建筑钢结构插入式钢柱施工技术

建筑钢结构插入式钢柱施工技术摘要：依托某工程项目实例为研究背景，对建筑工程钢结构插入式钢柱施工技术要点进行研究。首先探讨该工程项目的基本资料，然后对该技术的工艺流程以及技术要点进行全面探讨，希望通过本文的论述后，能够给类似工程提供参考。关键词：建筑钢结构；插入式；钢柱技术；应用要点0引言钢结构的强度性能较高，结构具备更高的稳定性、牢固性，可以满足运行标准要求，所以被大量的应用到建筑工程领域内。随着钢结构建筑形式不断的开发和应用，该技术在建筑领域内发挥出重要的作用，工程质量水平也在不断的提升。超高层建筑项目中，应用钢结构建筑形式，逐步取代传统施工技术，插入式钢柱技术已经逐步进入到人们的日常生活中，并且有着非常明显的优势，是传统技术所不具备的优势，所以被大量的应用到建筑领域内。但是插入式钢柱施工技术在施工中，还有很多的问题，这些问题不能被人们所忽视。本文对于该技术进行分析，研发插入式钢柱施工技术在超高层建筑工程的应用，希望对技术发展产生作用。1工程概况某高层建筑项目的是当地市大型商业建筑，包含地下2层与地上32层，设计为型钢混凝土框筒-核心筒结构形式。钢柱截面的形式设计为十字形和H形两种，插入钢柱的柱脚总计有32根，其中最大十字形截面为800mmX500mmX50mmX60mm，最大H形截面为900mmX400mmX30mmX50mm。基础结构形式采用的是筏板形式，其厚度为4m。按照设计方案的要求，钢柱直接插入到筏板基础的深度为3倍截面高度，按照不同截面尺寸选择不同插入高度，下插入筏板深度在1.0-2.7m之间。本文以插入1.8m的形式进行研究，对于其他结构形式的施工起到指导性作用。2施工流程按照项目设计方案和工艺进行现场整体布局，编制插入式柱脚设置型钢支架的工艺方案，主要流程如下所示：按照设计方案制作型钢一测量放线，确定钢支架安装位置一绑扎钢筋一安装下部支架与钢筋一调节钢支架的下部支撑结构一确定钢支架顶面标高一进行上层结构的绑扎施工一吊装钢柱，保证垂直度合格一焊接底板与支架一再次测量垂直度一绑扎上铁钢筋一混凝土浇筑。3型钢支架设计按照钢结构设计方案的要求，制作首节钢柱，通过计算后确定其重量在10t左右，因为现场有荷载的持续作用，支架设计按照上部钢柱重量的1.1倍进行设计，钢柱分阶段的高度为6.8m，质量比较大，应用采用70mmX6mm角钢焊接组合形成整体结构，其结构图可见图1所示。在焊接中，必须严格按照焊接工艺进行，采取满焊的方式，焊接质量合格。计算机中通过有限元软件分析，验证其稳定性、强度合格。图1型钢支架构造4关键施工工艺4.1应用BIM技术进行前期方案推演应用BIM技术进行钢支架模型与基础底板钢筋模型的设计制作，并且在计算机中分析模型的性能以及结构尺寸，对现场施工进行模拟分析，明确施工工艺标准和质量检查的要求，做好动态模拟各个环节，保证各级人员对于工程有充分的了解。在高度穿插的节点是中，根据设计工艺的要求进行节点的控制，保证各个部位的质量和性能合格。通过使用BIM模型，可以及时发现设计方案的碰撞、质量缺陷等，及时做出设计方案的调整，解决存在的问题，从而提高工程结构的质量水平，让现场施工可以顺利的进行。4.2型钢支架的固定在放置钢支架的位置上进行混凝土结构的施工，通过计算确定结构的厚度，在承载性能合格后，在支撑垫层结构表面测量放线处理，设置定位型钢支架形式，其使用膨胀螺栓或者预埋钢筋点焊的方法固定处理。