许超
【摘要】随着经济和建筑行业的发展,钢结构工程在建筑施工中已经被广泛运用。但随着钢结构的普遍应用,其自身存在的一些问题也逐渐的突显出来,成为施工过程中不可忽视的薄弱环节。本文旨在对当前建筑工程中钢结构的施工过程、施工存在的问题进行必要的分析,从中论述钢结构的施工技术要点。
【关键词】钢结构工程;安装施工;要点
一、钢结构工程施工前的准备工作
对于钢结构工程的施工,需要加强施工前各项准备工作的管理,从而促进钢结构技术的应用。
1、做好施工图纸的会审和交底
工程施工的依据是工程图纸,建设工程项目技术负责人员要根据工程组织相关的专业技术人员实行审阅,将图纸内容理解透彻。这样做的目的有两个,一是让施工单位及各个参加建设的单位尽快的熟悉工程特点及设计意图,找出其中存在的技术难题,然后组织人员进行讨论研究,给出合理科学的解决方案。二是认真解决图纸中存在的设计问题,减少设计中出现的差错,将工程质量隐患扼杀在萌芽状态。
2、认真做好钢结构工程施工编制及组织设计
施工组织设计是一项由施工单位进行编制的指导性的、且贯穿于施工全过程的各项活动。其重要性、综合性极强的文件施工组织设计是施工单位编制的指导工程施工全过程各项活动的重要综合性技术文件,是一个科学的管理方法。施工单位在进行施工组织编制及施工方案的编制时,要全面考虑人力、机、材料、法规法律及各个环节,并制定出具体详细的实施规则,以便各项计划得以顺利实施,各组织人员能够实现自检、专检和互检,将容易出现问题的环节全部纳入受控范围。
二、钢结构安装施工技术要点
需要对所有要用到的钢构件在钢结构安装施工前,都进行严格的质量把关,确保其规格、尺寸、钢材等级等都符合设计要求。钢构件质量检验合格后,就可以进行钢结构的安装施工。钢结构的安装施工技术主要有以下几点:
1、塔吊的选择、布置以及装拆
在超高层钢结构工程中,塔吊是工程的基本设备,塔吊发挥的起重能力和幅度作用,不同于附着式塔吊,所以一般使用内爬式塔吊,节约租赁成本。所以,在钢结构施工工程中,考虑工程的施工成本,可以在钢结构超高层建筑中优先选择内爬式塔吊。在钢结构的施工中,最先需要进行吊装,在吊装执行的过程中,吊装的速度和吊装的质量状况也对整个施工工程具有重大的影响。在进行吊装时,需要处理好结构平面以及立面的形状,同时对整个施工工程的结构形式、塔吊的数量以及位置进行合理布局,将现场施工条件等众多因素进行合理安排,从而合理安排吊装的顺序。
2、预埋地脚螺栓的施工要点
钢结构构件在进行加工时,都是严格按照图纸要求尺寸来进行加工,在施工现场存在着很多的预埋地脚螺栓的情况,这些地脚螺栓要和钢筋混凝土基础进行连接,因此,在进行预埋地脚螺栓施工时,对其位置要进行保障,其对整个工程的质量有很大的影响。为了保证施工质量,同时对施工的工期进行缩短,在施工前对图纸要进行认真的审核,对螺栓的位置和基础桩的钢筋交叉是否存在着施工矛盾的情况。在施工前,要对加工的螺栓、定位钢板进行定购,做好施工准备工作。对螺栓的相对位置、标高以及混凝土的浇筑工序都要安排专业的人员进行操作,同时,在每个工序完成以后都要进行认真的检查,对各个步骤的施工方法和要点要进行控制。
3、钢结构的节点构造
钢结构工程的节点设置好坏直接影响钢材的用量,为了尽可能地节约钢材用量,减少钢结构工程的施工成本,需要重点解决两个部位的节点设置。一是柱脚生根的部位。一般而言,在很多的试点工程中,地下层结构的设置按照钢筋混凝土框架剪力墙的结构来考虑,柱脚应该设置在地下室的顶板标高处,将柱脚和顶板预埋钢板进行高强螺栓连接。在首层使用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,二是就使用钢框架-钢筋混凝土剪力墙结构。同时,为了确保工程的安全性和可靠性,可以在剪力墙预埋钢板中使用剪力墙端部和核心筒管拐角进行连接。
