。施工企业还需要制定和完善考核制度和奖惩措施,利用合适的奖惩来激发工程技术人员和相关管理人员的工作积极性,从而使得管理人员和技术人员在工程现场利用自身的优势来为钢结构工程的施工效果提供保障。
        结语
        在现代城市未来发展进程中,超高层建筑将是建筑发展的主要趋势,这在很大程度上也带动钢结构施工技术的应用及发展进程。在具体实践中,相关人员应立足于工程实际状况,明确钢结构施工技术要点,加强施工技术管理控制等,进而方能确保钢结构施工作业安全、有效推进,将自身优势充分发挥出来,确保超高层建筑能按期、保质保量完工。
        参考文献:
        [1]秦君.超高层建筑钢结构施工关键技术分析[J].决策探索(中),2018(7):40.
        [2]赵丽丽.超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].工程建设与设计,2019(12):221-222.
        [3]张文昌,陈鹏.高层建筑钢结构吊装施工技术探讨[J].建筑技术开发,2019(17):12-13.
        [4]杨文玮.超高层建筑钢结构施工技术要点[J].工程技术研究,2020(10):49-50.
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