鋼結(jié)構(gòu)大跨度鋼梁制作施工技術(shù)探討

林 泉

（廣東信宏建設(shè)工程有限公司，廣東 東莞 523000）

在我們的生活中較為常見的鋼結(jié)構(gòu)大跨度工程就是火車站的車站站房，由于火車集售票廳、候車室、車站超市、餐飲娛樂等各種建筑設(shè)施于一體，加之旅客人流量大，這無疑加大了火車站車站站房的空間壓力，所以為了緩解和消除車站站房的空間壓力，目前我國的大多數(shù)火車站站房都采用鋼結(jié)構(gòu)大跨度結(jié)構(gòu)的建筑模式。但隨著社會的發(fā)展及社會需求的不斷提高，未來鋼結(jié)構(gòu)建筑工程的復(fù)雜程度將會越來越高，這就給我國的鋼結(jié)構(gòu)建筑施工帶來了新的挑戰(zhàn)。

1 工程資料

1.1 鋼梁、鋼架技術(shù)要求

此項(xiàng)工程的鋼架采用規(guī)格為H450×350×12×14的六根鋼立柱。鋼架主梁采用規(guī)格為H1600×240×25×40型鋼，最大跨度為35m。根據(jù)工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，鋼架的主梁、次梁連接板及柱節(jié)點(diǎn)板全部采用Q345B級鋼制造。鋼梁、鋼架的拼接焊縫及施工現(xiàn)場的對接焊縫接點(diǎn)開口坡度的強(qiáng)焊接為一級焊縫，其他結(jié)構(gòu)的拼接及對接為二級焊縫。

1.2 工程施工的難點(diǎn)

吊裝工程難度大?；谑┕がF(xiàn)場場地范圍較小，制作完成的鋼架及鋼梁不易運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，故采用現(xiàn)場拼接鋼架、鋼梁整體吊裝的方法進(jìn)行施工。吊裝工具將采用兩臺汽車吊，每臺起吊重量為50t。

基于該鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)成跨度大、節(jié)點(diǎn)多而復(fù)雜，拼接及焊接要求標(biāo)準(zhǔn)高等特點(diǎn)，為了能夠避免在施工現(xiàn)場因拼裝難題進(jìn)而影響施工進(jìn)度，所以對工程構(gòu)件采用在加工車間進(jìn)行試拼，及時地發(fā)現(xiàn)拼接中的難點(diǎn)問題，并結(jié)合施工設(shè)計(jì)要求對其進(jìn)行調(diào)整，一來可以確保拼裝的質(zhì)量，二來可以保證施工進(jìn)度。

2 對構(gòu)件安裝方案的選擇

基于施工現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，應(yīng)對施工現(xiàn)場進(jìn)行深入調(diào)研，結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，對鋼結(jié)構(gòu)的各個構(gòu)件進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算，根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況將采用工廠預(yù)制，現(xiàn)場拼裝的方案實(shí)施構(gòu)件的安裝工程。

3 工程安裝施工的主要技術(shù)

參照工程設(shè)計(jì)圖紙對施工現(xiàn)場、工廠、運(yùn)輸?shù)葏⑴c施工的環(huán)節(jié)制定構(gòu)件分配處理方案，此方案要遞交至設(shè)計(jì)部門，請其審核確認(rèn)。對于構(gòu)件制作安裝過程中可能出現(xiàn)的難點(diǎn)問題，應(yīng)組織有關(guān)的施工技術(shù)人員結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行研究、商討，結(jié)合施工現(xiàn)場實(shí)際情況制定相應(yīng)的問題解決措施，并對整個工程的施工工藝編制詳細(xì)的計(jì)劃。

4 工廠加工

4.1 材料檢測

嚴(yán)格控制材料的入場（廠）關(guān)。根據(jù)材料進(jìn)場（廠）清單對材料進(jìn)行檢測，檢測內(nèi)容包括材料的數(shù)量、型號、規(guī)格、爐批號等是否符合設(shè)計(jì)圖紙的標(biāo)準(zhǔn)和要求。

4.2 下料、切割

4.2.1 下料與預(yù)拼

根據(jù)審核優(yōu)化后的設(shè)計(jì)圖紙對于工程中連體部分的大梁采取分三段下料的方案。為了能保證構(gòu)件的制作質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙的標(biāo)準(zhǔn)和要求，應(yīng)對加工完的構(gòu)件在工廠內(nèi)進(jìn)行預(yù)拼，看構(gòu)件拼接效果是否能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

