高层房屋建筑钢结构施工关键技术

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:徐龙然1 刘粉侠2
[导读] 摘要:城市化进程不断加快,为建筑行业带来新的机遇,带来相应的挑战,钢结构施工成为建筑行业核心技术。
        1、中通钢构股份有限公司  山东省聊城市  252000;2、山东华宇时代钢结构有限公司  山东省聊城市  252000
        摘要:城市化进程不断加快,为建筑行业带来新的机遇,带来相应的挑战,钢结构施工成为建筑行业核心技术。为了提升企业市场竞争力,掌握钢结构核心要点,严格根据相关要求操作,加强优化及完善部分关键部位,提升钢结构施工技术质量,为项目质量做以支撑。
        关键词:高层建筑;钢结构;关键技术;质量控制
        引言
        钢结构在建筑领域中得到了广泛的应用,其良好的性能优势解决了传统建筑中的许多问题,但是也带来了质量控制方面的新挑战。为了做好建筑钢结构质量控制工作,除了需要进一步优化施工关键技术之外,还需要完善钢结构施工质量监控体系,强化原材料的控制与管理,特别是做好设计交底的各个方面细节筹划,构建高质量、高素质的人员队伍,推动钢结构建筑的高质量发展。
        1钢结构建筑的概念
        根据相关研究资料,对钢结构建筑的概念认识也是一个不断深化的过程。从目前比较一致的观点,钢结构建筑是指采用钢构件作为承重结构,进行专业系统集成的建筑。钢结构建筑的优势十分明显,包括循环再利用、灵活性、抗震性能等,通过钢结构的合理应用,促进了高强度、轻质量建筑材料的发展,同样也在一定程度上释放了现代建筑行业的活力,促进了行业的快速健康发展。从客观上来看,随着我国生态文明战略的实施,建筑业必须面对来自于内外部的挑战,在满足建筑结构稳定性和对地震等自然灾害抵抗能力提升的前提下,更好地实现现代建筑安全性、经济性、实用性的统一和绿色化发展的新要求。另外,钢结构的整体材料更为轻便、连接技术更成熟,建筑构件便于生产、运输,施工速度快,能够有效降低生产的成本。钢结构相比于传统建筑材料而言具有较强的耐磨性与耐久性能,所以使用的寿命也更长,能够促进建筑施工效益的持续增长。
        2高层建筑钢结构施工关键技术
        2.1施工测量技术
        高层钢结构的施工技术、测量精度、准确性要求较高。首先,在施工之前,为确保测量数据准确性,施工单位需拥有完整的测量系统以及科学、合理的施工方式,保障测量结果的精准性。其次,测量前需校准测量仪器,严格根据相关标准操作,避免校准不当造成测量结果存在误差,增加施工质量风险。最后,选取测量方法,立足于项目实际状况,对测量环节加以重视,测量是施工初始点,决定工程能否顺利开展。高层建筑施工中,多以双重控制网为主,利用GPS定位系统确定基线网,进一步获取准确的建筑坐标定位。
        2.2吊装施工
        钢柱实际吊装前,需明确钢柱位置及轴线标高,且应反复检查,主要内容包含尺寸、连接板方位等,确保各项数据与设计要求吻合,确定钢柱两端安装中心线及标高线,钢柱吊装应严格遵循安装顺序,形成稳定框架,在安装过程中应循序渐进操作。首先,安装完成吊装各类辅助工作用具,譬如吊索用具、爬梯等。吊装实施阶段,安装整体框架,之后实施楼板安装,并遵循由四周扩展,安装主梁为首,其次为次梁。第一节钢柱安装中,需给予地脚螺栓架设保护套,避免地脚螺栓丝牙受损。在第一空间单元核心受力钢柱安装完毕后,实施主横梁及次横梁,将其安插于钢梁两端的螺孔内部,使用临时螺栓予以紧固。钢梁安装时,针对钢梁与钢柱连接整体垂直度以及明确轴线位置,利用限位钢板进行固定,位置通过多次审核校对完成。其次,主梁安装前,将扶手杆及绳索安设于主梁上,吊装就位后及时牢固,根据钢梁实际跨度确定具体吊点位置,一般开孔位置在钢梁翼缘部位并作为吊点。针对小梁进行吊装时,通过多头绳索实现多根吊装或在地面组装,再实施吊装,以减少在高空作业的频次及时间,降低高层施工危险性。最后,钢梁起吊就位后,测定安装中预先留有的焊缝收缩量,通过经纬仪测量倾斜及垂直状况,将构件调整至准确安装部位,使用螺栓紧固,主梁吊装完成后,使用高强螺栓实施紧固,应注意施工中使用的高强度螺栓规格及性能,均应满足设计要求,螺栓根据规格及型号存储,施工中使用螺栓连接副紧固力平均值,在工厂内进行检测。
