王光新,雷 楊
(中國建筑第二工程局有限公司華東分公司,上海 200135)
鋼結構的基本構件由鋼截面或鋼板制成,根據(jù)使用需要通過焊接或螺栓連接按一定規(guī)則組合的承重機構。鋼結構廣泛應用于各種工程建筑,如鋼橋、鋼廠、鋼門、各種大型管道容器、高層建筑和塔式鐵路機械。鋼結構建筑(工程)的定義:以鋼結構為主的建筑結構的建筑工程,例如由專業(yè)鋼結構制造商制造并由授權建造鋼結構的公司安裝的工業(yè)裝置,高層建筑,大型建筑,建筑模具、塔式積木等。在建筑工程中,鋼結構是最重要的形式之一,不僅可以滿足建筑物的高度要求,而且可以創(chuàng)造更大的應用面積,同時滿足耐用性、安全性等要求。鋼結構工程直接影響到建筑技術、設施、建筑人員和建筑工地。鋼結構施工的技術水平的提高至關重要,能夠更好地滿足人們對住房的需求。加工和安裝是鋼結構工程的兩個主要施工過程。圖1為鋼結構的施工現(xiàn)場。
圖1 鋼結構施工現(xiàn)場
雖然鋼結構在質量上較小,但其強度比其他普通建筑材料高得多。因此,在相同的荷載和條件下,鋼結構比其他結構輕,便于運輸和安裝。由于具有良好的塑性,鋼結構不會因部分過載而突然斷裂。良好的韌性使鋼結構更能適應動態(tài)載荷。這些鋼的性能為結構的安全性和可靠性提供了充分的保證。鋼的內部結構是相對均勻的,非常接近均勻的各向同性體,在一定的應力范圍內幾乎完全有彈性。這些性能與機械計算的前提一致,使鋼結構的計算結果更符合實際應力條件。鋼結構由不同的型材組成,易于制造。許多鋼結構是由專業(yè)的高精度金屬結構制成的。制造的部件被運送到現(xiàn)場進行組裝,并與螺絲連接。結構輕巧實用,施工方便,施工時間短。此外,完成后的鋼結構易于拆卸、加固或改造。滿足住宅工業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求。鋼結構適用于高度工業(yè)化的工廠的大規(guī)模生產。它可以集成節(jié)能、防水、保溫、門窗等先進產品,作為一個整體應用,集設計、生產、施工于一體,提高住宅行業(yè)的水平。
因此,鋼結構適合住宅結構系統(tǒng)的創(chuàng)新。鋼結構可以根據(jù)不同的審美標準和人的功能要求,設計出不同的形狀、尺度和空間。制造商可以高精度、高質量、高速完成,使建筑美觀、經(jīng)濟。
在鋼結構工程施工中,需要進行相關的測量、定位和布置工作。在這些構件連接中,數(shù)據(jù)質量將直接影響項目的構建效果。只有當測量數(shù)據(jù)的準確性得到充分保證時,才能保證安裝的質量。因此,鋼結構施工過程中的數(shù)據(jù)要求非常嚴格。施工人員應結合實際情況進行測量、準確定位和計算,并記錄,充分理解相關參數(shù)的值,確保獲得的數(shù)據(jù)符合項目施工要求。同時,在設計鋼結構的力學模型和相關數(shù)據(jù)的基礎上,嚴格控制模型,每個部分的尺寸滿足設計要求的項目,避免偏差,不規(guī)則的鋼構件對安裝和施工設備的影響。所以要做好鋼結構施工記錄表格的記錄,表1為鋼結構施工記錄表格的目錄。
表1 鋼結構施工記錄表格的目錄
在工廠預先制作好鋼構件,加工后運往現(xiàn)場安裝,最終完整的鋼構件就形成了。運輸設備、運輸方法和起重設備在運輸和安裝過程中直接影響安裝質量。一般情況下,鋼構件的尺寸大、質量重,因此安裝起來很困難,特別是在高層建筑中。所以施工人員在吊裝過程中必須嚴格遵守吊裝技術要求,避免質量和安全問題的發(fā)生。
在安裝鋼結構之前,要做的準備工作有很多,目的是確保施工質量和節(jié)省施工成本。其中最重要的準備工作是設計圖紙。對在施工過程中可能遇到有難度的施工技術或問題,施工的負責人員在進行施工的時候必須進行研究和討論,并且提出解決的策略,嚴格按照施工技術要求進行施工。第二,在組織人員施工的時候保證鋼結構的施工安全,所有的施工人員要有安全意識,所以要做好準備工作才能開始施工,并且同時施工人員要分配好工作任務。施工人員不止要有安全意識,還要有質量意識,在這過程中,也必須保證工程的工期有合理的安排。
