钢结构建筑施工技术要点研究
2022-10-02赵兴荣
0 引言
现代建筑业发展速度加快,钢结构建筑优势显著,已经得到建筑单位广泛认可。事实上,新中国成立以来就大力发展钢结构,初盛世纪时期是在20 世纪50 年代至60 年代初期,从60 年代中期至70 年代,受到社会历史因素的影响,此时处于低潮时期,从80 年代改革开放至今,钢结构快速发展。首先是沿海地区将轻钢作为主要建筑材料进行施工,此后各种钢结构建筑出现,如厂房、体育馆等,都采用钢结构建筑并获得显著成就。从钢结构研究工作来看,中国与西方国家相比较起步比较晚。在20 世纪五六十年代,哈尔滨建筑工程学院、清华大学等单位对钢结构理论进行研究,采用试验方法获得一定成就。中国改革开放以来,经济形势好转,钢结构产量不断增加,研究以及应用水平有很大的提高,无论是设计上还是施工上都积累了经验,为钢结构的广泛应用和发展创造良好条件。钢结构应用于建筑领域中凸显优势,但是随着建筑施工技术要求的提高,还需要从实际出发深入探索和研究,使得钢结构技术不断创新,充分发挥钢结构的优势,同时面对日渐复杂且规模扩大化的建筑发展趋势,要积极引入创新技术,保证建筑结构的安全稳定性,且不会对环境造成污染
。随着绿色发展战略的提出,应用钢结构技术提高绿色建筑水平,钢结构的性能以及品质都要有所提高。当前的钢结构技术依然有很多的难题需要破解,新体系的研究开发以及推广应用任务繁重,要使得钢结构建筑产品满足消费者需求,就要在技术上不断创新,积极引进新材料,采用新工艺,观念、思路以及方法上都要创新,为钢结构的发展提供技术支撑。处于这样的背景下,钢结构技术只有不断创新,才能对建筑业以及钢铁业实现更好发展起到引领作用。(图1 为钢结构建筑)
1 钢结构的基本介绍
钢结构的主要材料是钢材,为建筑结构的主要类型之一。从钢结构的组成情况来看,主要包括钢梁、钢柱、钢桁架等,其为型钢和钢板制成的构件,采用的除锈防锈工艺包括硅烷化、纯锰磷化、水洗干燥、镀锌等。构件或部件的连接通过采用焊接方式,或者使用螺栓或者铆钉。钢结构的重量轻、结构简单,因此在大型工厂、场馆、超高层建筑等领域应用广泛。钢结构的缺点是容易生锈,一般情况下,钢结构应除锈、镀锌或涂层,并定期维护。钢材的重要特点是强度高、重量轻、整体刚度好、抗变形能力强,如果建筑大跨度、超高且超重型,采用钢结构是比较合适的。钢结构材料具有良好的均匀性和各向同性,是理想的弹性体,与工程力学的基本假设相符合。钢结构材料的塑性和韧性都非常好,变形大,对动载荷能很好地承受,能够进行机械化程度高的专业化生产。
钢结构建筑施工的时间短,而且施工不会被季节所影响,室内空间面积增加,建筑垃圾也明显减少,不会污染环境,建筑材料以钢筋为主,可以回收再利用,其对新型建筑产业实现更好发展具有促进作用。需要注意的是,钢结构建筑施工过程中要将防火涂料以及防腐涂料涂在其表面,使其具有很强的耐火性以及耐腐蚀性,保证建筑使用安全,提高建筑质量,使其耐久性提高。
从小,老师就要求我们在作文或观察日记画图或贴上照片,因为“眼见为凭”,就连影像也能帮忙破案,还原事情发生的经过与状态。“有图有真相”更是一句脍炙人口,一个接一个传来传去的俏皮话。只是,对于日新月异的科技,有些答案可就充满问号,尤其是修图软件的发扬光大,关于自拍主角是不是一定就是个俊男美女,“有图不一定等于真相”,修过图,即使相貌平凡也能叹为观止。然而,对于食物,修图可就不必那么热烈需要了,尤其是某些心情日记上的真实呈现。
2 钢结构建筑施工技术要点
2.1 材料进入到施工现场检测
现在以高层建筑居多,施工过程中需要消耗大量材料,面对进入施工现场的钢材料数量越来越多,为避免存在材料质量问题,将检验工作做到位是非常必要的,材料质量有保证,可以保证建筑结构安全稳定,提高建筑工程质量。
