高層辦公建筑鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)分析
時(shí)間:2022-05-05 14:52:38
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摘要:中國(guó)在城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中,已經(jīng)逐漸將城市內(nèi)部建筑的建設(shè)問(wèn)題作為城市發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題之一,在有限的土地資源上規(guī)劃出更加合理的商業(yè)辦公建筑用地,通過(guò)建設(shè)高層辦公建筑來(lái)合理地利用空間。高層建筑的數(shù)量不斷增加,為保障建筑的安全性,目前在高層房屋建筑當(dāng)中,主要是把鋼結(jié)構(gòu)作為工程主體,因此,通過(guò)分析鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)和技術(shù)要點(diǎn),了解鋼結(jié)構(gòu)本身的優(yōu)勢(shì)。
關(guān)鍵詞:高層辦公建筑;鋼結(jié)構(gòu);施工關(guān)鍵環(huán)節(jié);技術(shù)要點(diǎn)
鋼筋混凝土作為高層建筑結(jié)構(gòu)的主要材料,隨著不斷擴(kuò)大的建筑面積,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也逐漸受到人們的懷疑。高強(qiáng)度的鋼材在建設(shè)當(dāng)中的使用數(shù)量越來(lái)越多,鋼結(jié)構(gòu)施工在高層建筑中得到了具體的體現(xiàn)。國(guó)家工業(yè)化發(fā)展水平和科技發(fā)展水平體現(xiàn)在高層建筑的建設(shè)水平上,和其他建筑結(jié)構(gòu)相比,鋼結(jié)構(gòu)具有格外突出的優(yōu)越性能,并且已經(jīng)在大多數(shù)的高層建筑使用上得到了肯定,已經(jīng)成為了主流應(yīng)用。
1高層辦公建筑鋼結(jié)構(gòu)具體情況分析
1.1高層辦公建筑鋼結(jié)構(gòu)主要類型
目前在高層建筑工程施工過(guò)程中,主要應(yīng)用的鋼結(jié)構(gòu)類型有低合金高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)以及碳素鋼結(jié)構(gòu),這兩種鋼結(jié)構(gòu)以合金元素量的差異作為主要分類標(biāo)準(zhǔn)。其一,前者的合金元素主要為碳素,但是卻沒(méi)有后者的碳素絨量高;其二,前者有較高的剛度和強(qiáng)度,適用于承載力較大的工程,而后者則由低碳鋼作為主要成分,承載力比前者要小,但是更加適合在復(fù)合小的建筑工程中應(yīng)用[1]。
1.2高層辦公建筑鋼結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)
目前,鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為我國(guó)大部分高層建筑的主體結(jié)構(gòu),特別是在大型場(chǎng)館建設(shè)中運(yùn)用的較多。鋼結(jié)構(gòu)的施工工序包括腳螺栓預(yù)埋以及鋼梁焊接等多個(gè)環(huán)節(jié),腳螺栓預(yù)埋這一環(huán)節(jié)需要利用厚薄適中的鋼板來(lái)進(jìn)行腳螺栓的固定,而鋼柱的長(zhǎng)度也有一定的要求,鋼梁的安裝需要在鋼梁和鋼柱之間進(jìn)行加強(qiáng)和鞏固,并對(duì)軸線和垂直度進(jìn)行掌控[2]。焊接鋼結(jié)構(gòu)需要遵循一定的方式和順序,一般情況下都是從中心延伸到四周。鋼結(jié)構(gòu)的突出優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在:①抗震能力較強(qiáng),同時(shí)不需要投入較多的成本;②鋼結(jié)構(gòu)本身的承壓能力非常強(qiáng),和其他結(jié)構(gòu)的承壓性質(zhì)相比,在同樣的強(qiáng)度中,鋼結(jié)構(gòu)由于截面比較小,可以使高層建筑擁有更多的利用空間;③鋼結(jié)構(gòu)本身自重性不大,即便發(fā)生地震,也能夠具備比較突出的抗震性能;④鋼結(jié)構(gòu)符合綠色環(huán)保的理念,可以進(jìn)行反復(fù)使用,因此在施工過(guò)程中所生產(chǎn)的建筑垃圾較少。在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中,對(duì)于腳手架的需求較少,而鋼結(jié)構(gòu)都是在工廠制作完成后再正式進(jìn)入施工場(chǎng)地的,因此,就避免了在施工場(chǎng)地重復(fù)進(jìn)行支設(shè),有效減少了施工時(shí)間[3]。
