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混凝土與鋼結構工程中的建築工程施工技術分析

2023年11月14日

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混凝土與鋼結構工程中的建築工程施工技術分析


1陳紅江,2黃曙光
1湖北大地永興市政工程有限公司 湖北 武漢 430000
2武漢東晟信誠人力資源服務有限公司 湖北 武漢  430000
摘要:在我國社會現代化發展進程中,城市建築工程必不可少,建築行業的發展對社會基礎設施建設具有重要意義。混凝土與鋼結構工程施工技術水平不斷提高,其對於建築工程施工的優化作用體現在使工程質量與效率共同增長,同時技術的優化使得建築工程管理日漸精進。
關鍵詞:混凝土施工;鋼結構工程;施工
  1. 混凝土施工技術設計要點分析
    1. 建築物的主體和裙房設計

現階段的房屋建築工程混凝土施工情況較為樂觀,如果現實情況中房屋的地基持力層擁有較為良好的土質,那麼房屋建筑後期的沉降現象就會相對減少。針對這種情況,技術的設計的重點應該放在建築主體位置以及裙房位置處。如果房屋建築的地基持力層土質不是非常良好,存在軟土地基的情況,那麼就會存在沉降風險,這種情況的後澆地技術設計則應該根據房屋建築物與裙房高度的差值來決定,房屋建築物和裙房之間相隔越大,沉降度也會隨著增加。
1.2地面土層結構設計階段
在房屋建築工程中,實際的地上結構尺寸和平面設置尺寸之間存在一定的差距,施工單位可以根據實際情況來設計技術彌補這種尺寸差距。在布置期間,房屋建築非常容易受到溫度的影響,因此在的設計和布置上應該保證其有效伸縮縫的安全距離,這種安全距離的保障是房屋建築不會互相碰撞的基本手段,此外,施工單位還應該在房屋建築結構中布置一道防震縫來確保房屋建築的實際寬度,只有實際寬度滿足設計標準,房屋建築的抗震性能才能得到保障。
2.鋼結構施工設計要點分析
2.1鋼材等級選擇
鋼結構建築中應用的鋼材應該滿足一定的建築條件,符合建築所需的屈服強度,抗拉強度,冷彎,冷拉等等,除了鋼材本身的應力強度要達標之外,鋼材的本身的化學成分也要得到滿足,其中磷和硫等元素的含量要符合指標。對於焊接類的結構還應該有相應的碳含量,對於防震建築設計中所使用的鋼結構,其中所用的鋼材不僅要滿足上訴所有條件,同時也應該具有良好的抗衝擊韌性,使得建築在地震劇烈搖晃中建築的鋼結構能夠承受住這樣的衝擊,從而符合抗震設計的相關規定。在抗震設計的各項物理指標和力學指標中對所使用材料的性能都有著明確的規範,對於鋼結構來說也是如此,一般情況下,鋼結構作為建築物的主要受力構件,應該首先優先選用Q235b及以上等級的碳素鋼,或者是這個等級以上的低合金高強度鋼,選擇這種鋼材的原因是Q235b及以下的鋼材不能滿足焊接時所需要的含碳量。
2.2節點設計
節點設計是鋼結構設計中的重點之一,在進行鋼結構設計前,要對節點的形式進行深入考慮,一般情況下經常出現的情況是,節點設計完畢以後,設計的節點和結構模型中的設定形式不對應,如果這種不對應性不能保證在允許的偏差範圍內,就應該加以避免。鋼結構的節點連接不同對鋼結構的影響時最大的,例如有些鋼節點及時能夠承受住建設中的一定彎矩,但是在承受彎矩的過程中會生成較大的轉動,這和結構分析里所設定的情況不一致,從而導致實際的建築建設工程中鋼結構構件的變形要遠遠大於設計計算中的數據結果。
3.混凝土與鋼結構應用優勢
