住宅建筑輕鋼結(jié)構(gòu)施工運(yùn)用及技術(shù)研究

王新貴 剛皓天 劉國(guó)華

摘? ? 要：隨著我國(guó)建筑業(yè)的迅速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)在建筑企業(yè)中應(yīng)用廣泛，目前最為有效的也是最為廣泛流行的方法就是建設(shè)節(jié)能省地型住宅，正如鋼結(jié)構(gòu)住宅一樣，這也是中國(guó)建筑領(lǐng)域正在發(fā)展的方向。鋼結(jié)構(gòu)這一類別的住宅使用的建筑材料具有綠色環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)建設(shè)這類住宅的時(shí)候不需要耗費(fèi)過(guò)多的能源，有利于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施。輕鋼結(jié)構(gòu)在內(nèi)燃機(jī)工廠廠房建設(shè)中擁有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)并節(jié)省大量的建設(shè)費(fèi)用同時(shí)也簡(jiǎn)潔易于建設(shè)，可以產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：住宅建筑;輕鋼結(jié)構(gòu);施工技術(shù)

1? 導(dǎo)言

輕鋼結(jié)構(gòu)自身重量較小，且具備較強(qiáng)的抗震性能，在施工場(chǎng)地中的占地面積較小，因此在施工過(guò)程中得到了廣泛使用。鋼結(jié)構(gòu)對(duì)保證施工安全、提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和整體的承重能力具有重要的意義。因此，如何根據(jù)具體的建筑工程，分析鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，采取有效的措施，提高設(shè)計(jì)的技術(shù)水平，保證工程質(zhì)量是值得探討的問(wèn)題。

2? 輕鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

輕鋼結(jié)構(gòu)住宅相比于傳統(tǒng)住宅，有其突出的優(yōu)點(diǎn)：輕鋼結(jié)構(gòu)的住宅選用了輕型的屋頂結(jié)構(gòu)和墻體類別，鋼結(jié)構(gòu)本身的重量就相對(duì)而言輕一點(diǎn)，同時(shí)具備較高的強(qiáng)度，在材料消耗與材料本身的體積方面都比較小。該結(jié)構(gòu)對(duì)于地基承載力的要求比較低，因此降低了對(duì)于地基處理的成本。正因?yàn)檩p鋼結(jié)構(gòu)具有自重輕的特點(diǎn)，所以間接的降低了運(yùn)輸和吊裝等施工成本。鋼本身具有較好的延性，由此鋼結(jié)構(gòu)的延性也比較好，不僅如此，鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能好，同時(shí)其硬度和強(qiáng)度都比較高，因此在結(jié)構(gòu)生命周期內(nèi)所受到的損傷輕，易災(zāi)后修復(fù)。鋼結(jié)構(gòu)建筑的全部材料都可以通過(guò)工廠化生產(chǎn)，通過(guò)這種機(jī)械化的生產(chǎn)方式有利于提高材料的質(zhì)量，從而進(jìn)一步的提高了建筑質(zhì)量，保證了施工和運(yùn)營(yíng)階段的安全性。

