房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)分析

楊林 張鈺

摘 要：鋼結(jié)構(gòu)以其獨(dú)特的優(yōu)越性在建筑工程中，特別是在高層、超高層建筑中得到廣泛應(yīng)用。高層鋼結(jié)構(gòu)的施工是一項(xiàng)技術(shù)難度和工藝復(fù)雜程度都比較高的技術(shù)，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、施工場(chǎng)地的環(huán)境和施工單位的綜合實(shí)力確定工程施工的技術(shù)路線和關(guān)鍵的施工工藝。高層鋼結(jié)構(gòu)施工難度大，技術(shù)要求高，開展對(duì)該類工程鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的研究，可供其它類似工程施工時(shí)參考。

關(guān)鍵詞：房屋建筑；鋼結(jié)構(gòu)；技術(shù)要點(diǎn)

近年來，隨著我國住宅建設(shè)的發(fā)展及鋼產(chǎn)量的提高，鋼結(jié)構(gòu)住宅體系在國內(nèi)開始受到關(guān)注。鋼結(jié)構(gòu)由于其良好的力學(xué)性能、經(jīng)濟(jì)性能和使用性能，廣泛地應(yīng)用在廠房、橋梁和建筑領(lǐng)域，但其結(jié)構(gòu)本身的復(fù)雜性和設(shè)計(jì)難度，對(duì)其結(jié)構(gòu)性能的研究是當(dāng)前土木工程領(lǐng)域重要的課題之一。

一、鋼結(jié)構(gòu)工程特點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)施工時(shí)間短，用于施工的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以是工廠化生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安裝，可以大大縮短施工的時(shí)間。由于鋼材的抗壓、抗側(cè)彎強(qiáng)度均為混凝土的1.5倍，因此，在等同強(qiáng)度條件下可以縮小截面從而增大了有效的空間。鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工材料可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)再生利用，這樣就減少了大量的建筑垃圾。鋼結(jié)構(gòu)抗震性能好，由于鋼結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)、自重輕，能有效地降低地震及災(zāi)害的影響程度，有利于抗震。但鋼結(jié)構(gòu)耐火性差，鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼筋混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)，其耐火性能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)溫度達(dá)到600℃時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)就會(huì)基本喪失其全部的強(qiáng)度和剛度。因此，在鋼結(jié)構(gòu)建筑中抗火被看成重要一環(huán)。鋼結(jié)構(gòu)耐腐蝕性差：由于鋼材表面的鐵原子與空氣中的氧化合會(huì)生成氧化鐵銹，銹蝕能夠引起應(yīng)力集中，從而危害鋼結(jié)構(gòu)建筑的使用安全，使鋼結(jié)構(gòu)建筑壽命減短，因此，要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行有效的防腐才能確保其使用壽命。

二、鋼結(jié)構(gòu)工程材料要求

（1）目前，我國建筑鋼材較常用的有碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。所使用的鋼材應(yīng)具有質(zhì)量證明書，質(zhì)量證明書內(nèi)應(yīng)有鋼材抗拉、屈服強(qiáng)度和碳、硫、磷含量合格保證。鋼材品種、規(guī)格、性能、化學(xué)成分要符合國家標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)要求。

（2）連接材料中的焊條、焊劑要有產(chǎn)品質(zhì)量證明文件，并符合國家要求，為保證焊接質(zhì)量，藥皮不能脫落，焊芯不能生銹，焊劑不能受潮，保護(hù)氣體的純度要滿足施工工藝要求。

（3）鋼結(jié)構(gòu)連接用高強(qiáng)大六角頭螺栓連接副、扭剪型高強(qiáng)螺栓連接副、普通螺栓螺母、墊圈、鉚釘、自攻釘、拉鉚釘、射釘、錨栓、地腳錨栓等標(biāo)準(zhǔn)配件應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求。

（4）涂裝材料要有出廠證明書和說明書，并符合國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，涂料色彩應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，必要時(shí)可進(jìn)行樣板施工，經(jīng)驗(yàn)收合格后方可大面積涂刷。

三、房屋建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)分析

1、柱基檢查

第一節(jié)鋼柱是直接安裝在鋼筋混凝土柱基底板上的。鋼結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量和工效同柱基的定位軸線、基準(zhǔn)標(biāo)高直接有關(guān)。安裝單位對(duì)柱基的預(yù)檢重點(diǎn)是定位軸線間距、柱基準(zhǔn)標(biāo)高和地腳螺栓預(yù)埋位置、長(zhǎng)度、垂直度進(jìn)行檢查。基準(zhǔn)標(biāo)高點(diǎn)一般設(shè)置在柱基底板的適當(dāng)位置，四周加以保護(hù)，作為整個(gè)高層鋼結(jié)構(gòu)工程施工階段標(biāo)高的依據(jù)。在柱基中心表面和鋼柱底面之間，考慮到施工因素設(shè)計(jì)時(shí)要考慮留有一定的間隙做為鋼柱安裝時(shí)的標(biāo)高調(diào)整，該間隙一般規(guī)定為50-70mm，我國的規(guī)范規(guī)定為50mm。

2、柱標(biāo)高及梁長(zhǎng)度控制

鋼柱標(biāo)高控制應(yīng)按土建的標(biāo)高安裝第一節(jié)鋼柱底面標(biāo)高，每節(jié)鋼柱的累加尺寸總和應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的總尺寸。每一節(jié)柱子的接頭產(chǎn)生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應(yīng)加到每節(jié)鋼柱加工長(zhǎng)度中去。梁的翻樣下料長(zhǎng)度同樣不等于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，需考慮焊接收縮變形。焊接收縮變形可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算再按實(shí)際加工之后校核，確定其翻樣下料的精確長(zhǎng)度。