首先,(1)針對混凝土結構而言,其核心優勢在於取材便捷性,實際施工過程中所使用的砂、石等取材便捷,同時可高效應用礦渣、粉煤灰等工業廢料。(2)合理用材。鋼筋混凝土結構最大限度發揮鋼筋、混凝土材料自身性能,相較於鋼結構而言,可進一步實現項目整體造價可控化。(3)耐久性。密實的混凝土自身強度較高,鋼筋外層充分被混凝土充盈,不易產生鏽蝕,後續維護費用較低,所以鋼筋混凝土實際持續性較佳。(4)耐火性。混凝土充分包裹在鋼筋外層,若不慎發生火災,其不會短周期內到達軟化溫度臨界點破壞結構,相較於鋼結構耐火性較佳。(5)整體性、可模性。按照項目實際需求,將其澆築為不同形狀和尺寸鋼筋混凝土結構十分便捷。
其次,鋼結構方面。(1)抗震性能優良。低層別墅屋面多以坡屋面為主,其結構多為冷彎型鋼構件製作形成三角型屋架體系,輕鋼構件完成結構性板材及石膏板之後,形成堅固的結構體系,其自身抗震性能優良。(2)抗風險高較強。型鋼結構建築整體重量較輕,整體剛性優良,變形能力較強。(3)耐久性。輕鋼結構建築主要以冷彎薄壁鋼構件體系工程,其主要選取高冷鍍鋅板製作而成,可防止鋼板實際應用過程中產生鏽蝕,延長構件使用年限。(4)保溫性能好。隔熱材料以玻纖棉為主,其自身保溫隔熱成效優良,用以外牆的保溫板,可進一步防止牆體「冷橋」現象,具有更加的保溫成效。
4.混凝土與鋼結構工程中的建築工程施工技術
4.1建築工程中混凝土結構施工技術
4.1.1混凝土結構裂縫控制技術
混凝土施工主要包含三種結構形式,即預應力混凝土、素混凝土、鋼筋混凝土,由於在多個實踐項目中積累經驗,其施工技術逐步趨於成熟,成為各建築項目核心結構形式。建築工程混凝土結構施工過程中,裂縫作為常見的施工缺陷,影響其因素較多,出現頻次較高的便是溫度,基本原理為混凝土中水泥為常見構成材料,其發生水熱化反應過程中會產生大量熱量,其內部熱量短期內無法揮發,導致其內部熱量持續性升高,外部溫度較低,內外形成較大溫度差,便會形成一定的應力,該數值超過混凝土強度極限數值,便形成溫度裂縫。施工中為減少此種質量缺陷帶來危害,需在施工過程中做好裂縫控制技術,對混凝土施工全生命周期進行監測,主要通過原材料檢測、崗位施工技術監督、環境溫度動態化監測等方面進行把握,保證施工質量達標,延長混凝土建築使用年限。
4.1.2混凝土配置和攪拌技術
混凝土配置合理對後續施工質量產生直接性影響,正式配置之前,需與商品混凝土廠家做好技術交底工作,並配置人員前往廠家檢查原材料,嚴控混凝土質量。配製混凝土過程中,建議選取矽酸鹽水泥、普通矽酸鹽水泥,其自身強度應超過42.5,水灰比不建議超過是0.5。利用加熱法養護摻合劑混凝土,嚴禁添加高鋁水泥,添加其他種類水泥過程中,需注重摻和材料對混凝土整體強度等性能干擾。拌制混凝土過程中,應優先選擇間歇性拌和設備,並在正式生產之前做好試拌和,其允許偏差處於合理範圍內。按照拌合物自身性能參數,確定最佳拌和時間,全部材料加入後拌和時間應超過40s。攪拌過程中,應對拌合物均勻性、坍落度等進行嚴控,保證其各項性能滿足施工要求即可。
4.1.3混凝土澆築技術
實際準備過程中,應做好三方面工作:首先,應系統性檢查混凝土供應商備料實際狀況,確保施工持續性,為保證項目有序推進,澆築過程中應在其周圍布設相應的攪拌運輸車輛。其次,應檢查施工中所用設備工作狀況,確保其滿足施工要求。最後,為保證新舊混凝土施工完美銜接,實施第一層澆築過程中,需布設與混凝土標號相吻合的水泥砂漿,將其厚度控制在2~3cm。混凝土澆築施工方式主要包含三種,其施工技術不盡相同:第一,全面分層澆築。全面分層澆築主要是選取分層澆築方式,完成第一次混凝土澆築施工,第一層施工完成後和凝樁之前,開展第二層澆築工作,以此循環反覆開展後續澆築工作。此種方式應用過程中,可遵循從短邊向長邊澆築原則,可保證混凝土結構安全性,保證建築工程應用成效。第二,分層分段澆築。此種澆築施工技術多用於大面積施工項目中,首先從底部開始,保證處於特定時間間隔後開展第二層澆築施工。第三,余面分層澆築。結構長度與厚度之比超過3:1混凝土結構中,可選取余面分層澆築施工技術,一次性澆築可到達頂部,但會產生較大斜坡面,需從澆築下方進行振搗,保證澆築質量可靠性。
