金屬結構現(xiàn)場拼裝施工技術

劉益強

（中國建筑第六工程局有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017010）

金屬結構現(xiàn)場拼裝施工技術

劉益強

（中國建筑第六工程局有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017010）

本文主要分析金屬結構現(xiàn)場拼裝施工布置，還分析鋼結構現(xiàn)場拼裝施工要點，闡述金屬結構現(xiàn)場拼裝施工過程中存在問題以及解決措施，經(jīng)驗淺薄，以供同行進行參考。

現(xiàn)場施工；金屬結構；施工技術；鋼結構

引言

隨著建筑行業(yè)迅猛發(fā)展以及建筑學技術不斷創(chuàng)新，以“鳥巢”為代表鋼結構建筑形式也不斷在我國快速升溫，這也說明我國建筑鋼結構已進入一個新建筑時代。建筑行業(yè)新變化也給鋼結構企業(yè)帶來新機遇，為更好體現(xiàn)建筑結構以及建筑藝術風格，這就不可避免地使鋼結構構件形狀多變、節(jié)點復雜等特性，這也對施工人員提出新技術要求。

1 施工現(xiàn)場布置分析

施工現(xiàn)場布置必須科學合理，金屬結構多數(shù)構件都是運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場然后進行組裝，受到運輸條件制約，往往是在工廠不能一次性完成整個鋼結構，只能在現(xiàn)場進行結構重新拼裝和組合。這樣現(xiàn)場結構拼裝構件多，占用場地面積大，因此科學合理有效進行施工現(xiàn)場布置與管理非常必要。在保證施工現(xiàn)場順利進行條件下，盡量節(jié)省施工占地；在保證現(xiàn)場內(nèi)外運輸通暢，同時滿足現(xiàn)場施工材料需求條件下，盡量減少材料場內(nèi)二次搬運；施工場地必須按就近原則布置。

2 鋼結構現(xiàn)場施工要點分析

2.1 施工定位放樣

施工控制定位測量工作是鋼結構施工質(zhì)量基礎條件，定位放樣工作質(zhì)量直接影響整鋼結構質(zhì)量，甚至造成整個結構體系受力不平衡，導致工程項目失敗。因此，高精度施工放樣對各個構件進行定位安裝測量工作是至關重要，必須非常嚴格謹慎，可以采用多臺自動跟蹤全站儀進行自動跟蹤，實時準確定位控制（見圖1）。必要時可以考慮使用構件定位器，這樣可以避免鋼管柱定位偏移，使得各點精確定位進而來避免一些現(xiàn)場不必要誤差影響，進一步提高鋼結構施工定位精度。

圖1 全站儀對現(xiàn)場構件坐標定位放樣工作

2.2 金屬結構焊接

金屬結構構件放置到位后，先進行點焊固定，即所謂定位焊接，定位焊接前必須檢查構件相對位置、方向、端頭是否正確，定位焊接必須焊接規(guī)范，包括焊透接縫、焊接長度等。完成定位焊接后就是成型焊接，這要求焊接工藝必須保證鐵水與熔渣很好分離，避免出現(xiàn)接縫缺陷問題。

2.3 金屬結構吊裝

在科學合理布置、定出各類構件堆放位置和范圍后，根據(jù)各種構件位置就可以確定吊裝先后順序、吊車具體位置以及吊車各項技術參數(shù)要求。一個作業(yè)過程必須完成每個區(qū)間全部構件吊裝任務，然后才可進行下一個吊裝區(qū)間吊裝工作，這樣就可以一區(qū)間一區(qū)間完成整個金屬結構吊裝任務。

2.4 典型工程現(xiàn)場分析

某工程項目中基礎工程采用預應力高強管樁和方樁設計，屋面結構主要采用鋼結構形式。包括有管桁架鋼梁結構，該工程建筑核心部分是大跨度拱鋼結構網(wǎng)殼。在施工時將整個大拱鋼構網(wǎng)架分6個拼裝區(qū)域，在各部分分區(qū)域構件安裝時，可以采用各不相同施工技術工藝進行，有些是地面拼接整體吊裝，有些是構件吊起空中定位焊接安裝（見圖2）。因此，鋼結構施工也是靈活多樣，應該是根據(jù)具體情況進行分析，現(xiàn)在適合具體工程施工方法。

圖2 采用支架進行拼裝以及網(wǎng)殼就位后示意

3 鋼結構現(xiàn)場施工存在問題

3.1 環(huán)境因素問題

3.1.1 風力因素是指施工環(huán)境區(qū)域空氣流速

主要是影響工程吊裝、定位、作業(yè)人員安全、材料安全等。另外，對構件焊接可靠性能有直接影響，進而影響焊接結構力學性質(zhì)。因此，風力因素對鋼結構施工比較大，一般風力較大時必須停止鋼結構施工。

