周彤 宮棟
摘 要:在鋼結構工程施工控制過程中,要真正發(fā)揮工程控制的作用,要求工程在施工時要嚴格控制好進度,同時工程師也要做好質(zhì)量把關工作,這樣才能保證鋼結構工程的施工質(zhì)量。本文就建筑鋼結構施工技術及質(zhì)量控制進行分析、探討。
關鍵詞:鋼結構;特點;施工技術
隨著我國科技水平的快速提升,隨著鋼結構在建筑業(yè)的廣泛應用、鋼結構建筑的大量涌現(xiàn)。鋼結構建筑工程得到了極大發(fā)展,在施工技術不斷進步、完善的同時,為保證建筑質(zhì)量,在鋼結構工程施工過程中必須加強每個單項工程的質(zhì)量控制、嚴格把控施工進度,而工程師應把好質(zhì)量關、加強施工現(xiàn)場管理,由此才能保證鋼結構建筑工程的施工質(zhì)量。
一、 高層鋼結構的施工技術特點
1.優(yōu)點。(1)空間感強。由于鋼結構的抗壓、抗側彎強度很大,是混凝土強度的1.5倍,因此鋼結構所占用的建筑空間就要遠遠小于混凝土所占用的空間,這樣就增大了使用空間。(2)施工速度快。鋼結構的構件都是經(jīng)過工廠精密制作后才能在現(xiàn)場進行安裝。與普通混凝土建筑相比,在施工中避免了腳手架的大量搭設,同時利用壓型鋼板代替混凝土樓板,還有鋼結構的安裝與混凝土的施工可交叉進行,這樣就提高了工程進度。(3)低成本、較環(huán)保。鋼鐵具有重復利用的特性,因此鋼結構同樣可回收再生利用,比其他建筑材料的成本較低,而且不會產(chǎn)生大量的建筑垃圾,對環(huán)境更環(huán)保。
2.缺點。(1) 耐高溫性差。如果在發(fā)生火災的情況下,鋼材的導熱系數(shù)比鋼筋混凝土的導熱系數(shù)大得多,其耐高溫性比鋼筋混凝土的結構低得多,隨溫度持續(xù)升高,鋼結構的屈服強度與彈性模量將急劇下降。若鋼結構處于溫度300℃~500℃的環(huán)境中時,其強度下降40%至50%。若溫度超過550℃,鋼結構就會完全喪失剛度和強度,變形快速增大,拉力與承載能力完全丟失,導致鋼結構倒塌。因此,在建筑設計鋼結構的過程中鋼結構防火措施是非常重要的一個環(huán)節(jié)。(2) 耐腐性差。由于鋼材本身具有易氧化的特性,這樣就決定了鋼結構的表面容易生成氧化鐵銹,且銹蝕會引起應力集中,影響鋼結構的安全,導致鋼結構提前受損,因此,做好高層鋼結構的有效防腐工作才能有效保證其使用年限。
二、工程概況
本省某建筑工程大樓共計10層, 該工程結構形式采用鋼框架結構,筏板式基礎。 鋼柱底部與基礎采用外包式柱腳連接。鋼柱為 500×500 H 截面,腹板厚度為 16mm,翼緣厚度為 25mm,采用場外加工。鋼梁采用 H 型鋼。梁柱節(jié)點采用10.9 級 M30 高強螺栓連接 。 地腳螺栓 M30, 螺母和墊圈為Q235 鋼。水平結構中樓板為鋼筋混凝土壓型鋼板組合結構,壓型鋼板與鋼梁間采用栓釘連接,鋼結構采用防銹漆防腐。 主體鋼結構防火設計中鋼梁涂刷防火涂料, 鋼柱外包加氣混凝土砌塊。 內(nèi)墻采用加氣混凝土砌塊,外墻采用橫板圍護。
三、特點
1.民用建筑中采用鋼結構的建筑做法與傳統(tǒng)結構形式區(qū)別較大,施工中可借鑒的經(jīng)驗不多,須做好前期細部設計,尤其是裝飾裝修與主體結構的結合。
2.加工精度要求高,要加強構件加工工序質(zhì)量控制及安裝順序的合理安排。
3.焊接工作量較大 ,焊接質(zhì)量要求嚴 ,對特殊工種人員的勞力組織及專業(yè)技能要求高。
4.由于鋼結構高空作業(yè)防護難度大,施工中安全管理要引起高度重視,嚴格安全操作規(guī)程,強化全員安全意識。
四、工藝原理及關鍵技術
1.對原鋼結構設計圖進行了細化擴大節(jié)點設計,并達到了構件制作與整體安裝的質(zhì)量標準要求。
2.采用先進 、合理的加工機械設備 (模具 ),防止構件出現(xiàn)焊接變形,提高鋼結構框架安裝精度。
3.工序上進行了改進, 在保證空間框架剛度的前提下,先安裝完全部鋼框架主體結構后,再安裝各樓層板。
