燕如生
(中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第六工程有限公司,福建 廈門(mén) 36 1009)
鋼結(jié)構(gòu)施工具有其特有的復(fù)雜性,更由于高層建筑的重要級(jí)別,可以說(shuō)高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)施工是不可逆的,因此,在施工前要對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)做好準(zhǔn)備工作,主要包括兩方面內(nèi)容,一是吊裝準(zhǔn)備,二是施工現(xiàn)場(chǎng)和技術(shù)的準(zhǔn)備。
吊裝準(zhǔn)備主要涉及的問(wèn)題就是吊裝設(shè)備的選擇,要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的最大起重量和材料種類等進(jìn)行選擇。目前,高層建筑常采用的是塔式起重機(jī),需要合理設(shè)計(jì)吊機(jī)的起重量、起重力矩以及半徑值。另外現(xiàn)場(chǎng)條件,材料的布置等對(duì)塔吊的影響也需綜合考慮。
施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備,主要包括鋼構(gòu)件及其配套零部件和連接件的驗(yàn)收、張亮器具以及測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)備、構(gòu)件的運(yùn)輸、基礎(chǔ)的復(fù)測(cè)、構(gòu)件的堆放、設(shè)備工具材料的安裝和施工力量的組織等。為了確保鋼結(jié)構(gòu)工程的順利進(jìn)行和施工質(zhì)量,要編制嚴(yán)密的鋼結(jié)構(gòu)施工組織設(shè)計(jì)方案,以及施工圖紙的繪制。在施工圖的繪制過(guò)程中,要進(jìn)行多次會(huì)審,盡量避免開(kāi)工后因圖紙問(wèn)題引發(fā)停工或是工程質(zhì)量、進(jìn)度受影響的現(xiàn)象。施工組織設(shè)計(jì)的完善程度是影響工程質(zhì)量的重要部分,尤其對(duì)于構(gòu)件和設(shè)備較多的鋼結(jié)構(gòu)工程,要明確質(zhì)量保證體系和技術(shù)管理體系的權(quán)責(zé),對(duì)于特殊工種要有培訓(xùn)合格證和上崗證;應(yīng)積極采用新工藝新技術(shù);對(duì)于工程的質(zhì)量和進(jìn)度要有相應(yīng)的控制措施和方法;要進(jìn)行合理的工期安排。
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件種類較多,其主要的施工技術(shù)表現(xiàn)在構(gòu)件與構(gòu)件之間的連接,以及連接處強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性的保證。因此,如何解決構(gòu)件間的連接問(wèn)題是鋼結(jié)構(gòu)工程主要任務(wù)。
地腳螺栓的預(yù)埋技術(shù)。地腳螺栓的預(yù)埋位置和預(yù)埋強(qiáng)度是鋼結(jié)構(gòu)工程整體質(zhì)量的基本內(nèi)容保證。一般常采用6~10cm厚的鋼板作為定位鋼板,再進(jìn)行地腳螺栓的定位。還應(yīng)注意定位鋼板的尺寸與鋼柱底墊板的尺寸要相互吻合,并在鋼板底部螺栓上設(shè)置止退調(diào)節(jié)螺栓,與其對(duì)應(yīng)的上部駱?biāo)軌蚬潭ㄕ{(diào)節(jié)螺母,并在鋼板上預(yù)留150mm直徑的澆搗孔,以便其下部梁內(nèi)鋼筋的綁扎工作。為了使二者合為一體,可將地腳螺栓焊接在柱子的鋼筋上,以確保整體剛度。在混凝土澆筑工程結(jié)束后,還應(yīng)將地面裸露的地腳螺栓用塑料布等包裹起來(lái),以避免生銹。
鋼柱的安置技術(shù)。柱子的設(shè)置要點(diǎn)是對(duì)于每一節(jié)柱的標(biāo)高、垂直度與定位軸線的偏差如何形成。對(duì)于不同位置的柱節(jié)其控制關(guān)鍵點(diǎn)也有所區(qū)別。如首節(jié)柱要控制的主要是標(biāo)高和定位軸線,次節(jié)柱則要加上垂直度的測(cè)試。另外,不同柱節(jié)的調(diào)節(jié)方式也不盡相同,首節(jié)柱是通過(guò)定位鋼板與螺母的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn),次節(jié)柱則是通過(guò)調(diào)節(jié)絲杠來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)焊縫的寬度來(lái)確保樓層的標(biāo)高是較高的技術(shù)水平要求,是指通過(guò)四個(gè)方位的調(diào)節(jié)絲杠來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼柱垂直度的調(diào)整。鋼柱對(duì)接完成后,要進(jìn)行嚴(yán)密的驗(yàn)收工作,合格后,可將耳板徹底拆除。另外,為了確保鋼梁的安裝以及二者的連接強(qiáng)度,應(yīng)在安裝鋼梁前,在鋼柱預(yù)埋連接件以及混凝土核心筒壁上的預(yù)埋件。