铜仁市珍珠花生主要分布于松桃县、碧江区、万山区、德江县等县,而沿河县、印江县、江口县、思南县等较少。春花生传统生产区松桃县、碧江区、德江县及万山区大部5~9月(主要生长季)日平均气温≥15摄氏度的积温≥3 500摄氏度的保证率为100%(数据来自1981~2010年30年资料),降水780~820毫米,日照时数620~740小时,土壤属低中山厚层黄壤、砂页岩风化发育成酸砂砾壤土类,气候、土壤均适宜花生种植(表1)。
2.2 螺栓预埋以及钢柱安装
钢结构施工过程中,焊接技术较为常用
。随着技术不断升级,加之化学材料的创新,进行焊接作业的时候通常会采用手动辅助气体。确保施工工艺技术质量且焊接操作符合工艺标准的情况下,使设备使用过程中的整体难度降低,在焊接的时候还可以根据实际需要对工艺技术调整。钢框架结构的不同位置对于焊接有不同要求,要做到准确焊接,保证焊接质量。但是,高层建筑钢结构焊接施工过程中,由于楼层高,结构复杂,如果依然采用手工焊接技术会存在局限性,与标准施工技术相比较,存在很大的差距,无法提高焊接质量和效率。另外,考虑到钢材表面会产生裂纹或者气孔,会影响焊接操作质量,焊接技术人员要高度重视焊接表面的光滑平整度,科学合理规划焊接进度,保证钢结构焊接作业在规定时间内完成,各个环节的操作稳定有序实施,保证建筑钢结构维持在良好的稳定状态
。
施工技术人员与管理人员之间要建立良好的合作关系,控制好施工质量,并按照相关要求展开工作,施工的各项安排要合理,对一些常见的问题需要将相应的应急处理方案制定出来,保证钢结构施工顺利展开
。
其三,在钢结构中,钢柱发挥基础性作用。有关施工人员需要提前做好各项准备工作。选择钢结构施工设备的时候要保证合适,合理安排施工人员,螺栓的定位要准确把握,与具体建筑项目规模相结合,合理划分施工区域,保证钢结构中安装钢柱的工艺技术符合标准。
钢结构建筑施工过程中,会有不规则结构存在,如果不能采用科学有效的处理措施,施工的时候会出现变形问题。在变形非常严重的情况下,质量缺陷问题就会存在,还会留下安全隐患。所以,将相应的施工预变形技术引入,能够有效解决这些问题,建筑钢结构整体性能提高,建筑结构有较高的安全稳定性,施工质量有保证
。比如,技术人员对于建筑工程的使用性能、工程进度、安全指标以及质量要求要充分考虑,对于钢结构构件的长度进行调整,或者预留钢梁拱以及混凝土后浇带的设置,使得施工顺利展开并按期完成任务。考虑钢结构会产生变形、沉降以及压缩等问题,对整体结构造成不良影响,在施工的过程中,就要合理应用预变形控制技术,发挥其优势。通过采用模拟的方式对数据进行预测并详细分析,对可能产生的变形问题提前处理,有效规避施工风险。
合理应用施工技术,将先进技术所具备的优势充分发挥出来。比如,焊接施工工艺技术的应用中,要求操作人员进行焊接施工之前认真解读施工设计,充分了解设计内容,明确钢结构连接的标准,以发挥设计图纸的指导作用,确保焊接牢固,防止产生裂纹。钢结构是否延长使用寿命,是否具有耐久强度,焊接技术的影响巨大。当进入到焊接施工环节,就需要严格按照操作规程进行。
2.3 钢结构构件焊接施工
其一,钢结构建筑工程施工以及焊接施工之前,有关工程设计人员要按照项目总体规划制定施工计划,确定钢材施工面积以及预埋螺栓深度
。
2.4 钢结构构件吊装施工
由于建筑钢结构复杂,正式施工之前,需要将周密的施工计划制定出来,做好各方面的准备工作。钢结构构件吊装施工之前,对于材料和设备都要做好验收,保证各项指标合格之后才能用于施工。钢材料的储存要严格按照程序进行,使得构件吊装件容易拆卸,现场安全性提高。在吊装施工过程中,要合理选择塔式起重机。通常情况下,以内部爬塔为最佳选择,保证建筑物有较高的稳定性。但是,具体的吊装施工过程中,会受到场地环境以及起重量因素的影响,需要从实际情况出发对选择的桅杆起重装置、卷扬机、千斤顶等计算。吊装施工中,如果不采用焊接吊耳,构件本身就要使用钢丝绳绑扎,要保护好构件以及钢丝绳。具体的工作中,在构件的四角做好包角,通常使用半圆钢管内夹角钢,避免钢丝绳被刻断。合理选择绑扎点出,避免工字型钢或者H 型钢柱局部挤压而破坏。
