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高层建筑钢结构工程施工技术要点分析

作者

夏国权

湖北省机电院集团股份有限公司 湖北省武汉市 430000

引言

随着城市化进程的加速,高层建筑如雨后春笋般涌现。钢结构凭借其强度高、自重轻、抗震性能好、施工周期短、空间利用率高等优势,在高层建筑领域得到广泛应用 。因此,深入分析高层建筑钢结构工程施工技术要点,加强施工过程中的技术管理与质量控制,具有重要的现实意义。

1 高层建筑钢结构工程特点

1.1 稳定效果好且受外界影响小

与常规的混凝土结构建造相比,高层建筑钢结构不受外部环境和气候等因素的影响,能保证在规定的施工时间内完成。该结构还具有良好的稳定性和优异的力学性能,使得该结构体系所建设的高层建筑的抗震能力更强,能更好地满足现代社会对高层建筑的安全使用要求。

1.2 为高层建筑带来较强的空间感

相对于传统的建筑建造结构,高层建筑钢结构所占用的空间很小,能表现出更强的抗压能力,从而扩展建筑结构的室内使用面积,给用户提供更加开放的建筑使用感受。另外,钢结构的建造速度很快,运到现场就能进行拼装,这不仅大大减少高层建筑的建设周期,而且能节约建筑企业的施工成本。

1.3 推动高层建筑工程实现绿色发展

随着生态文明建造的不断深化,包括建筑行业在内的众多行业正积极探索实现绿色转型升级的路径,而社会所有领域对于绿色环保发展的重视正持续上升。钢结构作为一种新的绿色建筑技术,可减少对周边环境的损害。比如,使用钢结构可以减少大量固体废弃物的产生,而且施工过程中对周边环境没有太大的噪声。

2 高层建筑钢结构工程施工技术要点

2.1 施工准备阶段技术要点

施工前,施工单位应组织专业技术人员对施工图纸进行详细会审。重点审查图纸的完整性、准确性,检查钢结构构件的尺寸标注、连接方式、节点构造等是否符合相关规范和工程实际需求。通过图纸会审,及时发现设计中存在的问题,并与设计单位沟通解决,避免施工过程中的设计变更,减少施工成本和工期延误。同时,施工单位要做好技术交底工作,将施工图纸要求、施工工艺、质量标准、安全注意事项等向施工人员进行详细讲解,确保施工人员准确理解施工意图,掌握施工技术要点。根据工程规模和施工进度,配备相应的吊装设备、焊接设备、切割设备等。对施工机械进行全面检查和调试,确保其性能良好、运行正常。同时,要合理安排施工机械的停放位置和行走路线,避免相互干扰,提高施工效率。

2.2 钢结构构件制作技术要点

2.2.1 钢材加工与切割

钢材加工前,需对钢材进行矫正,消除钢材的弯曲、扭曲等变形,确保钢材的平直度符合要求。钢材切割可采用机械切割、火焰切割、等离子切割等方法。机械切割适用于厚度较小的钢材,切割精度较高;火焰切割适用于厚度较大的钢材,切割效率高,但切割面质量相对较差;等离子切割适用于各种金属材料的切割,切割速度快、精度高 。在切割过程中,要严格控制切割尺寸和精度,确保构件的尺寸偏差在允许范围内。同时,要注意切割面的质量,避免出现割纹、缺口、熔渣等缺陷,切割后需对切割面进行打磨处理。

2.2.2 构件组装与焊接

构件组装是将切割好的钢材部件按照设计要求组装成完整的构件。组装前,要对部件进行清理,去除油污、铁锈等杂质,确保部件表面清洁。组装时,要严格控制构件的尺寸、形状和位置,采用合适的组装工艺和工装夹具,保证构件的组装精度。焊接是钢结构构件制作的关键环节,焊接质量直接影响构件的承载能力和安全性。焊接前,要根据钢材材质、焊接方法、焊接位置等因素,选择合适的焊接材料和焊接工艺参数。焊接过程中,要严格按照焊接工艺规程进行操作,控制焊接电流、电压、焊接速度等参数,确保焊缝的质量。焊接完成后,需对焊缝进行外观检查和无损检