4.1.4混凝土養護施工技術
主要包含以下幾種養護方式:(1)自然養護。混凝土處於自然條件下,利用澆水保濕、防干方式進行養護,水平方向可選取濕麻袋等覆蓋,保證其溫濕度滿足要求,垂直方向以人工洒水等方式為主。初期洒水養護時間,通常處於完成澆筑後12~18h,針對氣溫較高的夏季,為以免溫度較高產生裂縫,可選取隔溫被方式,針對矽鹽酸水泥混凝土建議養護時間應超過14天,其他水泥混凝土應超過21天。(2)蓄熱養護。蓄熱法養護主要是指處於養護過程中,利用相應的保溫材料予以覆蓋,促使其溫度始終保持在特定範圍內,此種方式多見於冬季施工使用。(3)蓄水養護。蓄水養護方式適用於較大建築物中,其主要將水管布設於混凝土表面或局部進行澆水,保證水流通過水管進入混凝土面,可選取抽水機裝置進行,此種養護方式簡易,但需配備相應的設備和材料。
4.2建築工程中鋼結構施工技術
4.2.1螺栓預埋技術
建築工程鋼結構施工中,螺栓預埋技術作為常見技術之一,實際應用過程中,受多方面因素干擾,存在部分質量瓶頸難以消除,如預埋標高與初期設計要求吻合度較低,難以保證施工鋼構件安裝可靠性及精準性。因此,為保證鋼結構建築工程施工有序推進,需系統性按照規程要點,明確螺栓預埋高度和中心定位,保證其處於合理範圍內。
4.2.2吊裝技術
鋼結構施工過程中,吊裝技術主要包含鋼樑、鋼柱吊裝,其是重要施工技術,需對其予以全面掌握。鋼柱是鋼結構建築工程中縱向承載力載體,鋼柱最終決定建築整體高度,需嚴格按照施工實際需求,明確鋼柱實際吊裝順序,保證施工有序實施,通常吊裝順序從主體結構至樓板結構,從主梁至次梁。吊裝鋼柱過程中,可能對地面預埋螺栓造成一定干擾,正式起吊之前需做好防護工作,保證其不受干擾。同時,第一節鋼柱吊裝至關重要,吊點實際位置選取在接耳板螺旋孔部位,需注重矯正墊板好鋼楔位置。鋼樑實際安裝過程中,需嚴格審核鋼柱與標高間距,主梁吊裝之前需加固扶手杆和拉繩,保證施工作業安全性。鋼樑吊裝至一定位置時,需嚴控焊接縫寬度,並檢查安裝高度和傾斜度,保證構件安裝精準性和可靠性。
4.2.3焊接技術
焊接技術是鋼結構最常用的施工技術,主要利用焊接專用工具,在鋼樑間進行加熱或加壓處理,以此保證鋼結構構件銜接可靠性。若想保證焊接技術應用可靠性,需從以下幾方面加以控制:一是施工中選取性能優良焊接設備,以及合理的焊接技術,現下使用頻次較高的保護焊技術,其焊接成效較佳,施工操作簡易化,廣泛應用於施工中,其經濟性十分凸顯,焊接成型最終質量十分可靠。二是焊接方式的選取。焊接平面內鋼結構施工中,需以中心為導向逐步延伸向周圍進行焊接;豎向結構應根據相關標準、原則實施,鋼結構柱間焊接,需及時將焊接縫層高效處理,防止其後續出現雜質。焊接作業中會產生大量熱量,若焊接冷卻實際速度較快,導致鋼結構出現變形。為從本質層面消除上述問題,需選取合理的焊接方式,保證焊接質量。三是焊接過程中應減少裂紋等質量缺陷,系統性對焊條進行檢查,嚴控其實際咬邊施工成效,減少漏焊現象出現。
結束語
建築工程高速發展過程中,施工質量成為人們關注焦點,其與施工技術密切相關。鋼結構和混凝土結構作為施工重要構成,需對其施工技術不斷分析及探究,掌握其實際施工要點,嚴控各施工環節質量,保證施工質量達標。
參考文獻
[1]林煥強.某廠房建築項目鋼結構工程施工技術要點分析[J].四川水泥,2020,292(12):293-294.
[2]章偉松,閆海飛,李奇奇,等.杭州師範大學倉前校區二期鋼結構工程施工技術[J].城市建築,2020,368(27):102-105.

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