高层建筑装配式钢结构关键施工技术探讨

发表时间:2021/8/4   来源:《建筑实践》2021年3月9期   作者:李秀捧
[导读] 随着我国经济社会的不断发展,城市化的建设进程在不断地加快,高层建筑以及超高层建筑也越来越融入人们的日常生活之中,成为当前城市建设的主要建筑物之一。

        李秀捧
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        摘要:随着我国经济社会的不断发展,城市化的建设进程在不断地加快,高层建筑以及超高层建筑也越来越融入人们的日常生活之中,成为当前城市建设的主要建筑物之一。 钢结构技术的发展已经成了当前建筑行业的主要发展方向,因此,研究高层建筑中钢结构的关键性施工技术对于高层建筑行业的发展有着非常积极的意义。
        关键词:高层建筑;?施工技术;?装配式建筑;?钢结构;
        在高层建筑施工过程中装配式住宅是一种常见的施工方式,该施工方式需要提前在工厂中将预制配件组装完毕之后再运输到施工现场安装,这样可以极大地节省施工时间,提高施工效率。本文立足于工程建筑的实际,以钢结构施工技术作为切入点,对高层建筑装配式钢结构施工的关键性技术进行分析与研究。
        1 装配式钢结构的优势分析
        在目前的城市高层建筑中,成本投入大、建设周期长等都是高层建筑行业的主要发展特点,而且在建设的过程中往往要耗费大量的人力与财力,也会对周围的环境产生一定的污染。在当前科学技术飞速发展的现代社会中,由于建筑行业技术的发展,建筑劳动力产能出现了严重过剩的现象,而且智能化、自动化技术的出现使得建筑行业的施工呈现出新的特点,在这样的技术背景下,建筑行业传统的施工模式已经无法满足社会对于建筑行业的要求,所以进行建筑行业的技术革新已经成了当前建筑行业实现可持续性发展的必然选择。装配式住宅建设能够满足当前社会对建筑行业的要求,相关的生产工厂可以按照高层建筑的总体要求来提前准备预制结构的配件,待所有的配件准备完毕之后将这些配件运输至现场进行组装。从整体上来说,这种建筑生产模式完美地实现了施工与预制工作的同步进行,节省了大量的施工实践,同时也显著地提升了施工的效率。而且在装配式施工模式下,钢结构的相关构件也是提前在工厂中实现组装的,这样不但提高了施工效率,而且实现了良好的成本控制原则。
        2 高层建筑装配式钢结构施工的关键性技术分析
        2.1 应用BIM建模技术
        BIM技术是近些年新兴的一种建筑设计技术,一般应用于装配式建筑的设计阶段之中,按照建筑物的总体设计要求来建立标准化的模型,将设计的模型传输给工厂,工厂按照模型来进行预制件的生产,并且将成品生产完毕之后运到现场进行施工与安装,从而形成建筑物的整体结构。在BIM建模中,BIM技术可以根据设计工人设计的图纸实现三维建模,同时BIM技术还可以对预制件节点的相关设计内容进行一定的优化设计,从而使得设计更加符合现实的需求。同时BIM技术在使用的过程中可以配合使用TEKLA与AUTOCAD软件,这些软件的使用可以真实地模拟出施工现场的情况,可以显著地提升钢构件安装的效率。
        2.2 配件的分段吊装
        装配式建筑的现场施工是整个建筑过程中的关键性内容,也是钢结构施工中需要重点把握的技术内容。首先,在现场施工开始之前,应当严格地按照图纸的要求对起重工作进行优化设计,保证吊装的过程中起重的极限能够维持在最佳的范围之内,接着应当对实际工程的运输条件进行全面地分析,当配件的长度大于12m,宽度大于2.8m,高度大于4.5m的时候可以采用分段技术来对钢预制构建进行处理。

