高層住宅屋頂造型鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)研究

呂謀貴

引言

高層住宅，作為當(dāng)前城市居民進(jìn)行生產(chǎn)生活的重要場(chǎng)所，其施工建設(shè)的安全穩(wěn)定性關(guān)乎所處行業(yè)的發(fā)展能否滿足用戶的舒適度需求。然而，在實(shí)踐過(guò)程中，屋頂造型鋼結(jié)構(gòu)施工的復(fù)雜性，增加了施工質(zhì)量控制的難度，尤其是安裝施工技術(shù)的應(yīng)用安全性與質(zhì)量效果。為此，工程建設(shè)者應(yīng)以實(shí)際高層住宅項(xiàng)目為例，即在明確屋頂造型鋼結(jié)構(gòu)施工控制重點(diǎn)難點(diǎn)的情況下，著手對(duì)安裝施工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化控制，進(jìn)而強(qiáng)化整個(gè)高層住宅工程項(xiàng)目建設(shè)使用的安全可靠性。

1 研究高層住宅屋頂造型鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)的現(xiàn)實(shí)意義

經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷加快，建筑行業(yè)已經(jīng)在高層化的建設(shè)道路上取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。此背景下，高層住宅建筑的市場(chǎng)占有率越來(lái)越高。然而，在實(shí)際建造過(guò)程中，因所處的施工環(huán)境復(fù)雜、技術(shù)應(yīng)用難度大以及所處的材料設(shè)備市場(chǎng)環(huán)境多元，降低了各部分結(jié)構(gòu)施工控制的安全穩(wěn)定性。為此，研究人員以高層住宅屋頂造型的鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)應(yīng)用過(guò)程為例，即通過(guò)分析其施工控制的重點(diǎn)難點(diǎn)，來(lái)使存在的問(wèn)題影響得到控制解決[1]。

2 高層住宅屋頂造型鋼結(jié)構(gòu)施工重點(diǎn)難點(diǎn)

2.1 垂直運(yùn)輸選擇

研究表明，當(dāng)高層住宅屋頂造型鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)的塔吊已拆除完畢后，無(wú)法采用塔吊方式進(jìn)行鋼構(gòu)件安裝作業(yè)。此施工情況下，需采用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行優(yōu)化控制，即通過(guò)獨(dú)腳桅桿+滑輪組以及卷?yè)P(yáng)機(jī)的方式進(jìn)行提升。而鋼柱吊裝的垂直運(yùn)輸操作，是工程保證吊裝作業(yè)質(zhì)量的問(wèn)題難點(diǎn)，施工技術(shù)人員可以實(shí)際工程項(xiàng)目為例，對(duì)吊裝安裝控制的穩(wěn)定性進(jìn)行優(yōu)化控制[2]。

2.2 安全施工難點(diǎn)

經(jīng)分析統(tǒng)計(jì)，在對(duì)高層住宅的屋頂鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工建設(shè)過(guò)程中，存在焊釘、螺栓與連接板等小型構(gòu)件與手持工具眾多的情況。而雖然柱與柱之間、梁與梁之間以及柱與梁之間的施工操作空間較大，但樓層面面積較小且容易發(fā)生小構(gòu)件墜落事件，這就降低了施工建設(shè)工作開展的安全性。為此，高層施工的安全管理人員應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)的周邊搭設(shè)起防護(hù)作用的腳手架，并通過(guò)綁扎密目的安全網(wǎng)與柱與柱之間的安全繩，來(lái)為安裝作業(yè)人員的安全性提供保障。此過(guò)程，作業(yè)點(diǎn)的操作平臺(tái)、人員的上下通道以及安全帶的設(shè)置點(diǎn)，均是安全施工控制的難點(diǎn)[3]。

3 高層住宅屋頂造型鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)應(yīng)用實(shí)例分析

以某高層住宅屋頂造型鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程為例，其主要的結(jié)構(gòu)形式為框架鋼結(jié)構(gòu)，總高度為19m，柱腳采用4根M24的錨栓進(jìn)行連接。此外，鋼結(jié)構(gòu)的主要材料確定為Q235B，其連接采用栓焊連接方式，高強(qiáng)螺栓采用的是10.9級(jí)摩擦型的高強(qiáng)螺栓材料。如圖1所示，為施工完成后的幕墻裝飾示意圖。

