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1 建筑钢结构的基本概念建筑钢结构工程以钢板、型钢等钢材为主要材料,通过工厂模块化与批量化生产,确保钢材数量与规格型号满足工程设计要求。在施工过程中,通常采用埋设、焊接与铆钉等连接方式组装钢梁、钢柱、钢板及辅助构件,形成独立完整的钢框体系。与传统的钢筋混凝土结构相比,钢结构体量轻便,刚度与强度满足建筑结构要求,适用于厂房、超高层建筑及公共建筑。
2 建筑钢结构的应用优势2.1 满足可持续发展要求如今,我国城镇化建设进程不断加快,建筑行业发展也取得了有目共睹的成绩。在新时期背景下,可持续发展理念逐步渗透到建筑行业,建筑钢结构工程具有高强度、低能耗、轻污染特征,满足建筑行业高速发展的需求。
2.2 增强建筑结构安全稳固性建筑钢结构工程具有良好的载荷性,可承载混凝土的重力。建筑钢结构还可以提高材料综合利用率,减小建筑物横截面积,延展室内空间;同时建筑钢结构体量轻便,可避免建筑结构总量出现超筋现象,节约用钢量,增加了节点的柔韧性,在发生地质或自然灾害时,可减小内部建筑构造的相互作用力,加强了建筑结构的抗震性和安全稳固性。
2.3 提升建筑结构质量安全等级钢结构作为建筑物的整体骨架,可合理分配内部构造作用力,保证建筑结构受力均衡性。建筑钢结构塑性与韧性较好,能够增大整个建筑物的载荷力,即便建筑物受到外力作用,也可以利用结构自身的塑性调节功能,将塑性压力值控制在合理范围内,均匀分布传递到各受力点,进而增强建筑物的抗断裂能力。
3 建筑钢结构施工技术的实践应用3.1 项目概况成都高新技术园区鼎能国际广场项目。该工程为超高层综合写字楼,5层地下室上有3栋独立塔楼,其中1#、2#楼地上40层,3#楼地上45层。地下室埋深23m、地上主体约为178m。该工程结构采用型钢混凝土结构,具体施工流程如下所述。
3.2 安装前期准备工作(1)全面审核施工图纸。建筑型钢结构工程施工前,需落实现场准备工作。钢结构工程施工内容较复杂,做好前期准备工作,有助于保障安装工作的有序运转。在钢结构工程安装初期阶段,全面熟悉和审查施工图纸至关重要;施工图纸作为安装工作的施工依据,其完整性与合理性直接决定整个钢结构工程施工质量。为避免因施工图纸问题导致的经济损失,预先进行图纸审查十分必要。施工企业应就施工图与设计方保持良好的沟通,共同探讨施工中可能出现的问题并作出安装预案,充分发挥图纸的指导作用。在保证施工图纸与现场情况一致性的基础上,做好施工组织设计工作,协调控制钢结构安装质量措施。
(2)落实物资管理,优化人力资源配置。在完成施工组织设计后,进入施工前期准备阶段,根据安装工程概况,做好材料、设备与人员管理工作,具体如下所述:针对进场施工材料和半成品进行质量检查;定期组织机械设备维修与保养工作,优化设备性能,让设备维持稳定的运行状态;优选技术水平高、综合素质过硬且实践经验丰富的技术施工队伍;强化施工队伍建设,确保施工人员严格按照设计图纸和相关规范、标准进行操作施工;参照施工流程与技术要点,对施工队伍进行培训与技术交底,要求特殊岗位人员持证上岗。
(3)选择适宜的钢材。针对钢结构工程特点,选择适宜的钢材至关重要。钢材规格型号和质量等是否满足工程设计标准要求,直接决定了安装施工技术应用效果的好坏。通常情况下,按照钢材种类与规格差异,可将其划分为板材、型材、金属制品和管材四类。施工技术人员可以结合实际需求选择对应规格、性能与质量的钢材,进而提升建筑钢结构工程施工技术水平。
1.1 环境因素石化企业往往处于大气腐蚀环境下, 除了含有基本的空气成分外, 还含有SO2、H2S、HH3、颗粒物以及其他废气污染物, 不仅会对钢结构的涂层造成破坏, 而且还会对涂层下的金属产生腐蚀作用, 这种情况在相对湿度较大的地区表现的更为突出。有机涂层可以实现对水、氧、二氧化硫、氯离子的有效阻隔, 降低金属腐蚀的速度, 但是因为涂层高分子之间有自由空位存在, 这样体积较小的分子比如水分子、氧分子等就会从自由空位中通过, 造成涂层下金属的腐蚀。若是涂层本身存在施工质量问题, 比如有针孔、裂纹的状况存在;涂层在光氧化下出现老化, 出现粉化、龟裂等状况, 这些都会造成涂层透气性、透水性的增加, 某些腐蚀性的介质就可以进入到涂层下, 加速金属的腐蚀速度, 最终造成涂层的片状剥离。1.2 施工因素涂层下的金属腐蚀作用与附着力关系密切, 因为只有局部阴阳极电解液发生连通后, 才可能造成涂层下金属发生电化学腐蚀状况, 若是附着力足够大, 则涂层会紧贴于金属表面, 这种状况下电解液是不会发生连通的, 但是若是局部涂层湿润, 则会在一定程度上降低附着力, 促进闭塞电池的形成, 进而导致化学腐蚀的发生, 阴极产生氢气、阳极因为腐蚀而发生膨胀, 涂层就会发生起泡状况, 直到涂层彻底剥离。钢结构涂层的附着力主要决定于机械键力和化学键力, 通过喷砂或者磷化处理可以有效的提升涂层的附着力。但是若是炼油厂处于一级防爆区, 则不宜采用喷砂的方式对钢结构进行处理, 甚至都不能采用动力工具除锈, 即便是在停车期间, 出于环保角度考虑, 也不宜采用喷砂的方式, 只能采用手工除锈, 这样除锈等级就很难达到Sa2或者St3级, 大部分的防腐底漆技术就不能使用。1.3 管理因素设备管理部门将更多的注意力放在了生产工艺流程的相关设备方面, 却没有给予户外钢结构防腐问题足够的重视, 在企业的管理中普遍存在, 这就会造成设备检修费用不断上升。对钢结构的防腐除锈工作草草了事, 所采用的涂料也是不达标的廉价涂料, 这样就很难达良好的防腐效果。此外, 对施工单位资质审查不够严格, 多由技术能力有限的个体企业或者乡镇企业承接防腐工程, 这样就难以保证工程的施工质量。