3? 輕鋼結(jié)構(gòu)施工問(wèn)題及處理措施

3.1? 設(shè)計(jì)方面

在建筑施工過(guò)程中，多層輕鋼結(jié)構(gòu)的使用并未成熟，依然處于起步發(fā)展階段，相關(guān)技術(shù)還需得到進(jìn)一步的完善，比如多層輕鋼結(jié)構(gòu)的承重結(jié)構(gòu)體系、施工安裝技術(shù)以及承重維護(hù)方面存在很多問(wèn)題。而設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)最常見(jiàn)的問(wèn)題則桿件節(jié)點(diǎn)及組合樓蓋環(huán)節(jié)，一是支座計(jì)算簡(jiǎn)圖方面，多層輕鋼建筑中一般將框架結(jié)構(gòu)的支座設(shè)計(jì)為固定連接方式，但實(shí)際施工期間，鋼筋混凝土的固端連接卻并非固定，自身性能較差。同時(shí)，鋼材很容易被腐蝕，鋼柱錨入地基的難度較大，因此施工期間一般利用錨栓將鋼柱與混凝土基礎(chǔ)連接，但這樣無(wú)法確保固端的穩(wěn)定性，錨栓安裝期間很容易出現(xiàn)誤差問(wèn)題。除此之外，若工作人員沒(méi)有做好混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)工作，則地基基礎(chǔ)很容易出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題，以致樁基節(jié)點(diǎn)無(wú)法有效連接。二是壓型鋼板與混凝土組合樓蓋設(shè)計(jì)方面，實(shí)際施工期間，組合樓蓋會(huì)使用沖孔壓型鋼板，此種鋼板不需要使用剪力連接的鋼筋材料，可以通過(guò)鋼板上的刻痕將縱向剪力傳遞至鋼板上。但實(shí)際施工前，鋼板并不透水，加之存在防腐層，因此削弱了接觸面的結(jié)合作用力，且混凝土的強(qiáng)度也會(huì)下降。此時(shí)可以在結(jié)合組合樓板特性的基礎(chǔ)上，將壓型鋼材當(dāng)做施工中的永久模板加以使用，從而達(dá)到一材兩用的效果。

3.2? 施工方面

一是構(gòu)件節(jié)點(diǎn)施工，在多層輕鋼結(jié)構(gòu)中，框架柱、主梁以及連續(xù)次梁節(jié)點(diǎn)的施工均屬于構(gòu)件節(jié)點(diǎn)施工。且根據(jù)設(shè)計(jì)目的來(lái)看，結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)屬于剛性連接，設(shè)計(jì)時(shí)若采用焊接與高強(qiáng)螺栓之間的過(guò)渡點(diǎn)作為連接節(jié)點(diǎn)，則可以在工廠中完成焊縫工作，而只在施工現(xiàn)場(chǎng)連接螺栓即可，從而有效保證了連接質(zhì)量。多層輕鋼結(jié)構(gòu)的跨度一般在6至9米之間，為了確保經(jīng)濟(jì)性，可以采用直接焊接的方法，主要在組合工字主梁上面直接焊接工字梁的上下翼邊緣，而腹板則使用過(guò)渡班配備安裝好的螺栓孔。但施工期間，由于下料時(shí)極易出現(xiàn)誤差，以致母材之間存在較大的空隙，無(wú)法有效保證翼緣焊縫的質(zhì)量，從而極易導(dǎo)致虛焊、夾渣等焊接質(zhì)量問(wèn)題，無(wú)法形成次節(jié)點(diǎn)剛接，嚴(yán)重影響了輕鋼結(jié)構(gòu)本身的焊接質(zhì)量，也降低了施工的安全性，對(duì)此施工期間必須確保構(gòu)件就位的準(zhǔn)確性。二是抗剪栓釘施工，在栓釘施工期間，技術(shù)人員應(yīng)嚴(yán)格遵照相關(guān)的施工規(guī)范，且還應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)暮附与娏髋c焊接時(shí)間，嚴(yán)格控制栓釘?shù)奶嵘叨?，并在?yàn)收合格后有效保證栓釘?shù)暮附淤|(zhì)量。當(dāng)存在未焊透的栓釘時(shí)，工作人員應(yīng)打掉重新施焊，且還應(yīng)在提升焊釘高度的同時(shí)打磨平整施焊面。

4? 住宅建筑輕鋼結(jié)構(gòu)施工運(yùn)用及技術(shù)

