小議鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的探討

摘要：近年來，隨著我國經(jīng)濟的長足發(fā)展和鋼產(chǎn)量的大幅提高，鋼結(jié)構(gòu)在我國的應(yīng)用日漸廣泛，而鋼結(jié)構(gòu)本身所具有的許多優(yōu)越特點正逐漸被重視，這也是鋼結(jié)構(gòu)工程日益增多的原因之一。結(jié)構(gòu)的施工過程是一項錯綜復(fù)雜的系統(tǒng)工程，鋼結(jié)構(gòu)建筑具有強度高、自重輕、施工速度快、抗震性能好等特點。施工質(zhì)量的好壞就直接影響工程結(jié)構(gòu)的安全，如何控制工程施工質(zhì)量已引起業(yè)內(nèi)人士的重視。

關(guān)鍵詞：高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)

1、前言

鋼結(jié)構(gòu)建筑具有強度高、自重輕、施工速度快、抗震性能好、節(jié)能環(huán)保及工業(yè)化程度高等點。隨著城市建筑業(yè)的迅速發(fā)展，高層鋼結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用越來越多，合理確定鋼結(jié)構(gòu)安裝的施工順序、采取各種措施提高安裝質(zhì)量是保證整個工程質(zhì)量和工期的關(guān)鍵。一旦鋼結(jié)構(gòu)在施工過程中出現(xiàn)了問題就會帶來許多后患。輕者會影響工期，破壞結(jié)構(gòu)外觀，浪費材料等；重者則可能會造成人員的傷亡，甚至給社會帶來嚴(yán)重的不良影響。因此，對于鋼結(jié)構(gòu)工程的施工必須嚴(yán)格控制，防患于未然。

2、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的特點

用于建造高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)有著許多的特點，其中優(yōu)點有：結(jié)構(gòu)自重輕.抗震性能好.施工速度快.施工周期短以及工業(yè)化程度高，用于施工的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以采用在工廠生產(chǎn)，運至現(xiàn)場進行安裝，因而可以大大縮短施工周期。另外還有一個特點是鋼結(jié)構(gòu)無粉塵的干施工工藝及可回收并重復(fù)利用，這個特點符合可持續(xù)發(fā)展及環(huán)保的時代主題。

另外，主要缺點有：耐火性差，鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)比鋼筋混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)大的多，而且耐火性能比混凝土結(jié)構(gòu)差很多，當(dāng)溫度達(dá)到600℃時，鋼結(jié)構(gòu)就基本上喪失了其所有的強度和剛度；耐腐蝕性差，鋼材表面的鐵原子在空氣中發(fā)生反應(yīng)生成氧化鐵銹，銹蝕會使應(yīng)力集中，使鋼結(jié)構(gòu)的使用受到安全危害，提前破壞了鋼結(jié)構(gòu)，所以防腐措施是必不可少的。

3、鋼結(jié)構(gòu)施工中存在的問題

鋼結(jié)構(gòu)工程施工中產(chǎn)生的問題，是由于施工單位施工不善而造成的。主要問題有以下幾點：

⑴不熟悉圖紙，盲目施工，圖紙未經(jīng)會審，倉促施工；未經(jīng)設(shè)計部門同意擅自修改圖紙；

⑵未按相關(guān)施工驗收規(guī)范施工；

⑶未按相關(guān)操作規(guī)程施工；

⑷施工方案不周全，質(zhì)量管理紊亂。

4、鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

我國的高層與超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑自改革開放以來已有20 年的歷史，并在設(shè)計和施工中積累了不少經(jīng)驗，我國已自行編制了《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》。針對高層建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝構(gòu)件數(shù)量多和施工技術(shù)復(fù)雜的特點，對關(guān)鍵工序進行了研究，通過編制各種專項施工技術(shù)方案及質(zhì)量控制措施，實現(xiàn)高精度安裝、快速完成工期的目標(biāo)。

4.1鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計的原則

為了凸顯鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，必須做好鋼結(jié)構(gòu)體系以及組成部分的穩(wěn)定性工作。現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計大多數(shù)是按照平面體系來設(shè)計的，如桁架和框架。我們要使得這些平面結(jié)構(gòu)不發(fā)生平面外失穩(wěn)，需要從結(jié)構(gòu)整體布局來解決，可以增加必要的支撐構(gòu)件等。要求平面結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面穩(wěn)定計算需與結(jié)構(gòu)布置相一致。

