芻議建筑鋼結構施工

白娟+李曾

摘 要：本文分析了建筑鋼結構的技術特點，詳細闡述了建筑鋼結構施工的技術要點。

關鍵詞：建筑；鋼結構；施工技術；淺析

中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A

人類社會發展至今，土地資源緊張已經成為制約人類社會發展的重要問題。人們在開展社會生產活動時，無不想方設法緩解土地緊張壓力。作為以土地為基礎生產資料的建筑行業，更是在如何高效、集約利用土地方面投入了大量資源和精力。向高度要空間已經成為當前建筑行業的主要設計思路。由此帶來的結果就是高層建筑在城市建設中的大規模出現。高層建筑普遍使用鋼筋混凝土結構。由于密度大、重量沉，作為支撐結構的柱子在建筑面積中所占的比例呈現出持續上升的態勢，進而給超高層建筑鋼筋混凝土的使用帶來很大影響。針對這個問題，技術人員研發出高強度鋼材。高強度鋼材在高層、超高層建筑中的應用，表明了人類建筑技術水平已經達到一個前所未有的高度，在很大程度上代表了所在國科學技術和綜合實力發展水平。

1.建筑鋼結構特性分析

（1）比重小，重量輕。相對于傳統的鋼筋混凝土結構，鋼結構建筑中鋼材占據著主要比例，由于鋼材比重要遠低于混凝土比重，使得鋼結構建筑總體重量要比鋼筋混凝土結構建筑小得多。統計數據表明，鋼結構住宅體系的自重僅為混凝土結構重量的50%左右，由此降低了建筑基礎的載荷，進而減少基礎部分的工程造價。（2）機械性能優良。鋼結構以鋼材為基本建材，而鋼材具有良好的韌性和可塑性，從而使得建筑鋼結構在延性、塑性變形能力方面表現突出。即使發生了偶然性的超載或局部超載，鋼結構建筑也很難發生結構破壞。鋼材的良好韌性賦予了建筑鋼結構較高水平的動力載荷適應能力。住宅建筑采用鋼結構設計，可以大幅度提高建筑的抗震和抗風能力，建筑安全水平顯著提高。（3）有利于環境保護。鋼結構建筑拆除后，拆下來的鋼材可以循環使用，部分非鋼質材料也可以降解，減少了對環境的污染，適合當前環境保護的總體發展趨勢。（4）防火性能差。相對于混凝土，鋼材熔點較低。發生火災時，溫度升高到一定范圍后，鋼材強度下降就會變得明顯。根據有關規定，如果建筑鋼結構附近存在熱輻射源，溫度超過150℃以上時，為保障鋼材強度，需要予以遮擋。而當結構溫度超過500℃，鋼結構強度幾乎完全消失，整個建筑結構趨于倒塌。針對這個問題，建筑企業使用混凝土或磚將鋼結構包裹起來，以提高鋼結構耐火能力。（5）耐腐蝕性差。如果鋼結構所處環境空氣濕度大，或者存在腐蝕介質，鋼材的腐蝕速度就會大幅加快。這一點是鋼材比混凝土差的又一方面。為了提高鋼結構的耐腐蝕性能，鋼材表面通常采取涂料或鋅鍍層作為防腐保護措施，而且在使用期間還應定期維護。

2.柱基檢查技術要點

鋼結構的安裝質量直接關系到鋼結構建筑整體性和安全水平。樁基施工是建筑鋼結構施工的基礎環節，對于建筑施工質量有著至關重要的影響。為保障鋼結構施工質量以及施工效率，柱基的定位軸線、基準標高等指標的精度必須嚴格保證。在對柱基進行預檢時，要著重查驗定位軸線間距、柱基準標高和地腳螺栓預埋位置、長度、垂直度等參數。施工單位在柱基底板選擇合適位置作為基準標高點，并在周圍做好保護措施。在柱基中心表面和鋼柱底面之間應預留一定空間以方便安裝鋼柱時調整標高。這個間距通常位于50mm～70mm之間，我國采用50mm的規定。

3.鋼柱、鋼梁吊裝過程的技術要點

（1）鋼柱的吊裝。鋼柱吊裝有雙機抬吊或單擊吊裝兩種方法，其中，前者應在鋼柱離開地面后空中回直。后者則使用回轉法起吊，吊起時柱子根部應設置墊木，絕不能出現柱跟拖地現象。鋼柱到達指定位置后，要依照先豎直再水平的順序一次調整標高和位移，最終進行垂直度的調整。（2）鋼梁的吊裝。吊裝鋼梁前應對鋼柱牛腿位置的標高和柱子間距進行檢查，合格后方可進行鋼梁吊裝。吊裝主梁時，首先要進行梁上扶手桿和扶手繩的安裝設置。一旦主梁到達指定位置，就要把扶手繩和鋼柱綁好，以保障施工安全。吊裝鋼梁應在鋼梁鋼梁上翼緣處設置吊點，吊點具體位置選擇應以鋼梁跨度為基礎。實際施工時，可使用多頭吊索對重量較小的次梁等小梁進行同時吊裝，以提高施工效率。

4.鋼結構構建鏈接技術要點

（1）高強螺栓的鏈接。在高強螺栓鏈接之前，必須對螺栓鏈接的摩擦面進行預處理，該步驟通常包括在鋼構件的制作環節中，其次進行螺栓穿孔作業。如何確保孔眼對準是該環節的作業關鍵。如果出現孔眼錯位，需要擴大孔眼。最后擰緊螺栓。（2）焊接連接。根據施工環境不同，鋼結構的焊接焊縫可以分為工廠制作焊縫和現場安裝焊縫兩種。依照檢驗標準從高到低的順序，焊縫分為I、Ⅱ、Ⅲ級。等級越高，檢驗深度越精細。以焊接母材厚度為標準，30mm以上的使用半自動焊工藝，低于30mm的適應手工焊工藝。

結語

建筑鋼結構是一門新型建筑施工技術，需要解決的問題還有很多。逐項克服、解決技術問題，不斷提高建筑鋼結構技術特性，是建筑鋼結構施工今后發展的主要基調。隨著建筑鋼結構施工技術越來越受到重視，技術本身獲得了越來越多的發展助力。以高強度耐火鋼材為代表的新型建筑鋼結構鋼材紛紛涌現，推動著建筑鋼結構施工事業的迅速發展。我們相信，隨著高層建筑的普及以及技術的不斷完善，建筑鋼結構施工技術的應用空間會更加廣泛。

參考文獻

[1]郝燕春.大型鋼網架安裝技術[J].山西建筑，2010（1）：195.