關于鋼結構安裝的探討

摘 要：鋼結構以質量輕、抗震性能好、強度高、塑性韌性好，施工速度快等優點在核電建設、工業廠房、高層住宅、豪華寫字樓等項目廣泛應用。但是在實際施工過程中，鋼結構的設計、制作、安裝存在大量問題，若這些問題不能引起足夠的重視，將會給工程質量留下隱患。本文結合對鋼結構工程施工的實踐經驗，討論了鋼結構的特點，鋼結構施工的焊接技術，鋼結構焊縫檢查，鉚釘和螺栓連接檢查等內容。

關鍵詞：鋼結構；施工；焊接；質量檢查；

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-09-00-01

鋼結構是由型鋼和鋼板通過焊接、螺栓連接或鉚接而制成的工程結構。鋼結構工程因其具有跨度大、利用空間大、施工速度快、經濟且實用等特點被廣泛利用于企業廠房及跨度較大的建筑上。鋼結構工程質量直接影響著建筑結構及使用安全。為確保鋼結構工程施工質量，保障人民生命財產安全，作為工程管理者，特別是工程質量的主要管理者的監理人員對鋼結構工程的施工質量的控制就顯得及其重要。

一、鋼結構的特點

（一）強度高，塑性和韌性好：強度高，適用于建造跨度大、承載重的結構；塑性好，結構在一般條件下不會因超載而突然破壞；韌性好，適宜在動力荷載下工作。（二）重量輕（三）材質均勻，和力學計算的假定比較符合：鋼材內部組織比較均勻，接近各向同性，實際受力情況和工程力學計算結果比較符合。（四）鋼結構制作簡便，施工工期短：鋼結構加工制作簡便，連接簡單，安裝方便，施工周期短。（五）鋼結構密閉性較好：水密性和氣密性較好，適宜建造密閉的板殼結構。（六）鋼結構耐腐蝕性差： 容易腐蝕，處于較強腐蝕性介質內的建筑物不宜采用鋼結構。（七）鋼材耐熱但不耐火：溫度在200℃以內時，鋼材主要力學性能降低不多。溫度超過200℃后，不僅強度逐步降低，還會發生蘭脆和徐變現象。溫度達600℃時，鋼材進入塑性狀態不能繼續承載。

二、鋼結構施工的焊接技術

（一）焊接技術的定義：焊接技術就是高溫或高壓條件下，使用焊接材料（焊條或焊絲）將兩塊或兩塊以上的母材（待焊接的工件）連接成一個整體的操作方法。

（二）焊接方法分類及特點：隨著生產和科學技術的不斷發展，目前金屬焊接方法的種類很多，如果按照焊接過程的特點區分，可以歸納為三大類：熔焊、壓焊、釬焊。此三類焊接方法又可細化為若干子項，具體分類如下：

熔焊：氣焊；電弧焊【手工電弧焊；埋弧自動弧；氣體保護焊（二氧化碳氣體保護焊；氬弧焊）】；電渣焊；等離子弧焊；電子束焊；激光焊；鋁熱焊。這一類焊接方法的共同特點是，利用局部熱源將焊件的接合處及填充金屬材料（有時不用填充金屬材料）熔化，不外加壓力而互相熔合，冷卻凝固后而形成牢固的接頭。

壓焊：接觸焊（點焊；縫焊；對焊）；冷壓焊；摩擦焊；超聲波焊；真空擴散焊；爆炸焊；高頻焊。這一類焊接方法的共同特點是，焊件不論加熱與否均施加一定壓力，使兩結合面緊密接觸產生結合作用，從而使兩焊件連接在一起。

釬焊：釬焊與熔焊相似，卻有著本質的區別，它是采用比母材熔點低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點卻低于母材熔點的溫度，利用液態釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴散實現連接焊件的方法。

