鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工技術(shù)與質(zhì)量控制

武尚為

摘要：隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大力發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)因其工期短，造價(jià)低，結(jié)構(gòu)變化多樣而得到越來越廣的運(yùn)用。本文對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工技術(shù)談點(diǎn)看法，供參考。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；建筑；優(yōu)勢(shì)；應(yīng)用

鋼結(jié)構(gòu)屬于框架結(jié)構(gòu)，在跨度相同情況下，鋼梁高度是鋼筋混凝土梁高度的一半。在承載力相同的情況下，鋼柱外圍面積是鋼筋混凝土面積的1/4。這使“肥梁胖柱”的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的弊端在一定程度上有所緩解，但是“藏梁包柱”仍然是鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)的一項(xiàng)主要內(nèi)容。

1 建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

1.1平面布置和結(jié)構(gòu)選型

鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)需要對(duì)風(fēng)荷載和地震荷載作用下的水平位移進(jìn)行控制，因此，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的考慮是非常重要。在住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常常把樓梯間、電梯間墻體設(shè)計(jì)為抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。

1.2變形限值的討論

抗側(cè)力結(jié)構(gòu)可以是鋼結(jié)構(gòu)，也可以是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。當(dāng)采用鋼桁架作為抗側(cè)力結(jié)構(gòu)組成純鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，規(guī)范規(guī)定：在風(fēng)力作用下，層間位移1/400，頂點(diǎn)位移1/500；在地震作用下，層間位移1/250，頂點(diǎn)位移1/300。因此，采用鋼桁架作抗側(cè)力結(jié)構(gòu)可能造成用鋼指標(biāo)有較大提高，從而增加造價(jià)。

若按鋼結(jié)構(gòu)限值1/300控制結(jié)構(gòu)整體剛度，在地震中待鋼結(jié)構(gòu)參加工作時(shí)，鋼筋混凝土剪力墻己經(jīng)產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)破壞，這種考慮不夠安全。

若按鋼筋混凝土剪力墻限值1/800控制結(jié)構(gòu)整體剛度時(shí)，鋼梁、鋼柱截面會(huì)因地震力加大而大幅度增加。

1.3層數(shù)和層高的確定

任何一種結(jié)構(gòu)形式都有它的適用范圍、最佳建造高度。鋼結(jié)構(gòu)正是在高層、超高層建筑中具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，高層住宅由于地震設(shè)防，梁、柱斷面雖然與同條件鋼筋混凝土梁、柱相比要小的多，大空間自由分割歷來是住宅的希望。

1.4柱網(wǎng)確定和柱斷面型式的選擇

柱網(wǎng)的確定一般根據(jù)乎面分割情況，結(jié)合梁的位置和截面高度，以及鋼梁的隱蔽方法來決定。外墻處的柱距是柱網(wǎng)確定的關(guān)鍵，把沿外墻鋼梁和外墻窗上皮的高度關(guān)系處理好，柱網(wǎng)也就基本確定了。

1.5鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造

節(jié)點(diǎn)構(gòu)造直接影響鋼材用量，在試點(diǎn)住宅中集中力量解決了兩個(gè)部位的節(jié)點(diǎn)做法。

1.5.1柱腳生根部位

試點(diǎn)工程地下層結(jié)構(gòu)按鋼筋混凝土框架—剪力墻結(jié)構(gòu)考慮，柱腳位于地下室頂板標(biāo)高處，柱腳與頂板預(yù)埋鋼板用高強(qiáng)螺栓連接。首層超市用鋼筋混凝土包柱按鋼骨混凝土框架—鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)考慮，二層以上鋼框架—鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。

1.5.2鋼框架的鋼梁和鋼筋混凝土剪力墻（核心筒）的連接

為了確保試點(diǎn)工程安全可靠，設(shè)計(jì)中沒有采用單純?cè)诩袅χ蓄A(yù)埋鋼板的連接方法，而是在剪力墻端部和核心筒拐角處自柱腳標(biāo)高起，設(shè)置上下貫通的Ⅰ型芯柱，并且，在鋼梁高度處用鋼桁架作為芯柱與芯柱之間的橫向連接，以確保該部位節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)和計(jì)算假定相吻合。

1.6結(jié)構(gòu)體系選擇

1.6.1 5～6層以下的，可采用框架體系或框架—支撐體系，6層以上的可采用框架支撐體系或框架—混凝土剪力墻（核心筒）體系。多層房屋大多采用雙重體系。

1.6.2框架柱有H型鋼柱，鋼管砼柱和鋼骨砼柱，后兩種為組合柱。在小高層中，組合柱比H型鋼柱省鋼。

1.6.3剪力墻比鋼支撐的延性低，在大震時(shí)延性低的地震力大，延性好的地震力小，從抗大震的性能來說，鋼支撐比砼剪力墻好。

2鋼結(jié)構(gòu)施工安裝要點(diǎn)

整體來說鋼結(jié)構(gòu)的施工流程比較復(fù)雜，并且建筑的要求不同，在細(xì)節(jié)上也有很大的差異性。

2.1 選材與連接。鋼材通常分為板材、型材、金屬制品以及管材四大類。在鋼結(jié)構(gòu)中，柱子截面一般多為箱形截面或者寬翼緣“工”字形，另外還有“十”字形截面等等；梁多數(shù)是焊接或者軋制的“H”型鋼梁，如果要求特殊也可以符合截面，在安裝前要對(duì)主要的焊接接頭做焊接工藝的試驗(yàn)，定出焊接的格料和各項(xiàng)參數(shù)。

