廣州通明鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司
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高層建筑施工的分析與實(shí)踐
來源:
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作者:pmo49ff25
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發(fā)布時間: 2019-07-18
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目前，高層建筑結(jié)構(gòu)中以鋼結(jié)構(gòu)為主體的工程日顯增多，主體鋼結(jié)構(gòu)工程施工速度快、結(jié)構(gòu)性能好、造價相對較低。主體鋼結(jié)構(gòu)因其輕、大、高的優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛的應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)的施工可以概括為六個方面。首先，工程施工前的準(zhǔn)備工作。施工單位要認(rèn)真組織施工圖紙會審，查缺補(bǔ)漏，同時，要認(rèn)真編寫、嚴(yán)格審查總體（單體）施工組織設(shè)計，對超高、超大、超重的結(jié)構(gòu)需編寫施工方案，對鋼結(jié)構(gòu)安裝組織施工進(jìn)行審查。審查的內(nèi)容主要包括：（1）鋼結(jié)構(gòu)的施工方法是否適合該工程項目，采用的工藝是否合乎現(xiàn)代技術(shù)水平；（2）工程施工計劃的安排是否妥當(dāng)，是否有完善的工程進(jìn)度控制措施與方法；（3）選擇機(jī)械型號及組織布置是否合理；（4）人員、材料組織能否滿足工程要求；（5）是否建立了健全的技術(shù)管理、質(zhì)量保證體系和重大危險源應(yīng)急預(yù)案。
一、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工分析
目前，高層建筑結(jié)構(gòu)中以鋼結(jié)構(gòu)為主體的工程日顯增多，主體鋼結(jié)構(gòu)工程施工速度快、結(jié)構(gòu)性能好、造價相對較低。主體鋼結(jié)構(gòu)因其輕、大、高的優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛的應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)的施工可以概括為六個方面。首先，工程施工前的準(zhǔn)備工作。施工單位要認(rèn)真組織施工圖紙會審，查缺補(bǔ)漏，同時，要認(rèn)真編寫、嚴(yán)格審查總體（單體）施工組織設(shè)計，對超高、超大、超重的結(jié)構(gòu)需編寫施工方案，對鋼結(jié)構(gòu)安裝組織施工進(jìn)行審查。審查的內(nèi)容主要包括：（1）鋼結(jié)構(gòu)的施工方法是否適合該工程項目，采用的工藝是否合乎現(xiàn)代技術(shù)水平；（2）工程施工計劃的安排是否妥當(dāng)，是否有完善的工程進(jìn)度控制措施與方法；（3）選擇機(jī)械型號及組織布置是否合理；（4）人員、材料組織能否滿足工程要求；（5）是否建立了健全的技術(shù)管理、質(zhì)量保證體系和重大危險源應(yīng)急預(yù)案。
第二，選擇塔吊型號及布置。塔吊的選擇與布置可以說是高層建筑結(jié)構(gòu)工程的核心技術(shù)設(shè)備，在整個施工中占有十分重要的地位。塔吊的選擇要考慮鋼結(jié)構(gòu)的重量、施工現(xiàn)場地形條件及工程地理位置等多個因素，以確保拆裝機(jī)械的方便和可靠程度。結(jié)合各方面的因素，內(nèi)爬式塔吊施工相對比較適合高層建筑的施工要求，而且還能節(jié)約投資成本，便于管理人員的管理工作。
第三，鋼結(jié)構(gòu)的防腐。鋼結(jié)構(gòu)的防腐方法有改善鋼材材性的防腐方法、電化學(xué)防腐方法及用金屬或非金屬涂層的防腐方法，目前，在鋼結(jié)構(gòu)表面采取涂刷防腐涂層法仍是鋼結(jié)構(gòu)防腐的主要措施之一，其主要內(nèi)容包括：鋼材表面處理、除銹方法的選擇、涂料品種、涂裝工藝、施工環(huán)境的溫濕度等。