圖1 屋頂鋼結(jié)構(gòu)立面圖

為使高層住宅屋頂造型鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)的應(yīng)用效果充分發(fā)揮出來(lái)，進(jìn)而解決施工的重點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題，采用了以下措施方法：

3.1 明確施工要求及方法

由于本高層住宅屋頂造型鋼結(jié)構(gòu)形式基本相同且安裝方法一致，因此，施工技術(shù)人員應(yīng)嚴(yán)格按照如下的施工流程要求來(lái)控制施工質(zhì)量。即先確定立桅桿的位置，桅桿吊裝首節(jié)柱、首層鋼梁吊裝以及二層鋼梁吊裝等。施工技術(shù)的應(yīng)用方法需根據(jù)鋼構(gòu)件的特點(diǎn)差異對(duì)施工方法進(jìn)行調(diào)整。如，采用大型吊車將鋼柱與鋼梁吊裝至每個(gè)樓層的樓頂。此外，因施工現(xiàn)場(chǎng)條件與其他因素的影響，施工技術(shù)人員采用了傳統(tǒng)的獨(dú)腳桅桿的起吊方法進(jìn)行鋼柱與鋼梁的安裝。

3.2 垂直運(yùn)輸設(shè)備選擇

在將鋼構(gòu)件以垂直狀態(tài)從地面運(yùn)至樓頂施工時(shí)，應(yīng)采用130t的汽車吊。此過(guò)程，因鋼柱與鋼梁的自身重量較輕，構(gòu)件最重僅在800kg左右，作業(yè)半徑也僅設(shè)計(jì)30m。因故而，應(yīng)選用130t的汽車吊進(jìn)行吊裝作業(yè)。

3.3 安裝測(cè)量控制

在調(diào)整梁平面標(biāo)高的過(guò)程中，應(yīng)通過(guò)利用標(biāo)尺與水平儀進(jìn)行鋼梁兩端高差的實(shí)測(cè)。對(duì)于超出允許范圍的情況，應(yīng)通過(guò)鉸刀來(lái)對(duì)端部的螺栓連接孔進(jìn)行擴(kuò)大調(diào)整。此外，鋼框架的安裝測(cè)量人員還應(yīng)對(duì)框架平面內(nèi)部的兩對(duì)角線偏差值進(jìn)行檢查，并通過(guò)校正來(lái)提高安裝控制的可靠性[4]。

對(duì)于鋼框架的測(cè)量控制與校核，施工技術(shù)人員首先要對(duì)軸線位移進(jìn)行校正，即一節(jié)框架鋼柱軸線校正完成后，以下節(jié)柱的測(cè)量應(yīng)以實(shí)際柱的中心線為準(zhǔn)。此外，在進(jìn)行鋼柱安裝施工時(shí)，應(yīng)將其底部對(duì)準(zhǔn)下節(jié)鋼柱的中心線，并對(duì)節(jié)點(diǎn)位置的表面進(jìn)行平整處理。與此同時(shí)，為避免焊接作業(yè)后的垂直度平滑過(guò)度，應(yīng)控制好偏差的均勻性，不能出現(xiàn)集中在一側(cè)的問(wèn)題情況。

其次，調(diào)整鋼柱標(biāo)高，當(dāng)每一節(jié)柱安裝完成后，應(yīng)對(duì)柱頂進(jìn)行一次標(biāo)高的實(shí)測(cè)，并根據(jù)實(shí)際測(cè)量的偏差值來(lái)確定采用何種方法進(jìn)行調(diào)整。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于標(biāo)高偏差值在6mm以內(nèi)時(shí)，只需做好記錄無(wú)需進(jìn)行調(diào)整；當(dāng)偏差值大于20mm時(shí)，應(yīng)采用分次調(diào)整的方式，以使鋼柱底部的同材質(zhì)墊板墊達(dá)到規(guī)定要求。