4.對高層鋼結構工程內(nèi)外裝飾裝修設計,采用科學合理的連接方式進行裝飾施工。
五、工藝流程及操作要點
1.鋼結構節(jié)點細化設計。(1)應用繪圖軟件對鋼結構框架節(jié)點結構按平、立、剖面進行 1∶1 繪圖放樣。 施工圖紙細化設計,達到構件制作與整體安裝的質(zhì)量標準。(2) 利用鋼結構計算軟件進行各類構件的受力計算 ,利用 CAD 圖形設計平臺對復雜連接節(jié)點和復雜構件放大樣,建立鋼結構符號節(jié)點庫,實現(xiàn)圖形信息微機化。
2.加工制作鋼結構構件。鋼結構構件全部采用場外加工, 其中鋼柱每節(jié)按三層分段。 在加工過程中要做好質(zhì)量控制,并按照設計施工圖和 GB50205-2001 鋼結構工程施工及驗收規(guī)范的規(guī)定進行驗收。
3.鋼結構安裝。(1)構件驗收、矯正。鋼構件在進入安裝現(xiàn)場后, 由專業(yè)質(zhì)量檢測人員對構件的質(zhì)量進行檢查。 彈出鋼柱的安裝軸線,若發(fā)現(xiàn)在運輸過程中鋼構件發(fā)生變形缺陷后,馬上進行矯正和處理。(2)地腳螺栓安裝工藝。將地腳螺栓全部用上、下螺帽固定在鋼套板上,用 Ф8 的鋼筋將地腳螺栓焊接固定在基礎主筋上, 加固完成后進行混凝土澆筑。 待上部結構安裝調(diào)整完成后對所有鋼柱底板下的間隙用 C40 細石混凝土進行二次灌注。(3)安裝與校正。
4.鋼結構與裝飾材料連接方法
(1)全隱框鋁合金玻璃幕墻。幕墻 龍 骨 與 H 型 鋼 柱 的 連 接 件 采 用 180mm×100mm×10mm 角鋼(L=100mm),型鋼表面熱鍍鋅防腐處理,龍骨為 180系列隱框鋁合金型材,玻璃為中空鋼化鍍膜玻璃。 本工程幕墻龍骨采用型鋼連接件直接焊于 H 型鋼梁上,焊接形式為滿焊,焊縫高度不小于 8mm,焊接完按要求對焊點進行防腐處理。
(2) 型鋼骨架金屬幕墻。本工程中外墻采用金屬夾芯橫墻板。 幕墻龍骨采用方管,方管與 H 型鋼柱的連接件采用 110mm×70mm×10mm 角鋼(L=200mm),與主體 H 型鋼柱豎向間隔 900mm 焊接一個固定點,焊接形式為滿焊, 焊縫高度不小于 7mm;龍骨為 180mm×70mm×20mm×3mm C 型檁條。 主體結構跨度為 7.2m,C 型檁條水平放置時,跨中撓度較大,影響受力要求,因此在跨中采用50 角鋼豎向作支撐。
(3)樓地面工程。樓板混凝土底模采用壓型鋼板,規(guī)格為 YX-76-344-688,厚度為 1mm,壓型鋼板與鋼梁之間連接用栓釘規(guī)格為 16×110mm,間距 400mm。 混凝土澆筑前要驗算壓型鋼板的強度和剛度。
六、質(zhì)量要求及技術措施
1.專職質(zhì)檢員對大型焊接、軋制 H 型鋼等主要材料認真進行質(zhì)量驗收。
2.構件上連接孔的孔徑 、 孔距進行全部跟蹤生產(chǎn)檢查 ,對樣板、模具、胎具每天至少檢查一次。
3.鋼結構工程所采用的鋼材應附有鋼材的質(zhì)量證明書 ,各項指標應符合設計文件的要求。
七、結語
在高層鋼結構建筑的施工過程中,必須嚴格按照施工圖紙及統(tǒng)一的標準規(guī)范,合理制定工藝,科學有效地使用
施工技術,才能保證高層鋼結構建筑的施工質(zhì)量,從而給大家提供一個更加安全可靠的使用環(huán)境。該大樓工程安裝精度高、工期短、難度大,施工中對施工技術進行了摸索總結并進行了科研開發(fā),收到了良好的效果,獲得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
參考文獻:
[1] 張海升,王康強.高層辦公樓鋼結構安裝的施工方法[J].建筑技術,2014(2).
[2] 齊明,楊海光.北京電視中心綜合業(yè)務樓超高層鋼結構施工安全防護技術[J].建筑技術,2015(2).
[3] 焦民順.淺談高層建筑鋼結構的應用[J].中國建設信息,2015(12).