（三）焊接工藝：選擇適當的焊接工藝，平焊、立焊、橫焊、仰焊等；采用短弧焊接，弧長一般為2～4mm。焊口清理：檢查坡口、組裝間隙是否符合要求，焊縫內不能有油污和銹物。烘焙焊條時要符合規定的溫度與時間，從烘箱中取出焊條后，要放在焊條保溫桶內保存。根據焊接層次、焊條型號、直徑、厚度，焊接技能等因素，選擇適宜的焊接電流。焊接速度：要求等速焊接，保證焊縫厚度、寬度的一致，從面罩內看熔池中鐵水與熔渣要保持等距（2～3mm）。焊接根據焊條型號不同而確定，一般要求電弧穩定，酸性焊條一般為3～4mm，堿性焊條一般為2～3mm。焊接角度通常有兩個方面，一是焊條與焊接前進的方向之間夾角為60～75°；二是焊條與焊接左右之間夾角有兩種情況，當焊件厚度相等時，焊條與焊件之間的夾角均為45；當焊件厚度不相等時，焊條與較厚焊件一側的夾角應大于焊條與較薄焊件一側的夾角。每條焊縫焊到結束時，將弧坑填滿后，要往焊接方向相反的方向帶弧，使弧坑甩在焊道內。焊接結束，采用氣割切除弧板，并修磨平整。清渣：整條焊縫焊完后清除熔渣，經焊工自檢確無問題后，才可以更換工作地點繼續焊接作業。在冬期溫度低于0℃條件下進行電弧焊時，除遵守常溫焊接的規定外，還應該調整焊接工藝的參數，使焊縫和熱影響區緩慢冷卻。焊后未冷卻的接頭，要避免碰到冰雪。當工作地點的溫度在0℃以下時，要進行工藝試驗，來確定適當的預熱溫度。

三、鋼結構焊縫檢查

（一）外觀檢查：檢查時應先將焊縫上的塵垢除去， 用放大鏡觀察是否開裂， 焊縫尺寸是否足夠； 是否有咬肉、氣孔、夾渣、未焊滿的陷槽等。（二）破壞性檢查：用與結構相同施焊條件的試件或直接從結構上切取的試件， 進行力學性能試驗。（三）無損檢查：承受拉力的重要的對接焊縫， 采用X 射線、r 射線、超聲波等檢查方法檢查焊縫內部的缺陷。（四）密封性檢查：采用油壓、水壓、氣壓、真空試驗或煤油滲透性試驗及化學試驗檢查焊縫密封性。

四、鉚釘和螺栓連接檢查內容

檢查時應著重注意鉚釘和螺栓是否在使用階段切斷和松動，同時兼顧重復受力之處及承重荷載、反復荷載、振動荷載處的鉚釘和螺栓， 以及設計與施工遺留下的缺陷。正常鉚釘在用手錘敲打時不得有絲毫跳動。螺栓檢查一般用目測結合扳手試板進行。正常工作的螺栓、螺帽， 不應有絲毫松動， 螺栓頭及螺帽應完全壓緊墊板。對承受巨大振動荷載特別重要的螺栓， 應定期卸開， 用放大鏡檢查是否存在裂縫， 必要時采用超聲波、磁力探傷等物理方法檢查。對于斷裂的螺栓， 應查明原因， 必要時核算螺栓強度是否滿足要求， 并予以更換或其它處理。對于松動的螺栓， 應結合檢查予以上緊。高強螺栓， 應采用專門的測力扳手， 擰緊到設計規定的螺栓拉力值。對于永久性螺帽， 應根據具體情況采用有防松裝置的螺母， 彈簧墊圈、打毛螺紋等方法處理。

五、結束語

隨著經濟的發展， 鋼結構在我國的應用會更加普遍。但鋼結構由于自身的某些弱點， 在設計和施工中會出現一些質量問題，有些還造成較大的人身傷亡， 因此必須予以重視，使工程質量、安全、工期等得以保證。

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