2高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的主要優(yōu)勢(shì)分析
高層辦公建筑的整體高度和樓層都給施工帶來(lái)了較大的難度,而如何維護(hù)建筑主體的穩(wěn)定性,成為了高層建筑施工的重點(diǎn)問(wèn)題。為了能夠有效地維護(hù)建筑的穩(wěn)定性,需要提前進(jìn)行建筑測(cè)量,才能打好地基基礎(chǔ),并確定好其埋深度。一般地基的埋深度需要根據(jù)建筑高度來(lái)確定,需要控制在建筑高度的8%左右[4]。高層辦公建筑由于自身的高度,導(dǎo)致施工的周期較長(zhǎng),就算是比較簡(jiǎn)單的高層建筑物,其施工周期也需要耗費(fèi)約兩年的時(shí)間才可以基本完成施工工序。為了能夠在不影響高層辦公建筑穩(wěn)定性的情況下,盡可能地縮短施工周期,還需要提前做好施工規(guī)劃工作,制定合理的管理措施,才可以提高施工效率[5]。由于鋼結(jié)構(gòu)自重較輕,在應(yīng)對(duì)地震等自然災(zāi)害時(shí)能夠降低損失,達(dá)到更好的抗震的效果,也是維護(hù)人們生命財(cái)產(chǎn)安全的重要保障。其次,由于鋼結(jié)構(gòu)有較好的抗壓能力,并且自身有較大的空間,可以使高層建筑應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)留下更多的使用空間,大大提高空間使用效率。鋼結(jié)構(gòu)是在工廠完成了基本的加工工作后可以直接投入到施工中,避免了二次加工的工序,因此施工效率比其他結(jié)構(gòu)更加的高效[6]。另外,鋼結(jié)構(gòu)還可以循環(huán)利用,在資源的利用效率上以及環(huán)境保護(hù)方面有著突出的貢獻(xiàn)。因此,鋼結(jié)構(gòu)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在高層建筑中有了非常好的應(yīng)用效果,可以預(yù)見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)在未來(lái)將成為高層建筑的主要選擇。
3高層房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)分析
3.1鋼構(gòu)件運(yùn)輸
在鋼構(gòu)件運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中,需要鋼構(gòu)件廠根據(jù)施工場(chǎng)地的通知進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)輸,因此鋼結(jié)構(gòu)是不能一次性運(yùn)輸完畢的,需采用分批運(yùn)輸,這樣才能滿足鋼結(jié)構(gòu)安裝的基本要求。為了能夠提高運(yùn)輸過(guò)程的安全性,減少鋼結(jié)構(gòu)在運(yùn)輸過(guò)程中受到的損傷,就需要加強(qiáng)運(yùn)輸?shù)姆雷o(hù)工作。比如在鋼結(jié)構(gòu)中間使用特殊材料進(jìn)行間隔,以達(dá)到防震的目的,并減少由于路途的顛簸而對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的外觀和性質(zhì)產(chǎn)生影響。在運(yùn)輸車裝載鋼結(jié)構(gòu)時(shí),要時(shí)刻注意加固工作,需要利用楔形的枋木進(jìn)行多層間隔防護(hù),然后多層捆綁,還要注意車廂的覆蓋。
3.2主構(gòu)件制作