4.2高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的材料要求

在不同的結(jié)構(gòu)中對材料的要求也會不同，在廣州市天河區(qū)珠江新城商業(yè).辦公樓1幢B2-10地塊（財富中心）地下部分鋼結(jié)構(gòu)安裝方案中，則需要保證材料的抗拉強度.伸長率.屈服點.冷彎試驗.沖擊韌性合格，并保證硫.碳.磷含量符合要求。當(dāng)鋼板厚度≥36mm時，要求采用Q345GJC鋼材。鋼材應(yīng)滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2010）的要求，鋼材的抗拉強度與屈服強度的比值不應(yīng)小于1.2。鋼材應(yīng)具有明顯的屈服臺階，且伸長率δ應(yīng)大于20%。鋼材應(yīng)具有良好的可焊性，同時應(yīng)具有冷彎試驗的合格保證。除標(biāo)明外，鋼板厚度≤35mm時，采用Q345B鋼材；當(dāng)鋼板厚度36～100mm時，采用Q345GJC鋼材，斷面收縮率≥Z15。其中當(dāng)鋼板厚度≥50mm時，要求斷面收縮率≥Z25。當(dāng)鋼板厚度≥36mm時，要求斷面收縮率≥Z15。

4.3鋼結(jié)構(gòu)制造技術(shù)

對于高層建筑的柱和梁，由于是主要承力構(gòu)件，其結(jié)構(gòu)制造的幾何精度將直接影響到安裝精度和承載狀況。特別是柱與柱的連結(jié)節(jié)點，目前大多設(shè)計采用非對稱V型坡口全焊結(jié)構(gòu)、接觸和摩擦共同傳力的栓焊結(jié)構(gòu)形式。柱與梁連結(jié)節(jié)點采用單面V型坡口加鋼襯墊全焊形式和腹板栓接，翼緣焊接的栓焊結(jié)構(gòu)。其中栓接螺栓大多采用高強度螺栓，栓接面需進行噴鋁或無機富鋅防銹防滑漆進行處理，出廠前抗滑移系數(shù)≥0.5。

⑴焊接工藝評定實驗

對于不同材質(zhì)、板厚，特別是屈服強度大于420MPa的高強度鋼（如國家體育場“鳥巢”），必須根據(jù)不同接頭形式，確定坡口尺寸和焊接工藝參數(shù)進行實驗，并對接頭焊接試件進行機械性能、彎曲、夏比沖擊等檢驗，達(dá)到設(shè)計規(guī)范要求后，方可進行工廠批量生產(chǎn)。

⑵鋼結(jié)構(gòu)的拼裝技術(shù)

拼裝工序是鋼結(jié)構(gòu)制造的主要工序之一，拼裝質(zhì)量的好壞，影響到桿件箱口尺寸、扭曲、旁彎等制造幾何精度。對于高層建筑的箱形或工型立柱，就顯得尤為重要。為保證立柱端面尺寸精度，常對隔板或腹板進行機加工或采用精密切割技術(shù)，保證其幾何尺寸誤差控制在±0.5mm或±1mm以內(nèi)。同時為減少變形，采用自約束和外力夾緊的它約束方式，滿足拼裝間隙控制在0.5mm以內(nèi)。

⑶鋼結(jié)構(gòu)工程的焊接技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)使焊前，對焊條的合格證進行檢查，按說明書要求使用，焊縫表面不得有裂紋、焊瘤，一、二級焊縫不得有氣孔、夾渣、弧坑裂紋，一級焊縫不得有咬邊、未滿焊等缺陷，一、二級焊縫按要求進行無損檢測，在規(guī)定的焊縫及部位要檢查焊工的鋼印。原則是采用結(jié)構(gòu)對稱、節(jié)點對稱、全方位對稱焊接。多層焊接宜連續(xù)施焊，每一層焊道焊完后應(yīng)及時清理檢查，清除缺陷后再焊。焊接接頭要求熔透焊的對接和角接焊縫 多層梁柱焊接時，應(yīng)根據(jù)安裝情況先焊頂層柱與梁節(jié)點，其次焊底部柱與梁節(jié)點，最后焊中間部分的柱與梁節(jié)點。在焊接頂層梓與梁節(jié)點時，應(yīng)先焊梓頂垂直偏差較大的部位，以利用焊接后收縮變形應(yīng)力達(dá)到減少柱頂垂直偏差。焊接順序宜從中間軸線柱向四周擴散施焊。

5、安全施工

安全施工是鋼結(jié)構(gòu)施工中的重要環(huán)節(jié)，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的特點是懸空.高空.作業(yè)點多。在施工過程中，僅高強螺栓就很多，這些零件雖小，但如果從l00m以上的高空掉下去砸到人頭頂，后果就不堪設(shè)想了。針對這些高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的特點，必須采取事前與過程控制相結(jié)合的方法，首先加強對施工人員的安全教育，堅持日安全巡視制度。然后采取防護措施比如帶安全帽.走安全梯.纜風(fēng)繩.防墜板.防墜器等。

6、結(jié)束語

鋼結(jié)構(gòu)體系已成為民用住宅建筑中的一種綠色環(huán)保的新型結(jié)構(gòu)體系。由于我國對于鋼結(jié)構(gòu)建筑這一領(lǐng)域的起點是比較低的，相應(yīng)的各個方面的施工技術(shù)還不是很成熟，需要一步一個腳印，積極對待，積累經(jīng)驗，不斷開拓創(chuàng)新，積極推動我國鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展。

參考文獻：

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