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论某建筑工程钢结构施工技术要点

学术期刊发表网 位置:理工论文 时间:2022-05-17 09:48 (12)

摘要:摘要:本文选择中海文锦名园住宅建筑为研究对象,系统探索了装配式高层钢结构住宅的特点,论证了施工的技术难点及关键技术,并论证了钢筋桁架楼承板结构构造及特点,最后进行了BIM技

  摘要:本文选择中海文锦名园住宅建筑为研究对象,系统探索了装配式高层钢结构住宅的特点,论证了施工的技术难点及关键技术,并论证了钢筋桁架楼承板结构构造及特点,最后进行了BIM技术建筑性能分析,为类似工程提供参考。

  关键词:房建工程;住宅建筑;装配式钢结构;关键技术

论某建筑工程钢结构施工技术要点

  1工程概况

  本文选定的中海文锦名园高层住宅建筑,共33层,总高96.65m。因工期所限,需要提高施工速率,快速投入使用,施工组织设计原结构为框架剪力墙结构变化为钢框架-中心支撑,本文以此建筑为例,探索了提高该类型建筑质量的措施。

  2装配式高层钢结构住宅结构体系特点

  装配式高层钢结构旨在替代原有的框架剪力墙结构,通过钢框架-中心支撑体系,保障建筑的安全性不断提升,确保抗震性能更加优越。通过装配式施工,大大提升了施工效率,缩短施工所需时间,提高建筑原材料使用率,施工过程更加绿色环保;装配式结构均为填充性内外墙体,可以更加灵活的分割空间,同时预制墙板多为标准化形式,更加节能环保,更少使用传统黏土砖,促进建筑保温性能提升的同时,降低了土体破坏。

  3工程技术难点

  因该建筑形式有大量的不规则造型,尤其是楼顶位置有多个复杂结构,如铅笔头形状、八角形;同时还需要根据建筑实际情况,科学选定塔吊位置、规格,有针对性制定吊装施工方案;为有效提升吊装钢柱精度,因此初步计划在钢柱的不同方向,设3台经纬仪、全站仪等设备,对吊装精度实时把控,实现柱身安装垂直度的科学调校,确保柱身的垂直度、标高等满足设计需求;本建筑钢筋桁架最大跨度为4.2m,跨度较大,且具有较高的桁架挠度;为有效进行支护,以免桁架出现形变,初步准备设置钢结构临时支护,有效支撑桁架,保障安装水平支撑的效果更佳;外墙在防渗、保温度方面具有较高的要求;预制ALC板作为外墙,首先在预制厂中生产加工,生产过程严加控制质量,确保其保温效果、使其防渗效果更佳。

  4关键施工技术

  4.1垂直运输与吊装方案设计

  制作和安装钢柱,一般为整体性施工,1段含有4层,在楼层上方1.2m处分段布设钢梁;应根据建筑、需吊运物料堆放、吊点分布等综合确定塔吊的位置,确保能够把物料运至施工现场任何点位;建筑主承重柱为钢柱,截面尺寸为B600×500×22的钢柱,重4.662t,因还需加入其它诸如辅助构件、节点等重量,因此吊重重量系数设置为1.2,塔吊作业半径为43m,需保障塔吊在作业半径内具有至少5.6t的吊运能力;本工程你设置塔吊型号为C7030,作业半径为45m,塔吊臂长为50m,最大吊重为5.99t,满足本工程所需吊运作业的各项要求;为将施工效率不断提升,降低施工成本,减少施工所需时间,本工程的楼梯使用技术为混凝土楼梯构件(NPC),在预制厂生产加工,通过整体吊装的形式吊装楼梯。

  4.2外墙围护集成技术

  外墙使用一体化保温装饰技术,使用ALC板材,在预制厂预制生产加工,加工时同步生产饰面,使用锚栓与支撑连接外墙,一体化安装墙面和饰面;通过这种施工形式,能够充分降低外墙作业量及装饰工程工序,实现施工效率的普遍提升,取得显著效益。

  4.3绿色建筑技术

  4.3.1根据相关统计,传统建筑形式每平方米建筑产生垃圾高达200kg;同时在运输建筑材料、进行各工序施工过程中,还会有大量扬灰、尘土产生,也是导致城市污染的主要原因之一。为有效规避这一问题,现在建筑领域使用湿法施工,但这种施工形式虽然会取得一定的效果,却需大量消耗水资源,造成水资源浪费,也不可取。

  4.3.2通过工厂化形式预制加工钢构件,过程重视提升预制加工精密度,能够将物料消耗降至最低,且因施工现场使用拼装形式,会极大降低建筑垃圾的产生率。

  4.3.3预制ALC板作为墙体,根据相关测算,对比钢混结构,能耗降低50%,同时该墙体使用的黏土砖数量大大降低,有效规避了土地破坏。

  4.3.4具有良好的建筑保温性能,无论夏天制冷亦或者冬天制热所需电能有效降低,经相关测算,对比普通钢混结构建筑,能耗降低80%。

  4.4结构体系深化设计

  本建筑的钢框架-中心支撑系统,主要组成为5个部分,因此需要深度优化节点,主要设计深化内容有如下三点。

  4.4.1使用基础预埋螺栓连接基础与钢柱柱脚。

  4.4.2通过铰链连接主次钢梁,通过直通横隔板连接钢梁和钢管混凝土柱,使用螺栓连接腹板。4.4.3使用Q345B级钢材支撑交叉和人字形矩形。

  5钢筋桁架楼承板结构构造及特点

  5.1结构构造

  5.1.1采用钢筋桁架楼承板制作施工平台,作为底模的钢板厚度1mm,具体选型如表1所示。

  5.1.2图1所示为钢筋桁架楼承板结构,通过图1可以了解,承重板材构件为钢筋与施工模板组合构成。

  5.2施工特点

  5.2.1对比传统现浇楼板,钢筋桁架楼承板在施工技术、施工特点等方面有很大的不同,其钢筋工程较少,使用钢筋量较低。5.2.2其施工过程不需要脚手架、模板等,大大降低租赁脚手架、购买木模板方面的花费,经济效益更高。

