小议建筑空间结构施工措施与管理
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作者: 何杰军
摘要:空间结构因其受力合理，刚度大，重量轻，造价低，结构形式新颖丰富、生动活泼，可以突出人类艺术创造力等优点，已成为现代建筑中的重要组成部分，受到了世界各国建筑部门和研究部门的重视。在空间结构取得巨大发展的同时，其施工方法显得越来越重要，传统的施工方法已不能满足现代空间结构的施工需要，在施工过程中必须不断革新或再创造，为此，本文介绍空间结构施工质量与技术管理中几项行之有效的管理措施。
关键词:空间结构 施工技术 施工管理
目前,我国建筑领域里,网架、网壳类空间结构随处可见,如已建成的深圳市市民中心的屋顶网架,是世界上最大、体型最复杂的网架结构。在施工过程中,严格施工管理,保证了市民中心屋顶网架的施工质量。市民中心的大屋顶如同展翅的大鹏,正成为深圳市新的中轴线上的一道风景线。文章针对建筑施工管理对空间结构质量的控制,从施工技术和施工管理措施的角度进行如下阐述。
一、现代空间结构的特点
1、结构形式日益多样化和复杂化
空间结构已不局限于采用传统的单一结构形式，新的结构形式和各种组合结构形式不断涌现，比如多面体空间刚架结构、弦支穹顶结构、张弦桁架结构、斜拉结构、悬挂结构和张拉结构等。
2、结构跨度越来越大、钢材强度等级越来越高、钢板厚度越来越厚。
由于建筑功能的需要，现代空间结构的跨度越来越大，跨度超百米已屡见不鲜，例如国家体育场跨度296m、国家游泳中心跨度177m、广州国际会议展览中心跨度1266m、烟台大学体育馆拱的跨度297m。同时Q390GJC、Q420GJC、Q460E等高强度钢板大量采用，而且很多工程钢板厚度均超过100mm。
3、预应力技术大量应用
预应力作为一项新技术，在空间结构中得到了充分应用，涌现了弦支穹顶结构、斜拉结构、悬挂结构、索穹顶结构和索膜结构等新型结构形式。
4、节点形式复杂多样
现代空间结构大多采用仿形建筑，为了满足建筑造型，采用了各种各样的节点形式，如铸钢节点、锻钢节点、球铰节点、销轴节点等。
5、构件数量越来越多，截面构造越来越复杂
许多工程都由几万个、甚至几十万个构件组成，并且这些构件的截面形式均不相同，给施工带来了很大的困难，对于一些复杂构件需要进行专门的试验和研究才能完成。
6、构件加工难度大，加工精度要求高
很多工程都属于国家、省市重点工程，工程质量要求相当高，只有提高构件加工精度，才能满足质量要求。并且大量焊缝要求一级焊缝，给施工带来了极大的难度。
7、现场焊接工作量大，施工技术难度高
为了保证施工精度，这些工程都需要进行预拼装，并且现场焊接工作量特别大。由于结构新、跨度大，为了保证经济、安全，必须采用先进的施工技术才能顺利完成。
二、空间结构施工技术措施
1、健全材料进场复验制度确保原材料以及构配件的质量和规格符合图纸的技术要求,是工程质量和安全保证的先决条件。以往人们多注意有无出厂合格证,如无出厂合格证或有怀疑时才要求复验。事实上,不少材料不是第一手从生产厂直接获得,或者是因为批量少,而得不到生产厂家的原件合格证书,只是得到复印件。这种情况下,如果没有健全的进场复验制度,就可能出现物证不符。如某些钢管的规格,普通结构用管与地质钻探或石油用管都相同,但材质要求不同。后者材质要求中碳高锰,不宜焊接;而前者要求可焊性。如果进场验货只看规格不复验材质或过于相信复印件的可靠性,很容易出错。因此必须健全材料进场复核检验制度。在市民中心工地,我们严把材料进场检验关,每批材料进场都要抽检,满足设计要求才能进场施工。