主構(gòu)件制作也是鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),鋼材進(jìn)入到施工場(chǎng)地后,需要對(duì)鋼材的標(biāo)志進(jìn)行二次核驗(yàn),確保鋼材和所需要的材料規(guī)格統(tǒng)一,不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)位的現(xiàn)象。同時(shí)也需要對(duì)鋼材進(jìn)行外觀上的檢查,檢查表面是否出現(xiàn)了裂痕,縫隙內(nèi)部是否存在多余的物質(zhì)[7]。然后根據(jù)施工場(chǎng)地的需求情況合理安排建材進(jìn)場(chǎng),在進(jìn)行拼接工作的過(guò)程中一定要注意保持材質(zhì)一致。在主構(gòu)件制作過(guò)程當(dāng)中,可以采取先進(jìn)的跟蹤技術(shù)來(lái)控制誤差,確保誤差值不超過(guò)1mm,并且材料之間的縫隙要光滑,不能出現(xiàn)變形現(xiàn)象,對(duì)于材料表面氧化層區(qū)域要進(jìn)行打磨處理,之后再進(jìn)行組裝。
3.3鋼構(gòu)件安裝準(zhǔn)備
鋼構(gòu)件的安裝需要嚴(yán)格按照施工工序,因此在正式開(kāi)展施工之前,就要做好交接交底工作。首先對(duì)安裝的位置定點(diǎn)進(jìn)行尺寸的測(cè)量,其次對(duì)安裝的中線軸和標(biāo)高進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量,同時(shí)按照有關(guān)的安裝標(biāo)準(zhǔn)和詳細(xì)規(guī)定進(jìn)行重復(fù)測(cè)量,以此來(lái)確保測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)程度。需要測(cè)量的基本范圍包括鋼柱的間距、實(shí)際測(cè)量的標(biāo)高等,在正式安裝鋼構(gòu)件之前還需要做好清除準(zhǔn)備工作,混凝土上的灰塵和殘?jiān)枰皶r(shí)清理,并且將定位線設(shè)定好,才能確保鋼構(gòu)件在安裝之后,能夠吻合中軸線的位置,保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
3.4高強(qiáng)度螺栓安裝
高強(qiáng)度螺栓安裝的質(zhì)量與安裝之前準(zhǔn)備工作息息相關(guān),準(zhǔn)備工作包括核查螺栓質(zhì)量、檢查螺栓的數(shù)量情況以及使用螺栓的主要規(guī)格檢查。如果發(fā)現(xiàn)不符合安裝標(biāo)準(zhǔn)的螺栓,就需要及時(shí)進(jìn)行更換,并且要注意螺栓安裝的定位孔一定要符合基本的安裝設(shè)計(jì)需求,螺栓穿孔的方向需要保持一致。
4高層房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)分析
4.1預(yù)制模板施工技術(shù)要點(diǎn)分析
高層辦公建筑鋼結(jié)構(gòu)施工本身比較復(fù)雜,所需要應(yīng)用的施工技術(shù)種類也較多,所以會(huì)存在重復(fù)使用的施工技術(shù)。但是需要根據(jù)實(shí)際的工程建設(shè)情況,才能提高施工技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)程度,也要綜合考慮工程建設(shè)預(yù)期的施工進(jìn)程。而預(yù)制模板技術(shù)作為鋼結(jié)構(gòu)施工中應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù),其可以控制整個(gè)工程的施工進(jìn)程,科學(xué)合理的安排施工,確保每一步都符合施工標(biāo)準(zhǔn),使得施工環(huán)節(jié)之間也能得到良好的銜接。在預(yù)制模板技術(shù)的應(yīng)用下,不僅可以提高高層辦公建筑的質(zhì)量,也能降低工程總造價(jià),最終提高建筑施工所獲得的收益[8]。
4.2逆作法施工技術(shù)要點(diǎn)分析
逆作法施工技術(shù)是高層建筑物中最先進(jìn)的一項(xiàng)施工技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)包含諸多施工工序,但是由于自身的優(yōu)勢(shì),還是在建筑施工中得到了重點(diǎn)關(guān)注。逆作法施工技術(shù)可以在高層辦公建筑施工中,為地下室結(jié)構(gòu)提供內(nèi)部支撐,減少對(duì)高層辦公建筑的地基的影響,減少變形。在高層辦公建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中,需要合理的布置管線,不斷地?cái)U(kuò)大高層辦公建筑內(nèi)部的面積,為辦公提供更多的使用空間,進(jìn)一步提高辦公體驗(yàn)。逆作法施工技術(shù)可以同時(shí)應(yīng)用于地上和地下,這樣可以縮短施工周期,提升效率,為鋼結(jié)構(gòu)施工帶來(lái)有利的影響。
