摘 要:本文作者介紹了建筑施工鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的發(fā)展,分析了建筑施工鋼結(jié)構(gòu)施工工藝,供參考。
關(guān)鍵詞:建筑施工;鋼結(jié)構(gòu)技術(shù);分析
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)在鋼結(jié)構(gòu)施工中,無(wú)論是技術(shù)手段還是施工材料,都取得了很大的突破,我國(guó)雖然早期在鐵結(jié)構(gòu)方面有卓越的成就,但由于2000多年的封建制度的束縛,科學(xué)不發(fā)達(dá),因此,長(zhǎng)期停留于鐵制建筑物的水平。直到19世紀(jì)末,我國(guó)才開(kāi)始采用現(xiàn)代化鋼結(jié)構(gòu)。新中國(guó)成立后,鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用有了很大的發(fā)展,不論在數(shù)量上或質(zhì)量上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了過(guò)去。在設(shè)計(jì)、制造和安裝等技術(shù)方面都達(dá)到了較高的水平,掌握了各種復(fù)雜建筑物的設(shè)計(jì)和施工技術(shù),在全國(guó)各地已經(jīng)建造了許多規(guī)模巨大而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)廠房、大跨度鋼結(jié)構(gòu)民用建筑及鐵路橋梁等。鋼結(jié)構(gòu)與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比,其勻質(zhì)、高強(qiáng)、施工速度快、抗震性好和回收率高等優(yōu)越性,鋼比磚石和砼的強(qiáng)度和彈性模量要高出很多倍,因此在荷載相同的條件下,鋼構(gòu)件的質(zhì)量輕。從被破壞方面看,鋼結(jié)構(gòu)是在事先有較大變形預(yù)兆,屬于延性破壞結(jié)構(gòu),能夠預(yù)先發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn),從而避免。鋼結(jié)構(gòu)今后應(yīng)研究高強(qiáng)度鋼材,大大提高其屈服點(diǎn)強(qiáng)度;此外要軋制新品種的型鋼,例如 H 型鋼(又稱(chēng)寬翼緣型鋼)和 T 形鋼以及壓型鋼板等以適應(yīng)大跨度結(jié)構(gòu)和超高層建筑的需要。
1 建筑施工鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的發(fā)展
中國(guó)雖然早期在鐵結(jié)構(gòu)方面有卓越的成就,但由于 2000 多年的封建制度的束縛,科學(xué)不發(fā)達(dá),因此,長(zhǎng)期停留于鐵制建筑物的水平。直到 19 世紀(jì)末,我國(guó)才開(kāi)始采用現(xiàn)代化鋼結(jié)構(gòu)。新中國(guó)成立后,鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用有了很大的發(fā)展,不論在數(shù)量上或質(zhì)量上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了過(guò)去。在設(shè)計(jì)、制造和安裝等技術(shù)方面都達(dá)到了較高的水平,掌握了各種復(fù)雜建筑物的設(shè)計(jì)和施工技術(shù),在全國(guó)各地已經(jīng)建造了許多規(guī)模巨大而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)廠房、大跨度鋼結(jié)構(gòu)民用建筑及鐵路橋梁等,我國(guó)的人民大會(huì)堂鋼屋架,北京和上海等地的體育館的鋼網(wǎng)架,陜西秦始皇兵馬俑陳列館的三鉸鋼拱架和北京的鳥(niǎo)巢等。