2.2 鋼構(gòu)件的堆放以及選擇安裝機(jī)械地點(diǎn)。一般鋼結(jié)構(gòu)的安裝采用的是塔式起重機(jī)，臂桿長(zhǎng)度要有夠的覆蓋面，并且起重能力要相應(yīng)足夠，從而滿足各種不同部位構(gòu)件的起吊要求。鋼絲繩容量也要能滿足起吊的高度要求；起吊速度有足夠的檔次可以滿足安裝要求。

2.3 油漆工藝流程

2.3.1 基層處理首先把金屬的表面清理干凈，然后再做除銹。手工處理先用鋼絲刷反復(fù)刷打，再用精砂布打磨，使得表面光亮、平滑，然后再用棉紗或者紗布把打磨下的銹粉和浮灰清理干凈。如果表面腐蝕嚴(yán)重，則用鋼絲刷和鏟刀處理，大面積的銹蝕則可以用砂輪機(jī)來配合清理。

2.3.2 涂防銹漆、刮膩?zhàn)釉谕科崆耙ＷC金屬表面的干燥，如果有水份則要立即擦干。施涂時(shí)要刷細(xì)、刷滿、涂刷到位，并且要注意鉚孔內(nèi)不能有涂料涂入。待到防銹漆干燥后，采用和油漆配套的膩?zhàn)影褬?gòu)件的表面缺陷刮平。

2.3.3 涂磷化底漆磷化底漆包括底漆和磷化液兩部分。在涂刷磷化底漆兩個(gè)小時(shí)以后就可以涂刷其它面漆或底漆。干燥后如果表面形成了均勻的灰褐色的磷化膜，則代表已經(jīng)達(dá)到了磷化的要求。

2.3.4 刷涂面漆刷涂面漆時(shí)要多理多刷，油要不流不墜、飽滿均勻、色澤光亮一致。涂刷后要及時(shí)檢查避免漏刷。鋼結(jié)構(gòu)的面漆通常需要刷兩遍以上，厚度達(dá)70微米。

3如何作好鋼結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量控制

3.1做好工程開工前準(zhǔn)備工作

3.1.1強(qiáng)化施工圖紙的會(huì)審工作。圖紙是工程施工的依據(jù)，工程開工前項(xiàng)目控制機(jī)構(gòu)要組織控制人員熟悉工程圖紙與項(xiàng)目有關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、工藝技術(shù)條件，充分領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖。

3.1.2認(rèn)真審查鋼結(jié)構(gòu)安裝施工組織設(shè)計(jì)。施工組織設(shè)計(jì)是施工單位全面指導(dǎo)工程實(shí)施的技術(shù)性文件，施工組織設(shè)計(jì)的完善程度直接影響工程的質(zhì)量、進(jìn)度。因此，鋼結(jié)構(gòu)安裝工程施工組織設(shè)計(jì)審查要針對(duì)性和重點(diǎn)。

3.2加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工過程中的質(zhì)量控制

3.2.1作好鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)工程的質(zhì)量控制。鋼結(jié)構(gòu)工程的基礎(chǔ)一般都采用混凝土獨(dú)立柱基礎(chǔ)，基礎(chǔ)的混凝土及鋼筋、模板的施工與其他工程的施工工序及方法相同，而基礎(chǔ)獨(dú)立柱中預(yù)埋的螺栓是質(zhì)量控制的重點(diǎn)，單個(gè)螺栓及每組螺栓之間的間距、高低的偏差，直接影響鋼結(jié)構(gòu)工程的安裝質(zhì)量，我們?cè)诳刂瀑|(zhì)量控制過程中，要求施工單位必須嚴(yán)格控制好。

3.2.2鋼結(jié)構(gòu)主體工程的質(zhì)量控制。

①鋼構(gòu)件的質(zhì)量驗(yàn)收。鋼構(gòu)件的加工已實(shí)行工廠化生產(chǎn)，鋼構(gòu)件的進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量驗(yàn)收就非常重要。

②鋼構(gòu)件安裝質(zhì)量控制。柱、梁安裝時(shí)，主要檢查柱底版下的墊鐵是否墊實(shí)、墊平，柱是否垂直和位移，梁的垂直、平直、側(cè)向彎曲、螺栓的擰緊程度以及摩擦面清理，驗(yàn)收合格后，方可起吊。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)安裝形成空間固定單元，并進(jìn)行驗(yàn)收合格后，要求施工單位將柱底板和基礎(chǔ)頂面的空間用膨脹混凝土二次澆筑密實(shí)。

3.2.3門窗工程安裝質(zhì)量的控制。要求施工單位先固定鋼窗一邊的立柱，待鋼窗完全固定就位后，再焊接另一邊的立柱，這樣保證鋼窗與立柱之間無縫隙。

參考文獻(xiàn)：

王宗雄.探析建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)與質(zhì)量控制的措施[J].中華民居，2013（9）.endprint