首先需要对底部筏板下铁钢筋绑扎施工，其中的4个支腿位置布置300mmX300mmX20mm钢板，绑扎钢筋时，应该适当的加密钢筋结构。因为支架的高度较高，所以在下部钢筋网片中达到嵌固的效果，满足工程的标准要求（图2）。下铁霞向钢能.下铁霞向钢能.图2型钢支架固定及钢筋绑扎示意4.3型钢支架标高调整因为本次工程中，支架高度较高、上部型钢结构较高，要想使得整个建筑工程结构更具稳定性与安全性，不再使用以往的地脚螺栓和钢柱柱脚连接节点的形式，通过使用支架设置不同厚度的钢板与垫板结构，经过调节后才能开始焊接施工。型钢支架顶部标高设置时，应该低于设计标高40mm左右，需要预留足够的空间可以进行调整。4.4上部钢柱吊装，标高、垂直度校正型钢支架按照设计方案的要求调整后，进行垫板标高的检测，准确后才能开始吊装上部钢架。在吊装到安装位置上部200mm处，停机稳定，对正安装的方位，缓慢的下降到安装的位置上。在钢柱刚刚和垫板接触的情况下，需要停止下落作业，并且检测十字线的准确性，通过调整后，符合要求才能开始下放，确保偏正尺寸不会超过3mm，然后下落钢柱，并且使用4根缆绳固定，保证结构的稳定性。钢柱标高应该符合设计要求，垂直度达到标准，如果发现存在偏差过大，应该及时做出改进和调整，并且焊接施工。随后，进行钢筋绑扎施工，保证钢筋和钢柱的连接效果合格，一般采用焊接或者钢性连接的方式，保证结构的整体性能合格，组织专人进行现场监督，在浇筑混凝土后及时进行标高、垂直度的检测。4施工质量及控制（1） 钢柱安装施工环节，对于钢支座的轴线、支撑面标高进行检测，如果存在误差要及时做出调整。通过应用网片或者小拼单元开展现场拼装作业，保证各个部位的位置精度合格，垂直度达到标准的要求。钢柱经过拼装完成后，对于结构的长度、中心偏差、位移偏差等进行全面检查，以保证尺寸精度达标。需要注意的是在施工的阶段中，考虑到工程的整体质量在施工环节还必须要做好工艺的管理控制，同时要做好施工现场的安全管理，确保各个施工工序都能够得到有效管控，这样才能够提高项目的整体质量。（2） 如果钢结构的连接采用的是高强度螺栓的连接方式，现场生产制作中，首先要保证高强度螺栓摩擦面质量合格，且要做好防护管理，根据检测的标准进行抽查，确保螺栓的性能与质量合格。各个钢构件的偏差都必须严格控制，保证穿孔施工符合要求。如果构件存在扭曲、变形的问题，融入到孔位上偏差过大，此时需要在钢结构制作环节，通过胎具等方式修正处理，且运输阶段做好防护处理，结构达到稳定性、安全性标准。钢结构安装施工单位在安装高强度螺栓摩擦面时，应该做好防护管理，避免存在污染、锈蚀的问题，且安装前及时检查抗滑移参数，检查出厂合格证明文件。各个工序环节都必须做好检测，保证安装施工的质量合格，使用扭力扳手确定扭矩，达到紧固性的要求。如果经过检查有质量问题，需要及时返修处理，消除一切可能存在的影响因素。5结语建筑钢结构插入式钢柱施工技术是非常先进的技术，通过该技术的应用，突破传统技术的缺陷，提高施工速度和质量，能够达到抗震性的要求，保证工程运行的安全性、稳定性合格，从而产生较高的经济效益，对于现代社会的发展奠定基础。参考文献：梁广都，黄靓，孔祥武，等.超高层钢柱柱脚整体