4.1? 輕鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

我國(guó)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展處于剛剛起步發(fā)展的狀態(tài)，相對(duì)應(yīng)用和研究還需要很大程度上的研究和發(fā)展。金屬拱型波浪式的屋蓋結(jié)構(gòu)是使用彩色的鋼板在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)制作滾壓的施工方法碾壓成波浪形態(tài)的一種屋蓋結(jié)構(gòu)體系，制作方法就是把成卷的彩色鋼板壓制成圓弧形像拱橋似的槽板，然后經(jīng)過(guò)軋成一個(gè)一個(gè)像u形的連接或梯形波紋直槽板和將直槽板軋成拱型槽板兩道成型工藝制作而成，金屬拱型波浪式的屋蓋結(jié)構(gòu)把結(jié)構(gòu)的承重和圍擋的功能集于一體，沒(méi)有梁和檁條、板件之間的相互鉤鎖連接不需要螺栓和焊接、有良好的防水性能、施工速度的速度相對(duì)比較快捷、耗材相對(duì)較少，廣泛應(yīng)用在廠房、倉(cāng)庫(kù)、商場(chǎng)和機(jī)庫(kù)、軍營(yíng)等的建設(shè)中。從結(jié)構(gòu)的形式來(lái)看，金屬拱型波浪式的屋蓋結(jié)構(gòu)體系主要采用像拱橋似的結(jié)構(gòu)體系，有結(jié)構(gòu)在地面上的和不在地面上的兩種形式，并且大多是沒(méi)有窗戶的封閉的屋蓋式結(jié)構(gòu)。由于是一種拱形的薄殼結(jié)構(gòu)，所要研究的關(guān)鍵點(diǎn)就是要對(duì)拱殼的整體和局部穩(wěn)定性進(jìn)行受力分析。

4.2? 減少鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕

根據(jù)鋼材料的易腐蝕特點(diǎn)，設(shè)計(jì)工作人員在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮鋼材的防腐措施。在建筑物施工過(guò)程中，為了使建筑物更美觀，施工人員會(huì)給鋼結(jié)構(gòu)噴鋁或者噴鋅，但鋁和鋅是活潑金屬，很容易和周圍的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成新物質(zhì)，腐蝕性很強(qiáng)，因此在噴抹的過(guò)程中會(huì)加速對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕，為了預(yù)防這種腐蝕的發(fā)生，可先對(duì)鋼結(jié)構(gòu)涂抹一層防腐蝕的保護(hù)涂料作為保護(hù)層，保護(hù)涂料由于電阻大、附著力好，而且致密疏水性強(qiáng)，可以起到很好的防腐作用，保護(hù)層的運(yùn)用能有效地避免由于鋼結(jié)構(gòu)腐蝕造成的安全事故。

4.3? 鋼柱與鋼梁的工藝控制

在主構(gòu)件鋼柱與鋼梁安裝過(guò)程中，施工人員應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)條件、施工工期以及設(shè)計(jì)參數(shù)等明確吊運(yùn)機(jī)械及人力。且在吊裝構(gòu)件前要反復(fù)檢查地腳螺栓，明確構(gòu)件的外觀質(zhì)量與幾何尺寸。一是要完成鋼柱安裝施工的步驟及質(zhì)量控制工作，明確吊運(yùn)機(jī)械，輕鋼結(jié)構(gòu)工程的構(gòu)件自重較輕，且要求精度較高，受場(chǎng)地因素限制，安裝時(shí)應(yīng)采用重為25噸的輪胎式起重機(jī);二是要完成吊裝前的檢驗(yàn)工作，在吊裝鋼柱前再次檢查驗(yàn)收基礎(chǔ)與地腳螺栓，且起吊時(shí)應(yīng)在鋼柱部位墊好木板，以防鋼柱底端與地面發(fā)生拖拉問(wèn)題。三是在吊裝柱子時(shí)應(yīng)選擇合適的吊點(diǎn)，確保構(gòu)件離地200毫米左右，并檢查各部位情況，確保無(wú)問(wèn)題后在進(jìn)行正式起吊。四是柱子就位時(shí)應(yīng)緩慢加鉤，且要準(zhǔn)確穿引螺栓。一般柱頂端利用4根纜繩進(jìn)行固定，之后在利用2根纜繩封固就位后的橫梁。

5? 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)使我國(guó)的房屋建設(shè)步入現(xiàn)代化發(fā)展的行列，鋼結(jié)構(gòu)形式的住宅也將會(huì)成為現(xiàn)代建筑的重要標(biāo)志之一。我們應(yīng)注意到無(wú)論是輕鋼結(jié)構(gòu)的制造加工還是在現(xiàn)場(chǎng)的施工，我國(guó)與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平相比仍然有很大差距我國(guó)的技術(shù)人員還應(yīng)繼續(xù)努力，努力打造我國(guó)的輕鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王保省.多層輕鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用探析[J].四川水泥，2018.

[2] 林濤.鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及其應(yīng)對(duì)措施[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2018.