  5.2.3钢筋工程量降低至30%,施工效率大大提升,工期科学缩短,无论是钢筋还是其他建材购置花费科学降低。

  5.3钢筋桁架楼承板的质量验收

  5.3.1钢筋桁架楼承板进入施工现场之前,应该仔细观察其外观情况,初步了解质量效果,比如需观察外观、了解规格、核对数量、明确型号等,确保外观不存在裂缝、变形等瑕疵;严密测量相应的尺寸,确保进入施工现场的承重板与设计尺寸相匹配;核对货运清单,了解运至现场实际数量,对比施工需求;尤其是质量方面更需重点关注,承板不仅需要带有出厂合格证,还需通过施工现场的试验。只有满足上述要求后,才能进入施工现场。

  5.3.2施工过程中,应仔细检查底模焊接情况,了解安装钢筋桁架的部位,保障安装部位满足实际需求,通过焊接缝外观,观看有无裂缝,初步了解质量,同时还需重点关注有无虚焊、暗伤或裂缝等病害。

  5.3.3验收时,需对承板的合格证再次查验,同时仔细核对施工图纸,确定各个部位需要的承板型号与现场、设计型号是否一致。

  6钢筋桁架楼承板铺设

  6.1图2所示为剪力墙边支撑件,通过预埋钢筋连接混凝土外墙与楼承板,使用焊接方式连接支撑角钢与钢梁。

  6.2深化设计钢梁及升板、降板局部:一般在托板上方设置钢梁、楼承板、角钢,此处应与钢梁处的封堵形式保持一致;在铺设卫生间降板之前,应仔细了解降板尺。

  6.3焊接栓钉:对栓钉需开展30°的弯曲测试,保障焊接处、热影响区等部位不存在裂缝。

  6.4安装边摸:图4为安装节点,焊接过程中应进一步提升精密性,确保误差在±50mm之间。

  7钢结构安装垂直度控制

  7.1预埋安装:地脚螺栓固定架应提前设计并制作,根据现场施工实际需求,了解标高及控制点,在控制点处应科学加密;在布设埋件的点位,应测量放线,进行十字交叉,且需依托至少2个控制点。

  7.2吊装构件:吊装钢管柱,每次吊装安装1节,1节为4层建筑,施工也采取分段形式,但确保一次安装成型;第2节与第1节钢柱通过对接形式连接。

  8BIM技术建筑性能分析

  该高层建筑的构建运行情况使用用BIM软件建模测试,建模测试加入当地的气候、环境,模拟室内通风等效果。

  8.1分析日照:使用BIM模型中内嵌的专业日照软件对建筑的日照性能进行科学模拟,日照数据经由分析,对建筑朝向进行调整,实现日照性能的提升,便于更好的利用太阳能。

  8.2热环境分析:变Revit模型为gbxml,然后使用ECOTECT软件,依托建筑设计图纸的相关参数,对本建筑的楼板、透风格栅等参与进行模拟,模拟测试时选择最热、最冷两个峰值,得出实时温度曲线,同时对建筑冷热通道优化设计。

  8.3分析室内通风情况:本建筑多为南通通透户型,可以借助开窗的大小控制室内的通风情况,获得良好的通风效果;中庭位置有穿堂风,该穿堂风为竖向,可以将水平向空气流动有效带动,实现室内更好的通风效果,将室内环境有效改善。

  9结论

  装配式高层钢结构住宅,因使用的装配式构件较多,且构件多为装配式,实现施工效率的显著提升,且湿法施工工作较少,更有利环境保护,降低水资源消耗量,有利于实现更高的经济、社会效益。本文选择某市高层住宅项目,对钢结构建筑施工的要点、技术等进行分析和论证,形成如下结论:

  9.1装配式高层钢结构住宅体系具有较强的安全性,且抗震性能优越;内墙、外墙使用ALC板,均为预制室,自身重量轻且具有良好的节能、保温效果,施工过程使用的黏土砖较少,较为绿色环保;因使用装配式施工形式,投入的建材更少,产生的建筑垃圾进一步降低。

  9.2为有效提升吊装钢柱精度,因此初步计划在钢柱的不同方向,设3台经纬仪、全站仪等设备,对吊装精度实时把控,科学调校柱身安装的垂直度,确保柱身的垂直度、标高等满足设计需求。

  9.3应根据建筑、需吊运物料堆放、吊点分布等综合确定塔吊的位置,确保能够把物料运至施工现场任何点位,提高吊运效率。

  9.4可以使用当下较为流行的BIM技术对建筑的相关性能进行设计优化。

  作者:张杨

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