鋼梁的安置技術(shù)。鋼梁安置的要點(diǎn)是要通過(guò)限位鋼板臨時(shí)固定與數(shù)次校正,來(lái)實(shí)現(xiàn)鋼梁與鋼柱的連接處的垂直度及軸線位置。在臨時(shí)固定時(shí),可通過(guò)安放吊裝耳板于鋼梁上,并在耳板的兩端分別焊接一塊安置限位鋼板來(lái)完成鋼梁臨時(shí)固定。吊裝耳板應(yīng)在距鋼梁兩端1/4長(zhǎng)度的位置安裝,規(guī)格要與鋼梁的重量相匹配,一般來(lái)說(shuō),吊裝耳板的厚度在10~16mm左右。限位鋼板應(yīng)在鋼梁的上部設(shè)置,厚度同耳板,可將限位鋼板設(shè)定在鋼柱的牛腿上。限位鋼板和吊裝耳板可以提高鋼梁的安裝精度,并能加快施工速度,確保施工的安全進(jìn)行。
焊接和栓接的技術(shù)。鋼材的連接方式主要有兩種,一是螺栓連接,二是焊接。一般來(lái)說(shuō),在臨時(shí)固定時(shí)常采用螺栓連接的方式,這樣不僅能夠確保安裝時(shí)的強(qiáng)度和安全性,也能夠方便在工程結(jié)束后對(duì)于臨時(shí)固定的拆除。對(duì)于焊接連接方式來(lái)說(shuō),最主要的問(wèn)題是如何保證焊接質(zhì)量。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接的主要問(wèn)題是減少焊接應(yīng)力和變形。在施工過(guò)程中,應(yīng)從中心框架向四周擴(kuò)展焊接,首先應(yīng)選擇收縮大的焊縫進(jìn)行焊接,并應(yīng)采取對(duì)稱焊接的辦法來(lái)減少應(yīng)力和應(yīng)變。另外,應(yīng)先進(jìn)行梁與柱的連接,再進(jìn)行柱與柱間的連接。
門(mén)窗工程的安裝技術(shù)。鋼窗的安裝質(zhì)量主要由鋼窗產(chǎn)品的質(zhì)量和進(jìn)場(chǎng)后外觀的檢查,以及鋼窗與固定鋼窗立柱間的間隙來(lái)控制。施工中,為了避免預(yù)留窗口與鋼窗不匹配,一般常見(jiàn)的做法是將鋼窗一邊的立柱首先固定住,等鋼窗完全安裝后,再將另一邊的立柱焊接。
鋼結(jié)構(gòu)工程中不可避免的會(huì)有特殊鋼結(jié)構(gòu),一般都是以組合的形式出現(xiàn),體積較大且重量較大。由于特殊部位的鋼構(gòu)件在各個(gè)工程中各不相同,因此無(wú)法對(duì)其給予統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
此外,高層建筑的施工過(guò)程還有一定的安全保障措施,主要有水平通道和垂直運(yùn)輸設(shè)施的安全保障。水平通道一般為工具式的腳手通道、裝配式的通道板、鋼管腳手通道以及扶手繩等。豎向的通道多采用臨時(shí)固定與鋼柱兩側(cè)的爬梯來(lái)實(shí)現(xiàn)。為確保安全,多采用焊接緊固的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)接柱操作平臺(tái)與鋼柱之間的連接。這些安全保障設(shè)施只有在工程完全結(jié)束后方可拆除。
綜上所述,鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用令高層建筑更加容易實(shí)現(xiàn),并能夠向更高的高度挑戰(zhàn)。輕質(zhì)高強(qiáng)是鋼材最為有利的優(yōu)點(diǎn)。此外,鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件種類繁多,對(duì)施工設(shè)備的要求較高。本文通過(guò)對(duì)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)和措施的總結(jié),分析了其施工技術(shù)的特點(diǎn)和關(guān)鍵問(wèn)題。
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