4.2.2 切割下料

板材采用數(shù)控切割機(jī)下料；加勁板和節(jié)點(diǎn)板采用剪板機(jī)下料；坡口加工采用刨邊機(jī)加工；主梁長度按定尺采購，主梁每段放焊接的收縮余量為2～5mm。

4.2.3 其他構(gòu)件的檢驗(yàn)

除主梁外的其他構(gòu)件，如次梁，可根據(jù)工程實(shí)踐下料經(jīng)驗(yàn)將焊接的收縮余量定為1mm；下料完成后應(yīng)對每一個構(gòu)件進(jìn)行檢驗(yàn)，及時找出存在問題的構(gòu)件，并對其矯正。

4.2.4 實(shí)施工廠預(yù)拼、矯正措施

基于該工程節(jié)點(diǎn)多而復(fù)雜，結(jié)構(gòu)三維要求嚴(yán)格的特點(diǎn)，應(yīng)在工廠對鋼結(jié)構(gòu)實(shí)施預(yù)拼，其目的是為了及時地發(fā)現(xiàn)構(gòu)件在拼裝過程中存在的問題，及時給予矯正，避免因施工現(xiàn)場拼接因處理難點(diǎn)問題而降低施工進(jìn)度，延誤工期。

5 施工現(xiàn)場的拼裝

5.1 鋼立柱的安裝

5.1.1 準(zhǔn)備工作

為了保證鋼立柱的架設(shè)安全性和拼裝連接點(diǎn)的安裝質(zhì)量，在鋼立柱拼接處加固臨時耳板，耳板厚度為10mm。連接上下柱的螺栓各3個，螺栓直徑為20mm。

5.1.2 鋼柱吊裝

汽車吊起吊時要將鋼絲繩栓牢鋼柱根部，經(jīng)吊鉤起吊、變幅及吊臂回轉(zhuǎn)，使鋼柱慢慢扶直，待鋼柱不再晃動時再提升。

5.1.3 鋼柱固定

待鋼柱吊到位后，用耳板、連接板、螺栓對其進(jìn)行臨時固定。

5.1.4 鋼柱標(biāo)高調(diào)整

鋼柱做臨時固定后，用大六角高強(qiáng)度螺栓固定連接單板，螺栓不能扭緊，通過塔吊升降來調(diào)整柱間間隙，進(jìn)而對預(yù)先標(biāo)定的控制線和下注標(biāo)示線間的距離進(jìn)行測量，數(shù)據(jù)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，打入鋼橛固定后再點(diǎn)焊，防止鋼柱下滑。

5.2 鋼梁的安裝

5.2.1 鋼梁現(xiàn)場拼裝

將胎架設(shè)置在連梁下方，待鋼梁從工廠運(yùn)輸至施工現(xiàn)場后用50t汽車吊將鋼梁吊到支撐胎模架，定位無誤后進(jìn)行焊接拼裝。

5.2.2 鋼梁現(xiàn)場焊接

焊接前要對構(gòu)件焊接區(qū)進(jìn)行清掃工作，確保焊接區(qū)無油污、鐵銹等，避免焊接后產(chǎn)生焊接氣孔影響焊接質(zhì)量。焊接完成后，要及時地對焊縫外觀進(jìn)行檢查，有焊渣的部位要清理干凈，同時焊接點(diǎn)不能有裂紋、焊瘤等缺陷存在。

5.3 檢測及效果

該鋼結(jié)構(gòu)工程完工后，運(yùn)用超聲波探傷及對各個構(gòu)件的外觀質(zhì)量、焊接尺寸、主體構(gòu)件尺寸進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果如下：鋼結(jié)構(gòu)接點(diǎn)角焊縫和對接焊接效果符合GB50205-2001中一級、二級焊接標(biāo)準(zhǔn)要求；其余焊接外觀質(zhì)量及焊接尺寸、主要構(gòu)件變形等全部符合設(shè)計(jì)要求和施工質(zhì)量要求。

6 結(jié)語

總之，鋼結(jié)構(gòu)大跨度鋼梁制作及施工難度系數(shù)大，本文只是起到一個拋磚引玉的作用，望有更多的人士參與到鋼結(jié)構(gòu)鋼梁制作施工的研究工作中，推動我國鋼結(jié)構(gòu)工程施工水平的不斷提高。

[1] 羅永峰，遇瑞.長沙中天廣場鋼結(jié)構(gòu)連廊的整體吊裝[J].鋼結(jié)構(gòu)，2008.

[2] 徐培福，傅學(xué)怡，王翠坤.復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.