4、钢柱的制作和安装技术
一般情况下,一个100m的超高层钢柱,可分为8-12节,钢柱在考虑焊接过程中的收缩变形和承载压力,所以钢柱的翻样下料中的制作长度不能和设计长度相差,对于上下的钢柱即使界面相等也不能进行调换,需要严格按照编号进行安装。而且,对于焊接过程,需要进行熔嘴电渣焊,不可以采用其他的箱板开孔进行焊接。对于钢柱的标高控制,可以按照相对标高制作再安装,钢柱长度不可以超过3mm,对于焊缝引起的收缩变形和竖向压力下的压缩变形不进行考虑。
三、建筑钢结构的防护工作
腐蚀是钢结构构件一种不可避免的自然现象,也是影响其使用寿命和安全性的主要因素,在钢结构工程安装施工中必须采取相应的防腐处理措施。
(1)涂层法的使用
涂层法是由面漆、底漆和中间漆组合而成的涂装体系。涂层要对周围的环境进行选择,每种同层都具有不同的耐受性和腐蚀条件,因此在涂料的选择上要考虑涂料间的相容性,一旦集中涂料间出现排除,不能很好地相容,则会出现漆膜起泡甚至脱落的现象。长效防腐法要优于涂层法防腐,因此室内钢结构多用涂层法防腐,较之室外使用涂层防腐法要多,分次成本较低,但用于室外的维护成本会比较高。涂层法的首要工作是除锈,图层的保护程度很大程度上有赖于除锈工作的彻底性。
(2)热浸锌的使用
热浸锌可以使除锈之后的钢构件在大概六百度高温的锌液中,让钢结构的表面有锌层附着,起到防腐的作用。这种方法比较长久,工业化生产程度高,具有稳定的质量。因此被广泛用于容易被严重腐蚀的室外钢结构的施工中,保护建筑的主体构造。热浸锌的酸除锈和清洗工作必须要彻底,反之会留下安全隐患。
(3)复合涂层
热喷的铝锌复合涂层与热浸锌相比防腐蚀效果更为长效。其对构建的尺寸、形状等不受限制,但它具有局部的热影响,因此它不会有热变形的现象发生。这种复合涂层比热浸锌的制作工业化程度低,但具有较大的劳动强度,并且容易受到操作者的情绪影响。
(4)阴极保护的使用
阴极的保护方法,其原理是对受保护的金属表面进行直流电的施加,产生阴极化,直到电位呈现负于某电位,便会对服饰的阳极溶解进行有效抑制。但根据阴极的供电方式不同,阴极保护又分为外加电流和牺牲阳极两种防腐保护法,但无论是哪种方法,都是利用科学有效的設计在应用中起到对钢结构的良好保护效果。
四、钢结构的损坏和加固
钢结构常有损坏,我们要及时发现并解决问题,钢结构损坏的主要因素有:①由荷载变化,超期服役,规范和规程改变导致结构承载力不足;②构件由于各种意外产生变形、扭曲、伤残、凹陷等,致使构件截面削弱,杆件翘曲,连接开裂等;③温差作用下引起构件或连接变形、开裂和翘曲④由于化学物质的侵蚀而产生腐蚀以及电化学腐蚀致使钢结构构件截面削弱;⑤其它包括设计、生产、施工中的失误及服役期中的违规使用和操作等。
钢结构的加固技术措施主要有3 种:①截面补强法:在局部或沿构件全长以钢材补强,连成整体使之共同受力;②改变计算简图:增设附加支承,调整荷载分布情况,降低内力水平,对超静定结构支座进行强迫位移,降低应力峰值;③预应力拉索法:利用高强拉索加固结构薄弱环节或提高结构整体承载力、刚度和稳度。
参考文献:
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