在分段吊装的过程中,一定要严格地按照行业内的标准流程进行操作,做好吊装方案的设计,全面地提高吊装工作的安全性,在对于大中型吊装机械设备的调配过程中,应当依据施工现场的实际情况进行设备的合理分配,同时保证吊装机的工作范围能够覆盖整个施工现场,而且还应当对吊装机的各项参数指标仔细分析,从而保证起重吊装机的各项性能以及型号等能够符合该工程实际中的吊装需求,在全面保证安全性施工的前提下同时为后续的顺利施工打下良好的基础。
        2.3 外围墙的施工技术分析
        在高层建筑的钢结构施工过程中,外围墙的施工也是非常重要的一部分内容,从目前的生产实践特点来看,钢结构施工中所使用到的外墙板和节点连接件主要是来自预制厂的流水生产线,施工人员在外围墙的施工过程中主要是采用上限位点与下托点全面连接的方式进行施工的,在这样的过程中,通常还是采用全熔透焊的方式进行焊接的。其中的具体操作流程如下。工作人员需要按照图纸的设计要求对重点的节点位置进行参数的标注,尤其是要结合实际的施工情况对钢结构安装的垂直度和平整度进行有效地调整,接着在预制板墙起吊之前,应当对构件的型号以及安装的位置进行再一次的核对,确认无误之后才能够进行下一步的操作。从目前行业内的实践结果来看,预制外墙板的最大单块重要一般维持在400kg左右,在安装的过程中可以按照施工的实际要求对吊车进行移动化的操作。最后,当对所有的预制构件调整完毕之后,施工人员接着就需要进行固定和焊接的处理工作,并且将预制构件的埋件与柱上的埋件连接在一起,从而使得整个施工过程的构件系统更加安全与可靠。
        2.4 钢结构的梁、柱安装技术分析
        在钢结构的设计阶段中,我们可以使用BIM技术将钢结构的梁、柱以及建筑物的整体模型制作完毕之后,那么就可以按照最终导出的结果进行钢立柱的施工工作,在该施工工作开始之前,工作人员应当严格地按照行业中三维模拟图与碰撞检查等方面的细节要求来对现场的施工工序进行合理优化,从而保证整个安装过程中的钢立柱位置与尺寸保持在合理的范围之内。从安全的角度来看,装配式建筑物的整体性能与梁、柱的安装质量是紧密相关的,所以工作人员在安装的过程中应当仔细核对梁、柱等施工材料的质量特点,保证原材料的可靠。在所有的准备工作完毕之后,施工人员就应当开始着手进行现场的梁、柱安装工作。在安装时,为了避免发生错位、位移现象的发生,施工人员在安装之前应当将主梁材料的两侧使用绳子将其捆扎起来,然后按照行业内的安装施工顺序进行吊装。为了使得安装过程更加顺畅和高效,施工人员可以结合工程的实际特点采用“一钩多吊”的技术来进行安装,但是需要注意的是,在进行该技术的操作过程中应当保证单次梁柱的起吊重量小于5t。
         3 结语
        在近些年的发展过程中,我国的经济社会发展速度越来越快,城市化的进程也日趋加速,在这样的城市结构发展背景下,大量的城镇化人口开始涌入到城市中生活,城市人口的数量连年激增,在这样背景下,城市的土地资源也越来越紧张,为了更好地缓解人口增长数量与紧缺的土地资源之间的矛盾,高层建筑、超高层建筑开始走入到城市生活之中。在当前的高层建筑设计中,钢结构设计是其中最为核心的结构设计内容,但是从目前的施工与设计情况来看,钢结构设计具有很强的技术性特征,施工人员在设计施工的过程中应当从细节处出发,结合当前行业内的先进技术进行施工与操作,从而保证钢结构设计更加具有安全性和稳定性的特点,从而为建筑行业的高质量发展提供良好的基础。
        参考文献
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        [2]代兵,严伟,郭文强,等.装配式变电站混凝土结构和钢结构的对比分析[J].中国住宅设施,2020(4):95-96.
        [3]方鹏,高亚栋,吴祖咸,等.变电站装配式钢结构建筑防雷装置优化[J].自动化仪表,2020,41(8):75-77+81.
       
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