吊装施工中,容易出现的问题是顶升吊臂的支承不够牢靠,没有将防脱装置卡好。当顶起套架之后,顶部与吊臂之间仅仅依赖于较弱的套架连接起来,此时如果中途停止安装,当遭遇强风的时候,就会由于屈曲而失去稳定性,甚至产生折断。进行伸缩操作的过程中,虽然有人员对施工操作进行指挥,但不是专业人员,甚至电源、压机组、连接件都没有专门的人员实施管理。如果电缆放松的长度不能满足需求,电缆对于压拉、挤伤以及刮碰就不会有足够的抵抗作用。当风速超过6 级的时候,依然进行伸缩作业,很有可能出现吊臂不稳定的现象,造成安全事故。所以,要对吊臂合理控制,保证安全施工,提高施工质量。
由于施工吊装的质量以及速度会在一定程度上对整个施工项目产生影响,就要对施工环境情况全面了解,主要包括钢结构的平面形状以及立面形状等,此外,还有吊装塔数量以及所在具体位置,按照规定的顺序吊装作业行
。钢结构吊装施工中,可以选择区域吊装施工结合双吊车吊装的方式,即便工作量大、工期长,也可以满足需要。同时,要严格检查建筑钢结构构件的质量,及时纠正变形构件,保证所有构件与建筑钢吊装标准相符合,使得建筑钢结构工程质量有所提高,建筑投入使用之后有较高的安全性,延长使用寿命。
材料使用中,专业人员严格遵守房屋施工方案,以满足施工需要
。比如,钢结构建筑的楼面施工过程中,采用1.2 厚钢楼板,组合楼板的厚度为100mm,栓钉规格为Φ18mm×80mm,栓钉间距250mm。楼板钢筋压型槽内每层两条,直径10mm,分布钢筋内直径10.6mm,按照500mm间距布置,面筋是双层双向,每层10 条,按照15mm 间距布置,地面混凝土材料为C30。根据施工的实际需要选择钢材,还要做好检测工作。检测钢材人员要具有钢厂等有关企业的资质,保证钢材质量。施工单位要严格按照规范检验进场钢材,保证建筑钢材质量合格,钢材的整体性能对于工程施工充分满足,避免存在施工质量隐患。钢材检验工作完成后,施工材料运输人员按照规范以及施工的顺序将钢材在施工现场放置好。另外,钢材要防腐处理,材料的储存以及搬运都要高度重视,做好防雨、防潮工作。
3 控制钢结构建筑施工质量的有效措施
3.1 对钢结构变形合理控制
很快,我发现雪花飘的担心是多余的。没等李献武走出牢门,田青青就迈进了北京大学的校门。作为有重要贡献的青年干部,她被组织上推荐为大学的工农兵学员。这是组织上对忠诚的战士最好的呵护与鼓励,我望尘莫及。田青青临走前来与我话别,说,你要努力啊,争取早日在城里与我会合。我说,顺其自然吧。
3.2 施工操作要符合规范
建筑钢结构施工中,对于施工质量要合理控制,此期间要采用科学有效的施工技术,施工严格按照相关标准展开,发挥设计方案的指导作用,以有效控制施工质量。在施工的过程中,如果发现设计图纸与施工实际情况不符,要与设计单位沟通,不得擅自更改,请设计人员找出问题的原因并提出解决方法,保证施工不会存在质量问题。
其二,施工技术人员严格按照工程设计方案进行,从施工现场实际出发合理预埋。施工人员严格遵循钢结构施工顺序,逐步实施,准确掌握预埋螺栓细节,保证前期工程施工顺利进行,为提高浇筑施工质量以及焊接作业质量创造良好条件,提高建筑钢结构施工技术水平,满足工艺需求。
在我们的家庭中,90%的问题都源于不会沟通。不管是夫妻之间,还是父母和子女之间,大家要么完全沉浸在自己的世界中自说自话,要么把沟通当成宣泄情绪的一个途径,亦或者,为了避免矛盾激化保持表面的和谐,而用隐忍的方式回避沟通。
脉冲响应函数描述的是VAR模型中一个内生变量的冲击给系统内其他内生变量所带来的影响,而方差分解则能具体分析每一个结构冲击对内生变量变化(通常用方差来度量))的贡献程度,进一步评价不同结构冲击的重要性。因此,方差分解给出对VAR模型中的变量产生影响的每个随机扰动的相对重要的信息。图4是对股票价格和投资者情绪的方差分解分析。
钢结构施工中,安装施工是需要重视的环节。在安装构件的时候,操作人员使用焊接柱脚螺栓将三脚架固定好,然后使用套筒板将螺栓的外露部分固定好,在螺栓周围进行混凝土浇筑,可以起到很好的加固作用。当混凝土初凝之后,重新测量螺栓轴线与标高,如果存在误差,要采用有效措施处理,使其控制在允许范围内