第四，安裝鋼柱、梁主體構(gòu)件。按照設(shè)計平面形式，分區(qū)段繪制吊裝圖，安裝的先后順序依次是整體框架的梁柱結(jié)構(gòu)和樓板結(jié)構(gòu)，由中央向四周擴(kuò)展平面。施工要點(diǎn)有：（1）定位軸線及標(biāo)高的位置檢查；（2）起重機(jī)械、吊裝方法的選擇和組織吊裝；（3）鋼柱的吊裝和校正；（4）鋼梁的吊裝與校正；（5）鋼柱間的連接和主梁與鋼柱的連接；（6）高強(qiáng)度螺栓連接、安裝和緊固。鋼柱吊裝通常選用單機(jī)抬吊（旋轉(zhuǎn)法）或雙機(jī)臺吊（遞送法）。鋼柱校正：應(yīng)對鋼柱的垂直度、軸線、牛腿面標(biāo)高進(jìn)行初步檢驗(yàn)，柱間的間距使用液壓千斤頂、鋼楔和鋼絲繩進(jìn)行校正。鋼柱間的連接通常是使用全焊接連接或混合連接，主梁與鋼柱的連接一般是混合連接，次梁與主梁的連接多使用鉸接連接，柱節(jié)點(diǎn)上左右對稱梁應(yīng)同時施焊，減少變形；而同一根梁的兩端不得同時施焊，保護(hù)焊縫施焊微漲縮空間。柱與柱對接施焊時，柱兩邊翼緣應(yīng)由兩名焊工同時焊接。梁節(jié)點(diǎn)的焊接應(yīng)先下翼緣，后上翼緣，以減少角變形。
第五，安裝螺栓和焊接工作。鋼結(jié)構(gòu)工程中一般采用普通螺栓和高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行連接。在使用高強(qiáng)度螺栓之前，首先要核查所選螺栓的合格證和復(fù)試單，安裝過程中，板疊接觸面要保持平整并且不大于整個接觸面的四分之三，邊緣的縫隙不超過0.8mm，要讓螺栓自由穿入孔中，沿一個方向?qū)⒙菟〝Q緊。普通螺栓的使用要嚴(yán)格安裝標(biāo)準(zhǔn)，不擴(kuò)孔，不能在螺栓的一段同時用兩個以上的墊片，外露出來的螺紋在擰緊之后不得超過兩個螺距。焊接工作，原則上焊接要采用全方位、節(jié)點(diǎn)和結(jié)構(gòu)對稱法，焊接完成之后，要檢測焊縫的損傷程度，一、二級焊縫不能有弧坑裂紋、氣孔與夾渣等。第六，驗(yàn)收鋼構(gòu)件。施工的全過程要有專業(yè)質(zhì)檢人員對所使用的構(gòu)件進(jìn)行質(zhì)量檢測，內(nèi)容包括：鋼材型材、焊接件、連接緊固件（如高強(qiáng)螺栓）、結(jié)構(gòu)損傷（如焊縫、裂縫）、結(jié)構(gòu)變形（如平整度、傾斜度、側(cè)移等）、除銹及防火防腐涂層厚度的檢測或檢查。在檢測或檢查中，如發(fā)現(xiàn)不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，要及時處理和矯正。
二、高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工
高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層主要是為了解決在整個高層建筑結(jié)構(gòu)體系中平面或豎面結(jié)構(gòu)的突然變化，針對建筑體系的特點(diǎn)而設(shè)計的單元型轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。它不僅保證了結(jié)構(gòu)安全，還成功解決了建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層空間布置的難題，如今，這種轉(zhuǎn)換層已廣泛應(yīng)用于剪力墻結(jié)構(gòu)和框架剪力墻等許多建筑結(jié)構(gòu)體系之中。
1.高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工的特點(diǎn)及控制要點(diǎn)