3.1.2 空氣溫度和濕度直接影響鋼結構施工焊接過程

主要影響焊接設備性能指標，焊接接頭質(zhì)量、性能、脆性轉(zhuǎn)變以及延遲裂紋發(fā)展等。這對焊接結構體系質(zhì)量以及安全危害非常大。另外，使得較大時對鋼結構本身也會有很大影響，容易發(fā)生銹蝕等病害。

3.1.3 焊接縫隙處如有油漆或鐵銹等雜質(zhì)

在焊接時這些雜質(zhì)有可能參與化學反應，這些雜質(zhì)成分或元素會改變正常冶金化學反應，這也會提高焊接接頭發(fā)生缺陷問題幾率。

3.2 焊接存在問題

3.2.1 焊接中局部變形問題

構件加工人員操作不當，使得構件變形；焊接電流和方向不一致，必然會造成構件局部變形；當焊接時咬肉過量造成應力集中釋放而引起形變；在焊接時構件位置不正確或錯位，當應力釋放后會引起焊接局部變形。處理焊接中局部變形主要方法有：可以采用分步焊接、分段間斷進行焊接，同時必須控制焊接時電流大小以及方向等措施。

3.2.2 鋼結構焊接裂紋問題

鋼結構焊接裂紋主要存在熱、冷兩種裂紋形式。焊接熱裂紋就是在高溫下焊接縫內(nèi)部產(chǎn)生縱橫向等裂紋。其主要是因為熔池在結晶過程中具有偏析問題，當焊接應力較大時，它會將會使剛凝固固態(tài)金屬拉伸而產(chǎn)生熱裂紋。焊接過程產(chǎn)生熱裂紋是多種作用共同作用所產(chǎn)生結果包括力學作用以及冶金化學作用。其主要防范措施是：可以采用合理焊接順序；使用較小焊接線，對構件整體預熱法，在收弧時弧坑必須填滿等焊接工藝；焊接冷裂紋是焊接縫在冷卻過程中，當溫度降至200℃以下時產(chǎn)生，往往在焊接后馬上呈現(xiàn)出來。預防措施：可以通過提高鋼材質(zhì)量，減少鋼材中夾雜物；采用降低焊接應力各種焊接工藝方法等，可以避免或減少冷裂紋產(chǎn)生。

3.2.3 鋼結構焊接檢驗中問題

鋼結構最終質(zhì)量合格與否必須進行質(zhì)量檢驗（見圖3），對于檢驗過程檢驗員素質(zhì)不高或者經(jīng)驗不多，勢必造成檢驗存在問題。另外，焊接檢驗不合格處的處理質(zhì)量，往往被忽視，這是在質(zhì)檢過程中存在的問題。主要措施就是選擇技術過硬，具有多年質(zhì)檢或監(jiān)理經(jīng)驗高級工程師進行質(zhì)量檢驗，并可以采用現(xiàn)場跟蹤方式進行監(jiān)控。

圖3 鋼架垂直檢驗以及現(xiàn)場焊接接口圖

3.3 施工現(xiàn)場安全問題

3.3.1 現(xiàn)場安全管理問題

一方面由于現(xiàn)場施工管理人員、技術操作人員素質(zhì)不高，這也是施工單位現(xiàn)場安全管理難題，部分安全管理者對規(guī)范、標準不熟悉，只憑以往經(jīng)驗，往往會導致嚴重后果。此外，農(nóng)民工缺乏安全意識、組織紀律渙散、冒險違章蠻干等特殊性，這也都是安全管理重大隱患。另一方面安全管理不合理、不規(guī)范，建筑企業(yè)盲目追求經(jīng)濟利益，忽視安全管理現(xiàn)象非常普遍。

3.3.2 鋼結構吊裝安全問題

鋼結構吊裝施工過程非常復雜，高空作業(yè)危險性非常高，必須成立吊裝施工管理指揮部，指揮鋼結構吊裝安全作業(yè)，對現(xiàn)場作業(yè)人員必須進行進場安全教育、上崗培訓、相關知識考試，只有通過相關培訓和考試作業(yè)人員，才能有資格從事吊裝高空作業(yè)，確保每位作業(yè)人員處于正常工作狀態(tài)。

4 結語

在建筑鋼結構施工現(xiàn)場，必須精心布置構件存放位置與范圍，合理布設吊裝車位置，對各個吊裝構件進行精確測量與定位，以及避免在施工過程中眾多影響因素，減少多種安全事故生產(chǎn)。有針對性地實施安全防護措施，以避免鋼結構施工現(xiàn)場發(fā)生不必要施工事故。

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[2]趙建忠.鋼結構施工應注意事項[J].中國建筑金屬結構，2013（10）.

[3]李冬.探討鋼結構施工中質(zhì)量控制[J].商品與質(zhì)量：建筑與發(fā)展，2012（4）.

TU391

A

1671-3362（2013）07-0028-02