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高层钢结构建筑施工技术探讨

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摘要:本文通过对钢结构在高层建筑施工的实例实践,探讨了钢结构在高层建筑施工工程施工技术应用,介绍了该高层钢结构建筑施工工艺应用,高层钢结构建筑施工技术安全管理保障措施和质量控制。

关键词:钢结构建筑;施工工艺;技术;安全措施

1.引言

近年来发展起来的钢结构建筑,大量进入工业与民用建筑领域,使得钢结构建筑,在技术上更加成熟,在质量上更加稳定。由于钢结构体系以其轻质高强、抗震性好、施工周期短、工厂化制作而减少现场的湿作业和对环境的污染,外形美观、适用性广,寿命周期后可回收利用,具有环保、低碳、节能等优点,已成为民用住宅建筑中的一种绿色环保的新型结构体系,但是钢结构工程构件制作精度要求较高,施工工艺较复杂。

2.高层钢结构建筑工程实例及工程特点介绍

工程南北长125 m ,东西宽度56.5m ,一共有18层高。本工程钢柱底部与基础采用外包式柱脚连接。钢柱为650×650 H 截面,腹板厚度为20 mm ,翼缘厚度为28 mm。梁柱节点采用10. 4 级M32 高强螺栓连接。地脚螺栓M32,螺母和垫圈为Q235 钢。水平结构中楼板为钢筋混凝土压型钢板组合结构,压型钢板与钢梁间采用栓钉连接,钢柱外包加气混凝土砌块,内墙采用加气混凝土砌块。民用建筑中采用钢结构建筑做法与传统结构形式区别较大, 在整个建筑中,不同的建筑中钢结构一般不相同,因此其安装不可能有一个统一的或相对固定的安装模式与工艺。

3.高层钢结构建筑工程钢结构安装工艺

3.1钢结构安装工艺

护坡道外应设置加大断面的石砌边沟,以降低地下水位。构件验收、矫正钢构件在进入安装现场后,由专业质量检测人员对构件的质量进行检查,外伸桁架、天桥类的安装工艺在超高层建筑间常设置钢天桥类结构。

弹出钢柱的安装轴线,若发现在运输过程中钢构件发生变形缺陷后,马上进行矫正和处理。提升设备常选用钢索式液压提升装置,对长距离、大吨位结构的提升,具有安全性、可操作性以及精度高的特点。

3. 2安装与校正

待钢柱对接完成,且验收合格后,再将耳板割除。钢柱一般采用两点就位,一点起吊。为了便于调整柱的垂直度,在预埋螺栓上拧上6个螺母。此类结构非常重,多采用散装法、吊装法等,设置了2道大型桁架(跨度达52m),桁架重约为80t。第1 道桁架的安装选用两台M380C 动臂式的塔机,将46m的大桁架分为4 段,采用分段安装的方法,先将重约20t 左右的桁架两端头安装就位,中间一段采用双机抬吊。钢柱加长连接安装顺序同首层,用高强螺栓将腹板两侧夹板紧固连接。在连接时注意每节柱的定位轴线均应从地面控制轴线直接引出,以保证整根柱在允许偏差范围内。梁、柱结构对称,采用手工电弧焊安装,全方位对称焊接。与普通钢结构安装相比,高层钢结构的焊接具有厚钢板被大量应用(国内最厚钢板已达100mm以上) 的特点,多层钢结构焊接应该连续施焊,每一层焊道焊完后要立即清理检查,发现焊接不及格的要清除,然后再施焊。高空焊接环境给工艺过程控制带来困难,焊接接头要求熔透焊的对接和角接焊缝。焊接设备及材料采用CO 2气体保护焊机、63kV A直流电焊机;TW E-711药芯焊丝,1.2m m;E5016(E5015)焊条,3.2~5m m。根据安装情况,多层梁柱的焊接顺序,首先应是焊接顶层柱与梁的节点,然后焊底部柱与梁节点,最后焊中间部分的柱与梁节点。

在焊接顶层柱与梁节点时,应先焊柱顶垂直偏差较大的部位,以利用焊接后收缩变形应力达到减少柱顶垂直偏差。焊接顺序宜从中间轴线柱向四周扩散施焊。第一个空间受力单元的6根钢柱安装完后,便可安装柱之间的主横梁和次横梁。测量板或钢柱的平整度与垂直度,误差超差,用扳手微调底板下的螺母,符合要求后拧上底板面上的螺母。

柱顶的标高误差主要产生原因有以下几方面:钢柱制作误差,长度方向每节柱规范允许±3m,钢柱电焊对接造成焊接收缩;钢柱与混凝土结构的压缩变形,在吊装过程中对吊点进行计算和试验。初拧扭矩一般控制在终拧扭矩的75%左右。

4.3质量要求及安全技术措施

工程项目设立各级安全生产岗位责任和定期安全检查制度、安全教育制度等。 施工前对管理人员、施工人员进行现场教育,介绍有关安全生产管理制度及规定和要求。水平通道设施常采用工具式脚手通道、钢管脚手通道、装配式通道板、扶手绳等形式。扶手绳是在无安全通道的情况下,采用在距钢梁一定高度的钢柱表面焊接连接件, 使用钢丝绳或尼纶绳穿过,形成扶手绳。施工人员在钢梁上行走时可用于安全带固定与扶绳缓行,以确保安全。 施工人员进入施工现场,必须佩戴安全帽,高空作业要有安全带。在构件上行走应系好安全带,穿防滑鞋。拆除的临时螺栓、手头工具应拿稳当或装入工具袋,严禁随意乱扔。吊装现场地面平整坚实,松软的土层要夯实或加垫木以保证吊装机器稳定作业。穿着防护用品如电焊手套、护目面罩等。吊装前检查起重设备、吊具是否符合安全要求,否则不得使用 。

5.结语

本工程安装精度高,难度大,施工过程中对施工技术进行了摸索并科学开发。取得了良好的成果,经总公司组织的钢结构专家鉴定一致认为;高层钢结构施工技术达到了国内先进水平,获得了良好的经济效益和社会效益。

【参考文献】 [1]李明 高层钢结构施工技术[J]湖南建筑 2005 [2]张立杨 高层办公楼钢结构施工方法[J]建筑技术 2008

[2]李豪贤 高层钢结构建筑施工技术的应用[J]广东建筑 2009