引言
钢结构施工技术以其独特的优势在我国超高层建筑中的应用越来越广泛,因为钢材本身具有较强的韧性、塑性以及强度等力学性能,并且质地分布均匀,所以整体受力状况较好,能够有效的提高超高层建筑的稳定性和安全性。而钢结构的施工程序要比混凝土施工简单,并且造价低,所以得到了施工企业的青睐。但是由于钢结构施工技术在我国超高层建筑中的应用时间较短,所以各项技术还不够成熟,需要不断的完善。随着科学技术的快速发展,各项新技术、新工艺会逐渐应用于高层建筑施工中,对于提升超高层建筑钢结构施工技术水平具有重要的意义。
一、超高层钢结构建筑的相关优点 1、材质比较均匀
钢材是钢结构施工中的主要材料,这种材料具有较好的力学性能,其在强度和韧性方面的稳定性为建筑工程的质量提供了良好的基础,能够最大程度的确保工程结构强度。因为钢材内部的质地分布比较均匀,所以在整体质量上有较强的优势。因为钢材质地的均匀性,导致各个部位的受力点都是均匀的,所以在进行力学计算时,能够将计算结果的误差控制在最小范围内,对于提高钢结构的设计水平以及施工技术水平都具有重要意义。
2、塑性和韧性好
因为超高层建筑的垂直高度较大,所以作用在单位面积上的重力负荷加重,需要地基承受较大的荷载。如果地基出现沉降不均现象,就会对整体建筑结构产生拉应力,威胁到超高层建筑的安全。而由于钢材的质地比较均匀,所以拥有良好的塑性和韧性,能够承受较强的拉应力,避免混凝土裂缝的发生。在高层建筑整体处于强震的状态下时,钢材能够将受力均匀的分布在整体结构上,避免因为局部受力过大而发生断裂等现象。良好的塑性和韧性,提高了钢材的塑造性能,并且能够保持极佳的稳定性,提高建筑的抗震性,最大程度的确保超高层建筑的安全性。
3、强度高,自重轻
钢材不仅具有较好的韧性和塑性,并且强度较高,在受到应力作用时,能够有效分散应力,实现整体承重,最大程度的减少应力荷载。在与混凝土结构施工相比,钢材在竖向截面的面积要远远小于混凝土结构,所以钢材的用量较少,一方面降低了施工的成本,另一方面还扩大了建筑的使用面积。因为钢结构的整体重量要比混凝土小一半左右,所以在承受应力时的荷载也相对降低,能够更好的应对地震以及各种应力造成的拉伸、挤压等现象,有效的保证了超高层建筑的稳定性和安全性。
二、关于超高层钢结构施工技术
1、吊装的施工,在进行钢结构的吊装时,要从下面两个方面进行整体考虑,其一,要坚持中心为主,四周扩散的原则,先对一部分的刚度柱网进行科学的组合施工,对柱的施工要放在梁的前面,然后再对其左右或者是前面后面方向进行合理的组装,这些施工完毕之后,就可以进行全面的后续施工了。其二,要坚持科学合理的吊装顺序:以一柱三层为例。首先安装四根钢柱→下层框架梁→测量校正→螺栓初拧→中层框架粱→上层框架粱→测量校正→螺栓初拧→测量校正→终拧高强螺栓→焊接→焊缝检测→散铺上层压型钢板与栓钉焊接→下、中层压型钢板散铺与栓钉焊接→下、中、上层钢梯、平台吊装→楼盖钢筋混凝土楼板施工。
2、焊接技术,高层建筑钢结构的施工中,还需要运用到焊接技术。在钢结构的焊接工艺中,常用的有气体保护焊技术、电渣焊技术以及自动埋弧焊技术。在固定钢结构的施工中焊接是常用的技术,能够从根本上解决钢结构的扭曲变形等问题。但是在焊接的过程中,应当尽量减少焊接应力和避免出现变形问题。
3、测量施工技术,超高层建筑钢结构在施工过程中,对垂直度、轴线、标高的偏差等指标的要求很高,这些指标是否达到施工要求直接影响整个建筑结构的造型和质量安全。超高层建筑钢结构对测量施工技术的要求很高,并且整个施工过程都会涉及测量施工技术,包括吊装前标高和定位测定、吊装后的纠偏校正等。这就要求施工技术人员选择适用精确的测量仪器设备,精心布置基准点和基准网,选择正确的测量方法和数值传递路线,对钢结构施工进行准确测量,保证施工的精确性和安全性。
三、钢结构施工技术的应用
钢结构施工技术主要体现在各构件的正确分配、合理连接,并确保分配、连接的准确性,从而确保工程质量,有效提高工程效率,其施工技术主要可应用于以下几方面:
1、地脚螺栓的预埋技术
该技术主要涉及到地脚螺栓的预埋位置和预埋强度,这是确保工程质量的基本条件。通常情况下,钢板的厚度选择为6cm-10cm,大小应根据钢柱底垫板来决定,以确保两者之间的相互吻合,然后将其作为定位钢板对地脚螺栓进行准确定位,并在底部螺栓上设置止退调节螺栓。当完成了混凝土浇筑工程后,为保证裸露在外的地脚栓不生锈,应将其用布包裹起来。
2、钢柱的安置技术
钢柱是确保整个建筑的稳定性的有效保证,因此,在实际施工过程中应确保每根钢柱准确对接。由于标高和垂直高度等因素的影响,不同的柱节其控制关键点、调节方式也有所不同,如首节只需对标高和定位轴线加以测试,并要依靠定位钢板与螺母进行调节,而次节还需对垂直度进行测试,并且它的调节方式是由调节丝杠来调节的。因此,针对这些不同,当完成钢柱的对接后,还需进行严谨的检查工作。
3、焊接和栓接技术
钢结构技术中的构件连接主要分为焊接和栓接两种方式,針对不同的连接特点以及情况,常采用不同的连接方式。由于焊接技术具有连接紧的特点,而栓接技术具有易拆的特点,因此,一般情况下,对于连接后不再进行第二套程序的连接,适宜采用焊接。焊接面临的最大的一个问题即是易变形,因此,在施工中,要严格注意焊接顺序和焊接方法,从而最大限度地减少应力和应变。而对于临时固定的连接就需采用栓接技术,它在确保临时连接过程中的安全性和强度的同时,也能确保不需要时的方便拆除。
结束语
综上所述,钢结构施工技术对超高层建筑具有重要的意义,针对目前的现状提出地脚螺栓的预埋、门窗工程的安装等关键技术,相信钢结构技术会在我国的发展越来越好。因此,对于超高层建筑的管理人员,应加强现场管理工作和现场监督工作,以确保工程的安全、顺利进行。现场施工人员,应加强学习和培训,提高自身的素质和安全意识。每一次施工,都要充分考虑现场的实际环境、结构情况以及企业资源,然后再制定合理计划,有效施工,使钢结构施工技术的引入,让我国的高层建设迈向新的高度。
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