2 鋼結(jié)構(gòu)施工工藝
2.1 箱型柱制作工藝。
2.1.1 鋼板拼接。為了確保在下料后鋼板的直線(xiàn)度,我們首要做的是把兩塊鋼板拼接在一起。注意,要在鋼板的兩端開(kāi)坡口;
2.1.2 劃線(xiàn)下料。要依據(jù)排料圖劃線(xiàn),在劃線(xiàn)時(shí),長(zhǎng)度方向留余量五十毫米(并沿著劃線(xiàn)每隔五米鉆 8mm孔),寬度方向三毫米。注意,中間的隔板劃線(xiàn)不再留余量。使用兩臺(tái)半自動(dòng)切割機(jī)一同沿著劃線(xiàn)中心進(jìn)行切割。注意,每隔五米要留出100毫米不切割,要等到其冷卻之后在進(jìn)行切割;
2.1.3 組裝焊接。采用 H 型鋼作為暫時(shí)的組裝平臺(tái),并組裝焊接襯板以及在兩個(gè)腹板上劃上組裝線(xiàn)。注意,在組裝之前,我們要將平臺(tái)用水準(zhǔn)儀找平,同時(shí)穩(wěn)固并墊實(shí) H 型鋼。定位焊。在襯板內(nèi)側(cè)每隔 300mm 焊 10—20mm 焊縫。將一腹板與隔板組對(duì),定位焊。組對(duì)兩蓋板。定位焊。組裝腹板,定位焊。把三根相同長(zhǎng)度的箱體并排起來(lái),同時(shí)兩點(diǎn)焊。在設(shè)置自動(dòng)焊接軌道時(shí),我們可以用兩邊的箱體。焊接:采用兩臺(tái)埋弧自動(dòng)焊沿著相同的方向去焊接兩條焊縫。注意,在焊縫的兩邊要加上一百毫米的熄弧焊以及引弧板。繼一層焊接完成后,要把箱體翻過(guò)來(lái),焊另一面的兩條焊縫。其方法與上述的相同。等到焊接完成再把箱體翻身去焊接另一面的兩條焊縫去。焊接完成后,我們就要把引熄弧板在離母材五毫米處切斷,同時(shí)要使用砂輪機(jī)將其修磨平整,然后對(duì)其切割面做檢查。注意,不能使用錘子將其擊落。焊縫無(wú)損檢測(cè),使用超聲波探傷。探傷長(zhǎng)度為每條焊縫的 20%,按JB11345 的規(guī)定不低于Ⅱ級(jí)。
2.2 梁及連接板加工及組焊。
2.2.1 下料。我們?cè)谙铝蠒r(shí),型鋼要使用型鋼切割機(jī)。鋼板要使用半自動(dòng)切割機(jī);
2.2.2 鉆孔。在構(gòu)件上,我們首先要使用劃針與鋼尺劃出孔的中心與直徑,在孔的四周,大約九十度的位置,打四個(gè)沖孔,然后進(jìn)行檢查;
2.2.3 高強(qiáng)度螺栓摩擦面處理。噴砂處理高強(qiáng)度螺栓摩擦面的表面粗糙度:噴砂壓力約6Kg/cm2,石英砂的粒度1.5~4mm,加工后的鋼材表面呈現(xiàn)灰白色;我們?cè)诖蚰ヤ摪宓谋砻鏁r(shí)應(yīng)使用電動(dòng)砂輪機(jī)。在這里要注意,打磨的范圍要在螺栓直徑的四倍以上,打磨的過(guò)程當(dāng)中不要在鋼板的表面磨出清晰的凹坑,同時(shí),打磨的方向要垂直于受力的方向。
2.3 鋼結(jié)構(gòu)安裝。
2.3.1 箱型柱安裝。在實(shí)際的施工過(guò)程中,箱型柱的完成要依照五步:1)材料采購(gòu);2)加工;3)運(yùn)輸;4)吊裝;5)連接。所以,在刷防銹油漆前,我們應(yīng)把鋼結(jié)構(gòu)表面的鐵銹、油污等清除掉。注意,機(jī)械除銹達(dá)到 Sa2,手工除銹達(dá)到 St2。在此工程四層以下裙樓立柱是四十八根,主樓立柱是三十七根。截面的形狀應(yīng)該是箱形。剪力墻框架立柱為 150*150H 型鋼。立柱單根(其最大設(shè)計(jì)重量為三點(diǎn)五噸,最小設(shè)計(jì)重量為一點(diǎn)八八噸)最長(zhǎng)是十二點(diǎn)五米,最短的是四點(diǎn)五米。吊裝順序的基本思路是從中心向四周拓展,進(jìn)而確?蚣茉诎惭b時(shí)的對(duì)稱(chēng)以及牢固。立柱安裝吊裝采用 QTZ-80 型塔式起重機(jī),利用柱頂臨時(shí)設(shè)計(jì)連接耳板為吊裝吊點(diǎn)進(jìn)行吊裝。立柱連接采用臨時(shí)連接板和臨時(shí)螺栓進(jìn)行連接,形成穩(wěn)定的單元框架后調(diào)整焊接及 UT 檢測(cè);