最后，對(duì)于垂直度的校正，鋼柱測(cè)量人員應(yīng)采用激光經(jīng)緯儀，并將其放置在基準(zhǔn)點(diǎn)上，以使激光經(jīng)緯儀的光束能夠投射到固定的鋼柱靶標(biāo)上。此過(guò)程，如光束中心與靶標(biāo)的中心重合，則表示鋼柱垂直度不存在偏差問(wèn)題；反之，則存在偏差問(wèn)題。此外，為在測(cè)量過(guò)程中控制誤差，應(yīng)采用4點(diǎn)透射光束法來(lái)確定鋼柱的垂直度，并通過(guò)向靶標(biāo)投射4次光束，以將靶標(biāo)上4次光束的中心進(jìn)行對(duì)角線連接。這里的對(duì)角線就是鋼柱垂直度測(cè)量的正確位置。這里的4次光束旋轉(zhuǎn)角度分別為：0、90、180、360[5]。

當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)柱測(cè)量校正后，其鋼柱的校正不能采用激光經(jīng)緯儀，應(yīng)通過(guò)丈量測(cè)定法。具體測(cè)量過(guò)程，應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)柱作為測(cè)量依據(jù)，并在鋼絲繩配合組成的平面方格下用鋼尺進(jìn)行距離丈量。對(duì)于出現(xiàn)規(guī)范的情況，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整。值得注意的是，當(dāng)?shù)谝还?jié)鋼柱矯正完成后，如垂直度偏差在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)進(jìn)行記錄；而第二節(jié)鋼柱垂直度的測(cè)量矯正，應(yīng)根據(jù)第一節(jié)鋼柱的偏差調(diào)整情況進(jìn)行調(diào)整。

3.4 施工安全措施

由于本高層住宅建筑的屋頂施工屬高空作業(yè)，存在較大的安全隱患，因此，為保證鋼結(jié)構(gòu)安裝施工人員的安全性，采用了以下措施，其目的是為人員創(chuàng)造一個(gè)安全可靠的施工作業(yè)環(huán)境。如在建筑物內(nèi)部設(shè)置防護(hù)設(shè)施，即拉設(shè)水平安全網(wǎng)，來(lái)提高施工控制的合理性。對(duì)于柱梁的安裝施工，采取的安全防護(hù)措施為搭設(shè)操作平臺(tái)。如圖2所示，為操作臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 操作臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖

圖中所示的操作爬梯，應(yīng)在鋼柱起吊前設(shè)置爬梯，以為鋼梁安裝施工人員的摘鉤作業(yè)提供上下便利[6]。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高層住宅屋頂造型的鋼結(jié)構(gòu)安裝施工，應(yīng)在掌握施工控制問(wèn)題現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，進(jìn)行明確施工要求及方法、垂直運(yùn)輸設(shè)備選擇、安裝測(cè)量控制以及施工安全措施等方面的優(yōu)化控制。事實(shí)證明，只有這樣，才能將各個(gè)鋼構(gòu)件的吊裝施工作業(yè)以安全穩(wěn)定狀態(tài)達(dá)到施工預(yù)期目標(biāo)。故，研究人員應(yīng)將上述分析內(nèi)容與科研結(jié)果更多地作用于實(shí)踐，以推動(dòng)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)背景下的建筑行業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展進(jìn)程。

[1]陳少林.太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)選擇分析——基于不同住宅屋面形式和住宅類型[J].福建建筑，2017（06）：130～132.

[2]盧玫珺，高長(zhǎng)征.基于能耗模擬的輕鋼結(jié)構(gòu)別墅節(jié)能優(yōu)化策略[J].施工技術(shù)，2014，43（16）：85～88.

[3]白占林，朱瑞，李新安，劉駟達(dá).高層住宅屋頂造型鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)[J].工程質(zhì)量，2013，31（S1）：148～151.

[4]趙曉文，仲麗.淺議高層住宅太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)方案選型及整合設(shè)計(jì)[J].建筑節(jié)能，2012，40（10）：24～29.

[5]張竹.管網(wǎng)疊壓（無(wú)負(fù)壓）供水在高層住宅改造中的應(yīng)用[J].給水排水，2011，47（S1）：328～329.

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