测,确保焊缝质量符合要求。

2.2.3 构件矫正与验收

构件制作完成后,由于焊接变形等原因,可能会出现一定的尺寸偏差和形状变形,需要进行矫正处理。矫正可采用机械矫正、火焰矫正等方法。机械矫正通过使用矫正设备对构件施加外力,使其恢复到设计要求的形状和尺寸;火焰矫正利用火焰加热构件的变形部位,使其产生局部收缩,从而达到矫正的目的。矫正后,要对构件进行全面检查和验收,检查构件的尺寸、形状、表面质量、焊缝质量等是否符合设计要求和相关标准规范。验收合格的构件,方可进行涂装和出厂。

2.3 钢结构安装技术要点

钢结构安装前,要对基础进行验收,检查基础的轴线位置、标高、平整度、地脚螺栓位置和尺寸等是否符合设计要求。基础表面应平整、无裂缝、无油污等杂质,地脚螺栓应垂直、无弯曲,螺纹应完好无损。验收合格后,进行测量放线工作,在基础上放出钢结构的轴线、标高控制线和构件安装位置线,为钢结构安装提供准确的定位依据。测量放线过程中,要使用高精度的测量仪器,如全站仪、水准仪等,确保测量精度。

钢结构构件吊装是安装过程中的关键环节。在吊装过程中,要注意保护构件的表面质量,避免构件碰撞、变形。构件吊装就位后,要及时进行连接固定。钢结构的连接方式主要有焊接连接、螺栓连接和铆接连接等。焊接连接是钢结构中最常用的连接方式,具有连接强度高、密封性好等优点;螺栓连接施工方便、拆卸容易,适用于需要经常拆卸和安装的结构;铆接连接由于施工效率低、劳动强度大等原因,目前已较少使用 。对于高强度螺栓连接,要控制好螺栓的拧紧力矩,采用初拧、终拧等工序,确保螺栓的预拉力符合要求。在钢结构安装过程中,要严格控制安装精度,定期进行测量和校正,及时发现和纠正安装偏差,要注意环境因素对安装精度的影响。

2.4 钢结构焊接与涂装技术要点

焊接质量是钢结构工程质量的关键。要严格按照焊接工艺评定结果制定焊接工艺规程,焊接人员必须持证上岗,熟悉焊接工艺要求。焊接前,要对焊接部位进行清理,去除油污、铁锈等杂质,确保焊接质量。焊接过程中,要控制好焊接电流、电压、焊接速度等参数,避免出现焊接缺陷。焊接完成后,要对焊缝进行外观检查和无损检测,对于不合格的焊缝,要及时进行返修处理。同时,要做好焊接施工记录,包括焊接部位、焊接人员、焊接时间、焊接工艺参数等,以便追溯和质量控制。钢结构涂装不仅可以起到美观的作用,更重要的是可以保护钢结构免受腐蚀,延长钢结构的使用寿命。涂装前,要对钢结构表面进行除锈处理,确保表面清洁、无油污、无铁锈等杂质,达到规定的除锈等级。除锈方法可采用喷砂除锈、抛丸除锈等机械除锈方法,也可采用化学除锈方法。在涂装过程中,要控制好涂料的粘度、涂装厚度和涂装间隔时间,确保涂层质量。涂装完成后,要对涂层进行检查,检查涂层的外观质量、厚度等是否符合要求,对于不符合要求的部位,要及时进行补涂处理。

结论

高层建筑钢结构工程施工技术要点贯穿于施工的全过程,严格把控这些施工技术要点,加强施工过程中的技术管理与质量控制,才能确保高层建筑钢结构工程的施工质量与安全,提高工程的经济效益和社会效益。

参考文献

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