对建筑施工钢结构技术的分析
2015-04-16骆春秀
骆春秀
(天一(福建)建设工程有限公司)
对建筑施工钢结构技术的分析
骆春秀
(天一(福建)建设工程有限公司)
随着社会的进步和国家的发展,钢结构在建筑行业的应用越来越广泛。随之而来的,在大量钢结构运用到建筑中的环境下,人们对钢结构施工的技术问题也越来越重视,如何在现代的建筑中更加有效、合理的运用钢结构将会是未来的一个主要建筑研究方向。本文就当下我国在建筑钢结构上的应用和技术处理的主要内容,对建筑钢结构的未来发展做出相关探讨。
建筑;钢结构;技术分析
在现代建筑尤其是高层建筑中,采取最多的结构形式是钢筋混凝土结构和钢结构。比如众所周知的北京奥运鸟巢体育馆还有上海世博会的各类大型场馆,都是采取了钢结构的形式。钢结构建筑凭借其高度工业化的特色和轻质高强度的优点,对安全技术标准有着很好的保障,再加上钢材料的可回收利用,对于绿色环保,可持续发展的国家战略也有着很大的帮助。在现有的建筑结构形式上,钢结构的建筑有着一些其他结构无法比拟的优势特点,在各类的办公大楼、工厂厂房、居民生活建筑中都有着广泛的应用[1]。
1 钢结构建筑的特点
首先就钢结构建筑的特点做出一些分析,对于钢结构的建筑需要明确的是,本文所总结的钢结构建筑也并不是完全的对其优点的分析,所谓凡事皆有两面性,所以在肯定钢结构的优点的同时也需要指出钢结构本身所存在的一些缺陷和不足。
1.1钢结构建筑的优点
对工期的有效缩短。因为钢结构的材料在建筑施工还处于准备阶段的时候就可以由企业在其内部进行制作,所以到了实际的施工环节上,施工人员往往可以将制作好的材料进行进一步的安装就可以了,在建筑施工的工期上做到了大幅度的有效缩短。
材料的可循环利用。钢结构的建筑在材料上是绿色的钢材,所以在对建筑进行拆除工作后可以做到原材料的100%回收利用,而且相关配套的材料也有极高的回收利用率,即大大减少了建筑垃圾的产生也对之后的建筑材料收集起到了节约成本的作用。
良好的抗风属性。钢结构的建筑比传统砖混结构建筑抗风属性稳定高出5倍,即使是面对风速为70m/s的强风也能够阻挡,在很大程度上保障了人们生活上的安全[2]。
抗震效果显著。因为钢结构建筑在工程结构上很多都是三角形框架结构,所以对于地震的抗震效果十分显著,加上其本身钢材的坚固,在很多情况下对高震级也有着不俗的表现。
隔音效果好。钢结构在窗体的设计上采用的是空中玻璃,隔离了声音的震源,有着良好的隔音效果。
1.2钢结构建筑的缺点
耐火强度不足。因为钢结构建筑的特性,导致其在对耐火的性能上有所欠缺,在发生火灾的情况下,钢结构建筑的耐火时间为2h,而且很难承受超过200℃的高温。
抗腐蚀性差。相对于混凝土结构建筑,钢结构建筑对于材料的腐蚀性不尽人意,在面对降雨、降雪的自然现象时,这样的问题尤为突出。
2 钢结构建筑在施工中的技术分析
钢结构建筑区别于传统的结构建筑,有很多环节在技术上是与其他结构建筑完全不同的,如何让钢结构成为现代建筑的主流结构模式,需要对钢结构建筑在施工中的技术层面进行分析,下面本文总结归纳了一些钢结构建筑在具体施工中的技术特点和技术要求,对钢结构建筑展开较为具体的分析描述:
2.1螺栓预埋
螺栓预埋技术是对螺栓安装位置的预算,其中对预埋位置的确定十分重要,必须保证高度的准确性,否则在进行会对钢柱的安装造成难度,也对最后安装的质量留下了隐患。在施工时,对建筑的基础轴线和标高基准点要有严格的控制,最好能够进行两次以上的检测和复查,其中先对埋设定位后进行测量,在对用混凝土浇筑后变得坚固后进行第二次测量,在两个测量结果都不超出规定范围的情况下再对螺栓进行安装[3]。
2.2钢柱和钢梁的吊装
在钢结构施工过程中,主要的竖向结构便是钢柱,钢柱和建筑层高度具有直接的关系,所以在施工中既要考虑钢柱的竖向荷载也要考虑焊缝时会出现的收缩变形。在对钢柱进行设计时,设计长度和实际长度要有区别,在施工时在出现有钢柱的实际长度和设计钢柱长度一致时不能随意的使用和互换,严格的考虑到实际会产生的变量,并在事先对每一节的钢柱做出编号记录,保证在安装时的准确性。
钢梁的吊装要检查柱子和标高的距离,在吊装主梁前,现在梁上安装好扶手杆和扶手绳,在主梁安装完成后,将主梁和扶手杆或扶手绳固定结实,从而确保之后的吊装中工作人员的生命安全。通常情况下,在钢梁的翼缘处开孔,尽量多的利用头吊索一次性地吊装重量较小的钢料数量。一些情况下,将钢梁和钢柱进行排架后整体吊装还可以提高吊装的速度,提高工程的效率[4]。