3、鋼柱、鋼梁的吊裝

（1）鋼柱的吊裝

在吊裝第一節(jié)鋼柱時(shí)，應(yīng)在預(yù)埋的地腳螺栓上加設(shè)保護(hù)套，以免鋼柱就位時(shí)碰壞地腳螺栓的絲牙。雙機(jī)抬吊時(shí)，鋼柱吊離地面后在空中進(jìn)行回直。單機(jī)吊裝時(shí)需在柱子根部墊以墊木，以回轉(zhuǎn)法起吊，嚴(yán)禁柱根拖地。鋼柱就位后，先調(diào)整標(biāo)高，再調(diào)整位移，最后調(diào)整垂直度。柱子要按規(guī)范規(guī)定的數(shù)值進(jìn)行校正，標(biāo)準(zhǔn)柱子的垂直偏差應(yīng)校正到零。當(dāng)上柱與下柱發(fā)生扭轉(zhuǎn)錯(cuò)位時(shí)，可在連接上下的耳板處加墊板進(jìn)行調(diào)整。為了控制安裝誤差，對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)先確定標(biāo)準(zhǔn)柱。一般取標(biāo)準(zhǔn)的柱基中心線為基準(zhǔn)點(diǎn)，用激光經(jīng)緯儀以基準(zhǔn)點(diǎn)為依據(jù)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)柱的垂直度進(jìn)行觀測(cè)。除標(biāo)準(zhǔn)柱外，其他柱子的誤差量測(cè)不用激光經(jīng)緯儀，通常是用丈量法。鋼柱軸線位移校正，以下節(jié)鋼柱頂部的實(shí)際柱中心線為準(zhǔn)，安裝鋼柱的底部對(duì)準(zhǔn)下節(jié)鋼柱的中心線即可。

（2）鋼梁的吊裝

高層、超高層框架梁一般采用H型鋼，框架梁與鋼柱宜采用剛性連接，鋼柱為貫通型，在框架梁的上下翼緣處在鋼柱內(nèi)設(shè)置橫向加勁肋， 框架梁應(yīng)按設(shè)計(jì)編號(hào)正確就位。鋼梁在吊裝前，應(yīng)于柱子牛腿處檢查標(biāo)高和柱子間距，主梁吊裝前，應(yīng)在梁上裝好扶手桿和扶手繩，待主梁吊裝就位后，將扶手繩與鋼柱系牢，以保證施工人員的安全。一般在鋼梁上翼緣處開孔，作為吊點(diǎn)。吊點(diǎn)位置取決于鋼梁的跨度。為加快吊裝速度，對(duì)重量較小的次梁和其他小梁，多利用多頭吊索一次吊裝數(shù)根。有時(shí)將梁、柱在地面組裝成排架進(jìn)行整體吊裝，減少了高空作業(yè)，保證了質(zhì)量，并加快了吊裝速度。

4、焊接施工

鋼結(jié)構(gòu)的焊接焊縫分為工廠制作焊縫和現(xiàn)場(chǎng)安裝焊縫兩大類。設(shè)計(jì)要求分為I、Ⅱ、Ⅲ級(jí)，I級(jí)焊縫要求最高，Ⅲ級(jí)焊縫要求最低。Ⅲ級(jí)焊縫只需要進(jìn)行外觀檢查，表面應(yīng)無氣孔、夾渣、弧坑裂紋等缺陷。I、Ⅱ級(jí)焊縫應(yīng)進(jìn)探傷檢驗(yàn)?，F(xiàn)場(chǎng)焊接一般采用手工焊和半自動(dòng)焊兩種。焊接母材厚度不大于30mm時(shí)采用手工焊，焊接母材大于30mm時(shí)采用半自動(dòng)焊，此外尚應(yīng)根據(jù)工程焊接量的大小和操作條件等來確定。

主梁與鋼柱間的連接，一般上、下翼緣用坡口電焊連接，而腹板用高強(qiáng)螺栓連接。次梁與主梁的連接基本上是在腹板處用高強(qiáng)螺栓連接，少量再在上、下翼緣處用坡口電焊連接。為保證梁與鋼柱連接處的節(jié)點(diǎn)域有較好的延性以及連接可靠性和樓層層高的精確性，在梁所在位置設(shè)置懸臂梁，懸臂梁上下翼緣與鋼柱的連接采用剖口熔透焊縫，腹板采用貼角焊縫。梁與鋼柱的懸臂梁連接，上下翼緣的連接采用襯板全熔透焊縫，腹板采用高強(qiáng)螺栓連接。

柱與柱的對(duì)接焊接，采用二人同時(shí)對(duì)稱焊接，柱與梁的焊接亦應(yīng)在柱的兩側(cè)對(duì)稱同時(shí)焊接，以減少焊接變形和殘余應(yīng)力。 矩形或方形鋼柱內(nèi)的加勁板的焊接應(yīng)按現(xiàn)行規(guī)范要求采用熔嘴電渣焊，不允許采用其他如在箱板上開孔、槽塞焊等形式。

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)工程已經(jīng)成為高層建筑施工中的一項(xiàng)重要建設(shè)項(xiàng)目，而建筑功能發(fā)揮的好壞正取決于鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的好壞，在施工過程中必須嚴(yán)格按照每一道工序的規(guī)范要求，對(duì)各環(huán)節(jié)質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，防止各種質(zhì)量通病的發(fā)生，確保整體工程施工質(zhì)量達(dá)到合格水平，并努力實(shí)現(xiàn)創(chuàng)優(yōu)目標(biāo)。因此，我們必須加快研究，不斷采用新技術(shù)、新工藝，改善工作條件，提高工作效率，逐步向機(jī)械化、智能化水平發(fā)展，為城市建設(shè)奉獻(xiàn)力量。

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