2、加强焊接工艺的监督制度焊接工艺是保证焊缝质量与焊接构件尺寸变形符合规范和图纸要求的根措施。目前施工行业对大型焊接结构构件或重要部位,大跨度空间结构构件都有通过焊接试验来确定焊接工艺的措施,而且监督执行也比较好,但是,对所谓的常规构件的焊接,一些企业会把工艺“突破”,甚至连焊工上岗证的要求都放松了,结果因焊缝质量差而造成事故。
3、确保安装脚手架的刚性空间结构常采用满堂脚手架安装,脚手架的刚性必须保证。因为安装过程荷载不断增加,如若刚度不好,支架会不断变形下沉,先安装部分与后安装部分连接困难,并造成附加应力,严重时无法调整。某预应力网壳工程,采用竹木结构脚手架安装,事先没有试压,材料以及搭设条件也差,刚度没有保证,随着网架安装的进度,脚手架不断变形下沉,结果刚拼完的网壳一夜间将支座一半的连接螺栓剪断。所以对于安装脚手架必须经过严格的设计计算并通过试压,确认刚度保证,并在使用过程中不断加固,才可能保证安装质量和安全,绝不能为了费用而忽略了脚手架的可靠性。
4、不能忽视支座标高超差和约束条件的改变钢结构安装精度的要求与支座土建施工的允许误差常常引起争议。而最终又只能由钢结构安装单位根据现场情况采取措施去解决。常发生的是支座埋件轴线与标高超差。一些现场管理人员认识不到支座超差或约束条件的改变对结构安全带来的影响,从而不处理或者随意处理,有一些人认为只要杆件放上去了,固定死了就可以了。超差不调整,螺栓连接的铰支座全部加焊变成了固定支座,改变了设计的约束条件,使整个结构体系发生变化,给建筑留下了安全隐患。
5、重视涂料间的相容性钢结构的涂装保护直接影响外观质量与使用寿命。近年来消防部门非常重视钢结构的防火,要求必须涂防火涂料,但应注意防火涂料应与原底层涂料相配套。
三、空间结构施工管理措施
建筑工程项目的质量控制,管理因素所起的作用越来越大。参加工程项目施工的全体人员应建立严密的质量保证体系,明确责任,参与管理。根据工程的特点和施工队伍的自身情况,确定具体的质量保证计划,明确实施内容、方法以及效果,在实施质量计划中加强质量检查,其结果要用数理统计法进行归类分析,成为以后保证质量的标准和制度,形成新的质量保证措施。
1、强化宣传教育培训,提高全员的素质要强化全员的质量意识,利用板报,宣传栏等多种形式积极倡导“质量第一,用户至上,追求卓越,争创一流”的精神。做好培训工作,提高职工的业务素质。质量工作是一项技术性、政策性很强的工作,质检人员是这项工作的主要从事者,质检人员的政策水平,职业道德,法制观念,业务素质的高低,直接关系到用户,企业,国家的利益,因此,加强对质检人员的业务培训是提高质量工作的基本保证。
2、层层把好安全文明施工关,采取有力举措,确保安全文明施工良好局面安全管理是企业管理的重要组成部分,是一门综合性的系统科学。随着我国改革开放的深入发展,建筑业作为我国国民经济支柱产业的地位日益突出,建筑业的从业人员已达到3000万人,而其中来自乡村的从业者所占比重达到50%以上,为确保施工安全和工期效益,建筑施工企业必须注重安全管理工作。
建设工程质量直接关系到人民群众的生命财产安全,一些恶性的工程质量事故的发生,造成了极坏的社会影响。施工企业既是实现一个建筑工程的重要实施者,也是工程质量的直接保证者,担负着非常大的社会责任,要靠制度和措施去落实工程质量。建筑工程管理对空间结构施工质量的影响,远不止文中提到的几项,这里只浅谈了很少的一部分,仅供参考。
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