轉(zhuǎn)換層施工的技術(shù)特點(diǎn)主要可概括為三個方面：**，轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)參數(shù)較高，樓面有很大的水平荷載。第二，合理地設(shè)置支撐的結(jié)構(gòu)，有效分解了受力荷載。第三，通過下部豎向構(gòu)件向下傳移豎向荷載，達(dá)到卸荷的目的。轉(zhuǎn)換層施工控制要點(diǎn)：（1）轉(zhuǎn)換板的施工荷載以及其自身的重量控制；（2）合理的支撐方案選擇及模板支設(shè)的穩(wěn)定性；（3）轉(zhuǎn)換板配筋要有較高的強(qiáng)度（選用高強(qiáng)鋼筋），保證鋼筋骨架有良好的穩(wěn)定性；（4）大體積混凝土轉(zhuǎn)換板施工澆筑方法選擇、混凝土溫差控制，要減小混凝土的溫度差，防止發(fā)生收縮變化、裂縫等問題；（5）轉(zhuǎn)換層施工質(zhì)量和安全控制。要點(diǎn)內(nèi)容在此不作展開。
2.高層建筑轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的應(yīng)用
因建筑結(jié)構(gòu)不同和功能需要也有差異，高層建筑的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也需要因地制宜，靈活變化。常見的轉(zhuǎn)換層方式有以下幾種。**種，梁式裝換層。目前，大多數(shù)的高層建筑轉(zhuǎn)換層都采用梁式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)，它是采用托梁技術(shù)在新澆筑的樓板上布置一個單向、雙向或者斜向的托梁，用以承托上部結(jié)構(gòu)的重量一般用在建筑結(jié)構(gòu)底部有較大空間的剪力墻，傳力途徑清晰，同時受力性能好，施工方便可靠，優(yōu)勢明顯。第二種，板式轉(zhuǎn)換層。這種裝換層結(jié)構(gòu)的應(yīng)用相對較少，一般只有在高層建筑的上下柱網(wǎng)不規(guī)則或者軸線的錯位較大時才采用。板式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)是人為加厚了轉(zhuǎn)換層板的厚度，用以形成厚板式的承載結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)為結(jié)構(gòu)布置簡單，便于使高層建筑具有更多的功能，但板厚度較厚，消耗的材料也多，這勢必增加了自身的重量，進(jìn)而增加了結(jié)構(gòu)的負(fù)載。第三種，桁架轉(zhuǎn)換層。桁架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工都比較復(fù)雜，會消耗很大人力和物力，但這種轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)受力明確，傳力途徑也清晰，運(yùn)用靈活，還會節(jié)省一大筆開銷費(fèi)用。*后一種，斜柱轉(zhuǎn)換層（或稱斜拉桿式轉(zhuǎn)換層）。斜柱轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)從受力模式上分析是一種高效型結(jié)構(gòu)形式，其在現(xiàn)代化的高層建筑中的應(yīng)用也很廣泛。這種轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)傳力效果直接，轉(zhuǎn)換方式靈活，有效地減小了轉(zhuǎn)換梁的尺寸結(jié)構(gòu)，進(jìn)而可以減小了梁柱所承受的剪切力。在相同的條件下，斜柱式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層剛性強(qiáng)度優(yōu)于梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，彈性變形也相對較小。
三、結(jié)語
不同于一般的建筑工程，高層建筑的施工有其自身獨(dú)特的性質(zhì)，施工技術(shù)也相對較復(fù)雜，我們需要不斷的創(chuàng)新和完善施工工藝，確保高層建筑結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量安全。不僅如此，高層建筑結(jié)構(gòu)工程的施工還需要考慮多方面的因素，要統(tǒng)籌管理，不可盲目施工。同時要求各相關(guān)的工作人員工作仔細(xì)，嚴(yán)格按照工程設(shè)計和施工方案的要求施工，不可疏忽施工中的細(xì)小的問題，保證各項工作有條不紊的進(jìn)行和工程項目建設(shè)的健康施工。