對于圖紙的繪制,專業(yè)設計師應檢查現(xiàn)場的實際情況,并根據(jù)實際情況完成圖紙。同時,在圖紙完成后,必須有相應的專業(yè)人員對圖紙進行審核,以盡量減少圖紙的問題或錯誤,避免延遲施工時間。由于大多數(shù)施工人員的技術水平較低,施工單位應將提高相關施工人員技術列入工作日程。施工單位須在施工前將施工圖紙轉換成可直接用于施工的圖紙,并進行一定的專業(yè)化。將術語或標識轉換為易于理解的語言,使圖紙簡單易懂,更容易讓施工團隊理解,并便于按照圖紙嚴格施工。
施工組織設計是控制項目進度的一種手段。項目進度控制是通過項目執(zhí)行的。進度控制的主要任務是利用組織、計劃、協(xié)調等方式從各個方面入手,確保項目的成功完成。因此,建設單位應根據(jù)項目的性質和特點,制定詳細、適當?shù)捻椖磕繕?,明確項目控制要求。
鋼結構安裝和施工中的重要環(huán)節(jié)是焊接施工,焊接會直接影響到金屬結構工程的安裝和施工的質量。在焊接施工的過程中,焊工的技術水平至關重要,焊接工藝和焊接質量是由焊工的技術水平?jīng)Q定的。技術水平高、綜合素質強的焊工才能焊接出來質量高的焊接結構。影響焊接質量的另一個因素是工藝。槽焊技術在鋼結構焊接施工中是最常用的工藝,在焊接的時候,需要按結構順序依次進行焊接,并且需要兩個人同時焊接柱和柱、柱和梁。
在建筑鋼結構的安裝過程中,鋼結構材料的質量可以有效地提高鋼結構的整體安全和生產率。我國的大多數(shù)建筑材料是Q235等碳鋼和Q345等低合金鋼。在購買和使用前,須嚴格審查產品質量證書和包括鋼結構材料在內的鋼的磷、硫、碳、剛度、抗拉強度的合格證書??刂其摻Y構材料基礎中嵌入螺栓的質量,建筑鋼結構工程的質量是影響鋼筋錨的質量:焊接材料的質量控制,選擇正確的焊接工藝方法,選擇焊接設備,焊接設備焊接材料的選擇和焊接部等應滿足國家標準的要求。焊接部分應保持干燥,焊條應防止焊接芯生銹。
在鋼結構的安裝中,施工單位必須加大施工力度,對施工高程測量、標定等方面進行管理和控制,以保證施工質量。首先,在鋼結構施工過程中,需要反復測量豎向、軸向、升力等數(shù)據(jù),并根據(jù)測量結果制定詳細的測量計劃,以保證測量質量;其次,在鋼結構的安裝和施工中,鋼柱的升降和安裝精度很難控制。在施工過程中,需要根據(jù)實際施工情況和鋼結構中心線不斷進行糾正,使校正質量得到保證。
要保證鋼結構的質量符合規(guī)定的標準,并且建筑設計的強度應符合抗震的要求,必須檢驗質量,所有制造程序必須嚴格遵守建筑設計的基本要求。在鋼結構施工完畢的時候,要進入施工現(xiàn)場,首先要檢驗質量。檢驗的內容,有鋼結構構件的數(shù)量、形狀和尺寸,如產品的質量檢驗不合格,不能施工。鋼結構項目驗收后,現(xiàn)場與項目管理機構應進行有效溝通協(xié)調,確定項目竣工時間和整體質量。確認無誤后,由相關人員簽字。驗收合格后,確定工程竣工日期,轉交金屬結構及質量控制單位簽字,送相應部門報送。
首先,要在施工現(xiàn)場設立專門的安全管理人員,統(tǒng)一管理施工人員、機械設備和安全用電。必須采取可靠的防護措施,如機械設備和安全箱。第一類特殊施工人員必須在施工前接受培訓,技術不成熟或未經(jīng)培訓的人員不得從事施工作業(yè)。所有進入施工現(xiàn)場的施工人員和管理人員都必須戴上安全帽,以防止因墜物而受傷;其次,鋼結構零件的提升速度必須平衡,現(xiàn)場要有專業(yè)人員進行指揮。高空作業(yè)中使用的所有材料和工具應存放在安全的地方,不得亂放。
鋼結構安裝及施工技術方面的研究工作任重而道遠,這將有助于提高施工質量,對建筑領域的發(fā)展也起著至關重要的作用。但是,鋼結構的安裝施工技術涉及面廣,非常復雜,雖然目前鋼結構安裝施工技術的發(fā)展還不夠深入,但發(fā)展前景十分樂觀。因此,為提高鋼結構安裝施工水平,在今后的研究中需要加大對鋼結構安裝施工技術的研究力度。
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