淺析高層建筑鋼結構在土建工程中的應用

杜亦農(nóng)

中國石油化工集團有限公司工程部 北京 100728

引言

建筑鋼結構是決定建筑工程結構的整體安全性能因素之一，因為鋼結構屬于支撐性的基礎建筑結構。在目前的建筑性能檢測過程中，工程檢測人員對于無損檢測手段以及其他檢測手段必須正確加以運用，結合建筑強度標準來測試建筑鋼結構，形成完整準確的結構檢測結論。檢測技術人員對于存在尺寸誤差的鋼結構部位需要進行必要的計算和匯報，以免影響建筑物的整體安全性能。

1 建筑工程全面實施鋼結構檢測的必要性

鋼結構檢測的基本含義為工程檢測人員運用專門檢測手段來判斷鋼結構的材料性能是否達到工程安全標準，對于鋼結構質(zhì)量進行準確的鑒定與判斷。工程檢測人員在測試鋼結構的材料性能過程中，必須做到充分確保鋼結構達到安全強度標準，運用專門檢測儀器以及人工判斷的方式得到鋼結構的最終檢測結論。鋼結構檢測環(huán)節(jié)關系到鋼結構的材料質(zhì)量安全，檢測部門對于上述檢測環(huán)節(jié)必須給予重視。建筑墻體內(nèi)部的鋼筋結構如果沒有達到最基本的鋼筋強度標準，那么將會造成鋼筋性能存在某些缺陷，進而影響鋼筋施工處理的最終效果。為此，檢測人員針對容易產(chǎn)生鋼筋處理缺陷的各個重點工程部位都要嚴格實施鋼筋強度的測試，依靠專門的鋼筋檢測設施以及檢測技術手段予以完成。檢測人員針對鋼筋建筑結構須展開全面的安全性能測試，對于鋼筋韌性、鋼筋抗彎性能與抗拉強度指標應當實施重點的檢測。此外，針對綁扎鋼筋及連接鋼筋的設計環(huán)節(jié)必須保證其人身安全，在確保鋼筋材料符合規(guī)范要求的前提下，嚴格控制鋼筋結構的基礎支撐，使之滿足設計要求。近些年以來，檢測單位已經(jīng)能運用專門檢測儀器來判斷鋼結構損傷，尤其是對于支撐建筑整體框架的重要鋼結構部位而言。但是在某些情況下，檢測人員須結合自身檢測經(jīng)驗用肉眼觀察的方式來判斷鋼結構損傷，同時結合專門檢測儀器。為此，工程檢測人員需要依靠智能分析軟件給出的判斷及保證運用建筑材料檢測手段，結合檢測規(guī)范、標準來為該工程做出檢測技術結果[1]。

2 土建工程中高層鋼結構施工技術的具體運用

2.1 鋼結構吊裝

①吊裝前做好構件的進場、驗收與堆放順序安排；②起重機械選型以及吊裝方案結合現(xiàn)場實際情況，并采用BIM技術進行三維模擬吊裝，避免出現(xiàn)卡桿現(xiàn)象以及吊車超負荷狀況；③對超長構件，采取合理分段并經(jīng)設計單位審核；④為保障吊裝的安全性和安裝的穩(wěn)定性，局部大跨度簡支梁和懸挑梁在吊裝前需搭設臨時支撐，待支撐及次梁安裝完畢，結構具有一定的強度、整體性后方可拆除。

2.2 超高層鋼結構建筑焊接技術控制

焊接是超高層鋼結構施工關鍵工序，如果出現(xiàn)問題，則會導致更大的安全責任?？梢哉f，鋼結構焊接的現(xiàn)場焊接工作量大、焊接要求高，特別是對鋼結構質(zhì)量影響最大，焊接安全是現(xiàn)場最主要的環(huán)節(jié)。焊接技術要求難度大，整體作業(yè)受到天氣和環(huán)境影響，特別是一些高空作業(yè)，更是需要合理做好控制。對不同的部件需要選擇合適焊接方式與工藝，對焊接工藝做好技術評定。建立合適的高空焊接平臺，保證焊接施工順利進行，要科學設置防火裝置，保證平臺的安全。雨季焊接要清除焊面雜物及鐵銹，用密封貼或塑料密封，對于一些重點區(qū)域施工，要搭設遮雨棚，-5℃時及雨雪天氣禁止焊接。按“先上后下、先內(nèi)后外、先翼后腹，順序對稱”施焊原則進行施工，保證施工流程科學有序。焊接前要對部件吊裝尺寸、位置進行檢測，滿足施工條件，清理氧化皮、毛刺等雜質(zhì)，保證焊接質(zhì)量；異型構件角焊縫和對接焊頭要按需安裝引弧板、收弧版等，確保坡口焊接符合要求。焊接第一層要把母材和墊板接縫處坡口封住，墊板要靠實牢固，梁柱和墊板要連焊，引弧板焊縫長度大于引弧板2/3，焊接后割去引弧板一厘米。角接縫和單面焊對接縫采用磁粉（MT）、超聲波（UT）、射線（RT）等無損檢測，保證焊縫質(zhì)量[2]。

2.3 螺栓連接技術

在連接螺栓的時候，施工人員要熟練掌握螺栓安裝和緊固工藝，確保螺栓連接各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量。螺栓結構的架設完成后，需要通過構件進行矯正。另外，確保螺栓從同一方向插入，為后期工程創(chuàng)造良好的條件，如果螺栓不能順利穿透，則需要修正由鉸刀修整的螺孔，并再次插入。

2.4 鋼柱檢測

①射線檢測射線衰減原理下分析結構連續(xù)性狀態(tài)。優(yōu)點是探測深度大、精準性高，同時施工單位可以追溯檢測數(shù)據(jù)；缺點是不適用于不平整的表面，即適用范圍不廣。②超聲波檢測聲波傳遞原理下材料內(nèi)部缺陷檢測。優(yōu)點：操作簡單、檢測效率高等；缺點是無法根據(jù)檢測部位出具有效數(shù)據(jù)。③磁粉檢測利用磁粉等介質(zhì)發(fā)現(xiàn)檢測近表面缺陷。優(yōu)點是操作簡單；缺點是不能有效地追溯檢測數(shù)據(jù)，在鋼材料不能達到技術要求下不可進行檢測。④滲透檢測利用液體毛細管原理實現(xiàn)穿透性分析。優(yōu)點是操作簡單、技術檢測成本低；缺點是適用的檢測項目少，檢測事項單一，檢測耗費時間長。⑤TOJ檢測利用超聲波在缺陷狀態(tài)下的衍射波變化。優(yōu)點是針對厚壁結構進行的檢測效果較好；缺點是不能夠全面地檢測鋼結構。對于施工單位來講，需要根據(jù)自身檢測要求以及鋼結構實際情況等選擇合適的鋼柱技術[3]。

3 結束語

綜上所述，鋼結構新型建筑不斷涌現(xiàn)，全面體現(xiàn)了建筑的美感，通過鋼結構施工，使建筑功能多樣化，只有全面做好超高層建筑鋼結構施工技術、質(zhì)量控制，才能保證建筑的穩(wěn)定與安全，推動經(jīng)濟社會有序發(fā)展。