2.3高强螺栓连的连接
(1)对于节点的技术处理,高强度螺栓是在钢结构的整体假设完成后,对结合件的矫正进行完善处理,将结合件的变形、错位等问题进行改正。为了让接合部板束间的摩擦面可以更好的贴紧,就需首先临时地将手动扳和变通螺栓加以固定,直到紧密贴合为止。
(2)对螺栓安装技术的要求,高强度螺栓在节点上都能够处理准确的情况下,就可以开始进行安装的工作,在安装的过程中,需要保螺栓的穿入孔方向的一致,并利用施工中的便利条件,在箱型截面的结合部位需要使用高强度螺栓的安装时,可以使用内外任意方向的安装;对有垫圈的倒角侧面进行安装时,对无法将插入螺栓时,可用铰刀来修改螺孔的尺寸。
(3)在对高强度螺栓进行固定时,按照初拧、复拧及终拧的步骤进行操作。初拧用来减少螺栓可能造成的钢板变形;复拧是在初拧的基础上加以固定,最后的终拧用来使高强度螺栓达到最终固定的作用。
2.4焊接固定技术
二氧化碳气体的保护技术,在进行焊接施工时要注意,焊接参数的正确选择、焊丝和焊接电弧电压电流的选择、电流在不同工件厚度上焊接位置和焊接直径的选择等等。在不同位置选择不同的焊接方式,清除的了解焊接缝和熔池的情况,有利于控制焊接缝的出现,对焊接中的二氧化碳气体起到保护的作用。
对电渣焊的操作,电渣焊是一种自动焊接技术,是技术人员在高强度的钢结构素质位置的焊接。操作时首先需要选择焊接的电流电压,工具规定的公式计算出电流电压和熔缝熔宽的比例。在焊接的过程中需要时刻注意不断的调整电压,另外适当的调整焊接工艺参数,对翼缘板薄厚的不同做出相应调整,并可以安装水冷装置[5]。
3 钢结构建筑的质量管理优化建议
对于现在的钢结构建筑,除了在技术上的分析外,本文还提供了一些在管理上的优化方案,给今后在钢结构建筑的施工过程中提供一些具有参考意义的价值。
3.1做好工程前的准备工作
对施工的图纸做进一步的强化审核,施工图纸是开展工程的重要条件,在图纸达到了规定质量的情况下才能有效的开展实际的施工工作。并能最好让参与施工的机构和组织控制人员都熟悉,对之后的施工起到更好的作用。
严格审查钢结构的施工组织设计。施工的组织设计是施工单位能够完整全方位开展和指导工程实施的关键技术性文件,在施工组织的设计上,其完善程度将会直接的对工程质量进度起到很大影响。所以在施工组织设计的审查上要有具体的针对性和侧重点,在审查上要有以下几个标准:质量保证和技术管理体力是否有监理;特殊的工种是否在相对应的培训制度和岗位证明;在新工艺上的应用;是否有对工程项目的针对性;是否考虑到工程质量、进度的控制;施工的具体计划和安排。
3.2对基础工程的质量控制加强
目的就是做好钢结构在基础工程上的质量控制,钢结构工程在工程的基础上大多是采用混凝土的独立成柱,在基础的混凝土和钢筋的施工方式与其他工程中的施工方式都是相同的,其中对预埋螺栓的控制安装是重点,对每单个的螺栓和每组螺栓之间的间隔距离都要精确的计算,在对基础工程的质量控制中,在这一点上要格外加强。
4 结束语
综上所述,随着钢结构在现代建筑工程中应用的越来越广泛,施工的技术和难度都在随之不断的增加,所以对其最终的完成质量也不断的要求提高。在整个的施工过程中,需要结合实际的工程施工情况,然后严格的按照每一个关节相对应的规定来进行完成和改进,特别是在吊装的顺序和吊装的精度上。除此之外,还需要反复的进行审查,对一些要求严格的关节不能有一点的错误出现,在工程施工上的有效管理需要对制度的不断优化,对实际操作技术的不断完善,进而使得工程进入有效的运转轨道。全面的控制好工程的实施质量,保证钢结构建筑工程的圆满完成是整个施工项目的最终目标。
[1]陶齐君.浅谈钢结构建筑施工技术要点[J].建材与装饰,2012(27):35~ 36.
[2]王超.浅谈我国高层钢结构建筑的发展及其安装技术[J].科学与财富,2014(3):418.
[3]张震.浅谈高层建筑物施工技术要点[J].建筑·建材·装饰,2014(18):118,120.
[4]谭晓明.浅谈钢结构焊接安装施工工艺[J].中华民居,2010(11):456~ 457.
[5]徐强.浅谈高层钢结构建筑施工技术[J].城市建设理论研究,2011(16):87.
TU974
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1673-0038(2015)17-0099-02
2015-4-6