。
3.3 施工人员提高职业素质
进行建筑钢结构施工的过程中,工程技术人员是否具有较高的职业素质对工程施工质量有一定的影响,由于整个施工环节需要采用人工控制方式,工程实施的过程中很有可能受到个人主观意识影响,在人为判断过程中造成错误。为了保证施工过程中不会存在质量问题,就要对施工人员严格管理,管理模式统一化。
当前来看,一些施工单位人员没有较高的职业素质,施工质量无法保证。一些施工单位采用二次承包的方式取得施工资质,施工人员中以临时工为主,导致整体施工队伍技术水平和管理水平不是很高。一些施工人员不是很了解钢结构的施工理念以及所采用的施工方法,落实到实际操作过程中会有不利因素存在。从施工单位的角度而言,需要将施工管理制度建立起来并不断完善,高度重视施工技术人员岗前培训工作,做好技术交底,对于有关管理制度予以完善,需要定期考核施工人员职业水平,考核结果符合要求才能进入到岗位中工作,使施工人员对个人行为自觉规范,保证工程施工质量
。
(33)吾聞渠家其貧,猒多子欲殺,吾難復人身矣。(《太上說玄天大聖真武本傳神呪妙經註》卷四,《中华道藏》30/560)
3.4 后期质量管理工作落实到位
在建筑钢结构施工中,后期质量管理要高度重视,做好统筹规划工作,对于科学方法合理运用,使得钢结构施工不会存在质量问题,施工效果良好。进行施工安装施工检查的过程中,工作人员应逐个检查各部位的构件,尤其是一些薄弱部位和隐蔽区域的构件,以确保安装质量达到预期效果
。同时,对钢结构的强度和抗震能力进行检查和控制,为钢结构的整体施工质量提供保证。考虑到钢结构本身的塑性,在外力作用下会发生变形。如果在后期质量管理中发现结构变形超过允许范围,必须及时处理和修复,以真正确保结构的完整性、耐久性和安全性。
4 结论
通过上面的研究可以明确,在当前我国建筑业中,钢结构技术的应用,使得建筑工程有较高的安全性。虽然该技术在应用的过程中存在不足,但是有着其他建筑结构所不具备的优势,与混凝土结构相比较,钢结构存在诸多的不足之处,比如重量轻,塑性以及韧性都非常强,而且材料均匀,工艺技术比较成熟,与可持续发展需求相符合,还可以达到绿色环保的效果。所以,有关施工单位对于钢结构施工的重点准确把握,通过做好现场材料检验、预埋螺栓、钢柱安装,对构件进行焊接并实施吊装作业,使得施工工艺不断优化,保证钢结构质量,维护其安全,对建筑钢结构工程的健康发展起到一定的促进作用。
[1]任德宇,董红平,缪金蓉.模块化装配式钢结构建筑施工技术探讨[J].江苏建筑,2022(01):62-66+79.
[2]向尧贤,陈思邦.超高层钢结构建筑施工技术控制要点[J].城市住宅,2020,27(04):197-198.
[3]顾超萍.钢结构工业厂房施工技术及质量控制要点[J].建材与装饰,2020(07):52-53.
[4]于亦军.建筑工程中钢结构安装焊接施工技术的应用分析[J].市场周刊·理论版,2020(42):105.
[5]赵前程,李海艳.建筑钢结构施工技术要点与施工质量管控措施探究[J].地产,2021(23):114-116.
[6]靳静,孟宪金.高层钢结构建筑施工技术研究分析[J].中国建筑金属结构,2021(09):116-117.
[7]陈辉.试析混凝土与钢结构工程中的建筑工程施工技术[J].智能城市,2021,7(12):135-136.
[8]杨海滨,刘占省,刘军涛,等.基于BIM 技术的大型钢结构建筑智能建造关键技术的应用[J].建筑技术,2021,51(06):675-678.
[9]张云.关于混凝土与钢结构工程中的建筑工程施工技术[J].居业,2021(09):54-55.
[10]常涛.浅谈混凝土与钢结构工程中的建筑工程施工技术[J].现代物业,2021(05):159.
[11]张晓磊.基于建筑钢结构工程施工技术管理与控制要点的分析[J].缔客世界,2021(04):141.