4.3混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)分析
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的重要技術(shù)之一就是混凝土施工技術(shù),混凝土自身強(qiáng)度較高,是每個(gè)建筑物的主要組成部分,對(duì)建筑質(zhì)量有著直接的影響。要想提高施工效率和質(zhì)量,就需要對(duì)混凝土施工技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。而泵送混凝土需要根據(jù)工程需求來(lái)進(jìn)行,利用這項(xiàng)技術(shù)可以提高鋼結(jié)構(gòu)在高層辦公建筑中的穩(wěn)定性,也能為整個(gè)施工帶來(lái)科學(xué)的保障,同時(shí)也是高層辦公建筑施工效率和質(zhì)量的保障。
4.4鋼結(jié)構(gòu)其他施工技術(shù)要點(diǎn)分析
在高層辦公建筑施工過(guò)程中,需要不斷地應(yīng)用新型的施工技術(shù),使得鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用更加的合理,也能滿足社會(huì)復(fù)雜多樣化的要求,符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本形式。而施工技術(shù)在創(chuàng)新的道路上不斷地前進(jìn),可以為高層辦公建筑施工質(zhì)量提供更加堅(jiān)實(shí)的安全防護(hù)以及保障。通常情況下,鋼結(jié)構(gòu)的施工周期較短,在施工過(guò)程中呈現(xiàn)出較高的工業(yè)化程度,特別是在重型鋼結(jié)構(gòu)和大跨度鋼結(jié)構(gòu)的組合建設(shè)中有著優(yōu)良的應(yīng)用體現(xiàn)。鋼材本身具有熱的傳導(dǎo)性質(zhì),能夠進(jìn)行熱傳遞,這也導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)在高層辦公建筑中能夠?qū)崿F(xiàn)熱傳導(dǎo)的功能。因此高層辦公建筑在消防安全問(wèn)題上會(huì)受到巨大的挑戰(zhàn)。鋼結(jié)構(gòu)雖然整體堅(jiān)固并且穩(wěn)定,但是由于其熱傳導(dǎo)的特性,如果在高層建筑內(nèi)部發(fā)生了火災(zāi),那么將會(huì)快速的破壞整體建筑。因此,為了能夠提前防御火災(zāi)危害,提高消防安全,在鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中,就應(yīng)該積極地做好防火措施,設(shè)置相關(guān)的防火設(shè)施,提高應(yīng)對(duì)能力。
5結(jié)語(yǔ)
高層辦公建筑建設(shè)已經(jīng)成為城市未來(lái)發(fā)展方向的重點(diǎn),未來(lái)高層建筑的數(shù)量也將標(biāo)志著城市化程度。而高層辦公建筑的質(zhì)量安全,應(yīng)該是所有工程承包單位需要重視的主要內(nèi)容,需要對(duì)施工人員以及辦公人員的安全提供基礎(chǔ)保障。因此,需要在施工過(guò)程中嚴(yán)格的按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,通過(guò)合理的施工技術(shù)來(lái)穩(wěn)定鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用,優(yōu)化施工技術(shù),推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)在新時(shí)期的廣泛應(yīng)用,以此帶來(lái)更加穩(wěn)定的安全使用體驗(yàn),促進(jìn)高層辦公建筑的快速發(fā)展。
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作者:柴吉元 凌禮賢 林志輝 單位:中國(guó)建筑第七工程局有限公司
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