2.3.2 鋼梁安裝。對(duì)于安裝鋼梁,我們可以將其分為主梁(其材質(zhì)是 Q345B 軋制 H 型鋼)安裝,次梁安裝以及外挑梁安裝。同時(shí)要注意,在立柱形成單元后,主梁要使用捆綁串吊施工,依據(jù)此工程的設(shè)計(jì)要求吊裝的數(shù)量應(yīng)在兩到四根。因?yàn)榭臻g與接點(diǎn)的現(xiàn)實(shí)情況,次梁與剪力墻框架梁通常使用單根吊裝;
2.3.3 高強(qiáng)螺栓安裝。在當(dāng)前的建筑鋼結(jié)構(gòu)連接方法中,高強(qiáng)螺栓可以說(shuō)是最先進(jìn)的。高強(qiáng)螺栓的特征有以下三點(diǎn):1)可以拆換;2)方便施工;3)傳力平均。在此工程的設(shè)計(jì)方案中,高強(qiáng)螺栓使用的是摩擦型連接。緊固的方法是我們使用專(zhuān)用的棘輪扳手與扭矩扳手在經(jīng)過(guò)初擰與終擰之后完成。
2.3.4 栓釘焊接。在高層鋼結(jié)構(gòu)施工環(huán)節(jié)中,栓釘焊接是不可或缺的。我們通常看到兩種方式栓釘焊接:1)直接的焊接在鋼梁上;2)在穿過(guò)壓型鋼板后焊接在鋼梁上。此工程使用的方式是第一種。
2.4 混凝土施工。在工程中,混凝土部分主要有兩個(gè)部分:
2.4.1 現(xiàn)澆混凝土樓面;
2.4.2 核心筒筒壁。混凝土主要通過(guò)砼泵豎向運(yùn)輸。依據(jù)工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),樓面模板支撐方案使用 H 型梁下翼緣支撐小規(guī)格 H 型鋼,并在其上放置竹膠板和鋼筋。箱型柱內(nèi)澆混凝土所使用的方法是借助泵的壓力把混凝土從下往上壓入箱型柱,即頂升法。在未混凝土頂升時(shí),對(duì)頂升入口處的管壁,要與設(shè)計(jì)方做出具體的驗(yàn)算,來(lái)保證頂升壓力保持在規(guī)定的強(qiáng)度之內(nèi),另外,要在柱下部側(cè)壁安裝特種壓力表,以便我們不論何時(shí)都能監(jiān)測(cè)柱內(nèi)混凝土的壓強(qiáng)變化。同時(shí),為了確;炷恋奶涠仍诙俸撩滓陨希覀円獓(yán)格要求混凝土的配合比。
3 結(jié)束語(yǔ)
鋼結(jié)構(gòu)工程是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu),是主要的建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型之一。鋼材的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重輕、整體剛性好、變形能力強(qiáng),故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜;材料勻質(zhì)性和各向同性好,屬理想彈性體,最符合一般工程力學(xué)的基本假定;材料塑性、韌性好,可有較大變形,能很好地承受動(dòng)力荷載;能夠在工廠進(jìn)行批量生;建筑工期短等優(yōu)點(diǎn)。
參考文獻(xiàn):
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