        2.3焊接钢结构
        高层建筑结构中选取钢材厚度较厚,在设计中使用大量斜柱,此类设计增加了焊接工作量,需实施大量斜焊作业,增加了施工安全风险,且难以确保施工质量。

因此,为解决上述问题,焊接中使用二氧化碳气体保护半自动化焊接,根据项目实际情况进行斜焊,确保焊接质量,且提升焊接速率。确定焊接技术后,需抽调专业人员组成焊接工艺评定小组,将焊接参数进行编制。在焊接过程中,焊接节点繁多,加之钢结构安全性较低、结构高,给钢结构焊接工作提出新的挑战,为提升焊接技术质量,明确焊接顺序,根据钢材类别选取合适的焊接技术。加强培训焊接专业人员,确保人员持证上岗,对焊接后产品审核,特别为缺陷及内部损伤检测,进而控制焊接质量。
        2.4仿真技术
        高层钢结构施工中,钢结构自身重力、外界因素影响,钢结构焊点位置极易发生形变,若未能有效解决,便难以保证建筑质量。施工中焊点发生形变,主要通过仿真技术进行检测,在钢结构未发生形变前,先预测及计算,通过实施仿真试验,明确结构形变特征,若发生变形应基于针对性防护。
        3钢结构工程质量控制要点分析
        3.1完善钢结构施工质量监控体系
        钢结构的施工过程中,安装控制是最终影响质量水平的环节,所以需要特别注意该环节的质量管控。安装技术应用不完善,不断会影响到操作标准,同样也会影响到钢结构建筑实际使用性能,导致结构寿命缩短。为了解决这个方面的问题,一方面需要进一步加强各个环节的跟踪监控管理工作,需要重点对钢结构梁柱接点的安装过程的质量控制,包括设计图纸的尺寸与相关要求,尽可能做好安装环节的控制与掌握。
        3.2强化钢构件生产管理
        钢结构建筑的整体质量控制要在构件生产、原材料材质的管理环节下功夫,高质量的构件,加工生产的精细化、施工安装的精益化,才能够体现钢结构建筑“中国建造”的优势,一方面,需要做好材料供应商、材料材质的检验和把关,包括施工方需要选择必要的销售标准来
        进行合作,把好原材料进场的第一道关;做好工序衔接和施工组织,实现精益建造,做好施工单位的成本核算与管控,做到成本的最优化,避免施工材料选择时出现偷工减料甚至不符合施工建设标准的问题,以此来提升整体的结构强度与稳定性,满足承重能力的设计标准和要求,更可以抵抗自然老化的问题。
        3.3做好设计技术交底的针对性
        设计、技术交底在钢结构质量控制中也是不可忽视的因素之一,施工过程中需要做好设计意图的认知和理解,避免施工过程中设计人员与施工人员认识上的脱节。为了体现设计交底的作用,需要特别做好各个方面的沟通与交流,特别是一些关键部位的对接更要谨慎。这个沟通过程还需要突出双方的相互监督,全面阅读认知基础条件下再提出歧义的部分,施工过程中设计人员更要做好施工材料与工艺的熟悉,确保施工质量的控制进程。
        3.4培育高素质专业人员队伍
        要针对钢结构建筑的生产、施工特点,培育一支高素质专业人员队伍。一方面需要积极加强在职人员的培训教育,不断提升钢结构专业人员的质量控制能力与质量管理意识,可以通过吸收一些专业的质量控制管理人员参与到建设项目;另一方面重点培养持证上岗的技术工人队伍,包括电焊工、装配工、吊装工执业技能工人队伍,以此来确保钢结构建筑质量控制的整体效果。
        结束语
        综上所述,现代高层建筑项目中,钢结构运用越来越广泛。在高层建筑钢结构施工过程中,施工单位要注重对工程进行详细分析,结合实际情况选择合适的施工方法,规范落实各道工序,保证项目施工质量可靠、安全性好,真正打造优质工程。
        参考文献:
        [1]韩文 . 建筑钢结构的施工技术及质量控制[J].住宅与房地产,2020(30):169+189.
        [2]韩国栋 . 建筑钢结构施工的质量控制要点分析 [J]. 建材与装饰,2020(16):24+27.
        [3]王福刚 . 建筑钢结构施工安全对策及质量控制措施研究 [J]. 住宅与房地产,2019(34):96.
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