多層輕鋼結構技術在建筑施工中的應用探析

（山西建筑工程有限公司， 山西 太原 030003）

1 多層輕鋼結構施工技術優勢

一是自身重量較輕且具備較好的抗震性能，輕鋼結構的材料高效輕薄，且具備較好的承載力與受力性能，因此其整體剛度較大，在施工期間可以節省更多的材料，不但可以降低建筑結構的整體重量，且還可以減少材料的運輸費用，因此在地震多發且地質條件惡劣的地區，輕鋼結構屬于最佳選擇。二是外形比較美觀，多層輕鋼結構的建筑造型簡單豐富，且構件的截面尺寸較小，增加了凈使用面積。且輕鋼強度較大，施工人員可以與樓板進行組合使用，增加了建筑凈高。輕鋼結構屬于開放型的建筑結構，不但會為設計人員帶來回旋余地且還可以滿足住戶分隔室內空間的需求。三是施工工期較短，輕鋼結構的安裝環節比較簡單，可以有效縮短工程周期，降低了整體的工程造價，增大了投資收益。四是具備良好的環保性能，輕鋼結構生產與使用期間不會消耗大量的能源與原材料，且產生的建筑垃圾與粉塵也較少，可以重復使用，具備良好的綠色環保性能。

2 多層輕鋼結構施工問題及處理措施

2.1 設計方面

在建筑施工過程中，多層輕鋼結構的使用并未成熟，依然處于起步發展階段，相關技術還需得到進一步的完善，比如多層輕鋼結構的承重結構體系、施工安裝技術以及承重維護方面存在很多問題。而設計環節最常見的問題則桿件節點及組合樓蓋環節，一是支座計算簡圖方面，多層輕鋼建筑中一般將框架結構的支座設計為固定連接方式，但實際施工期間，鋼筋混凝土的固端連接卻并非固定，自身性能較差。同時，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連接，但這樣無法確保固端的穩定性，錨栓安裝期間很容易出現誤差問題。除此之外，若工作人員沒有做好混凝土澆筑與養護工作，則地基基礎很容易出現不均勻沉降問題，以致樁基節點無法有效連接。二是壓型鋼板與混凝土組合樓蓋設計方面，實際施工期間，組合樓蓋會使用沖孔壓型鋼板，此種鋼板不需要使用剪力連接的鋼筋材料，可以通過鋼板上的刻痕將縱向剪力傳遞至鋼板上。但實際施工前，鋼板并不透水，加之存在防腐層，因此削弱了接觸面的結合作用力，且混凝土的強度也會下降。此時可以在結合組合樓板特性的基礎上，將壓型鋼材當做施工中的永久模板加以使用，從而達到一材兩用的效果。

2.2 施工方面

一是構件節點施工，在多層輕鋼結構中，框架柱、主梁以及連續次梁節點的施工均屬于構件節點施工。且根據設計目的來看，結構節點屬于剛性連接，設計時若采用焊接與高強螺栓之間的過渡點作為連接節點，則可以在工廠中完成焊縫工作，而只在施工現場連接螺栓即可，從而有效保證了連接質量。多層輕鋼結構的跨度一般在6至9米之間，為了確保經濟性，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，而腹板則使用過渡班配備安裝好的螺栓孔。但施工期間，由于下料時極易出現誤差，以致母材之間存在較大的空隙，無法有效保證翼緣焊縫的質量，從而極易導致虛焊、夾渣等焊接質量問題，無法形成次節點剛接，嚴重影響了輕鋼結構本身的焊接質量，也降低了施工的安全性，對此施工期間必須確保構件就位的準確性。二是抗剪栓釘施工，在栓釘施工期間，技術人員應嚴格遵照相關的施工規范，且還應選擇恰當的焊接電流與焊接時間，嚴格控制栓釘的提升高度，并在驗收合格后有效保證栓釘的焊接質量。當存在未焊透的栓釘時，工作人員應打掉重新施焊，且還應在提升焊釘高度的同時打磨平整施焊面。當存在凹坑時應利用手工焊方式進行修平，并在核定時間內完成焊腳的焊接問題。當因電流過大或焊接時間過長導致焊釘擠壓前產生較大镕 孔的，此問題會嚴重影響組合板端部的錨栓，甚至輕微的滑移也會對整體施工產生十分不利的影響，此時施工人員應及時檢查，并采取有效的補救措施，即在鋼梁與壓型鋼板之間進行補焊即可。

3 多層輕鋼結構技術在建筑施工中的實際應用

3.1 工程概況

某住宅小區位于大同市，占地約110畝。小區中x號樓長為33.5米，寬為12.8米，占地面積為438平方米。此建筑層數為4層，層高為3米，總體建筑面積為2160平方米。此建筑主體鋼結構已經竣工使用，鋼構件總數為700件，鋼柱為100件且鋼梁為600件，除此之外還配備垂直支撐與裝飾柱等，總體重量為120噸。

3.2 輕鋼結構安裝前質量控制

在施工之前，技術人員應做好施工期間所有鋼構件的檢查工作，比如鋼材的檢驗證書、焊條以及焊接材料的質量證明書以及焊接構件的檢驗證書等。在現場檢查過程中，技術人員應根據設計圖紙確定每個鋼構件的編號及安裝位置，明確螺栓孔的直徑與位置、節點摩擦面以及附件質量與規格等，以免此后施工期間出現尺寸不符問題。總體而言，施工中應做好以下質量控制工作，一是應采用噴砂方法做好摩擦面的施工工作，并抽取試件完成抗滑移系數的試驗。二是在螺栓進場時，工作人員應根據設計圖紙做好其質量與規格型號的檢查工作，并做好預拉力試驗。在安裝之前，工作人員還應在現場完成復查工作，比如柱中心線的檢查以及軸線檢查等，當發現不合格問題時應及時進行糾偏處理。除此之外，在安裝鋼結構構件時，還應完成必要的監督與質量監測工作，以有效保證工程質量水平。

3.3 鋼柱與鋼梁的工藝控制

在主構件鋼柱與鋼梁安裝過程中，施工人員應根據施工現場條件、施工工期以及設計參數等明確吊運機械及人力。且在吊裝構件前要反復檢查地腳螺栓，明確構件的外觀質量與幾何尺寸。一是要完成鋼柱安裝施工的步驟及質量控制工作，明確吊運機械，輕鋼結構工程的構件自重較輕，且要求精度較高，受場地因素限制，安裝時應采用重為25噸的輪胎式起重機；二是要完成吊裝前的檢驗工作，在吊裝鋼柱前再次檢查驗收基礎與地腳螺栓，且起吊時應在鋼柱部位墊好木板，以防鋼柱底端與地面發生拖拉問題。三是在吊裝柱子時應選擇合適的吊點，確保構件離地 200毫米左右，并檢查各部位情況，確保無問題后在進行正式起吊。四是柱子就位時應緩慢加鉤，且要準確穿引螺栓。一般柱頂端利用4根纜繩進行固定，之后在利用 2根纜繩封固就位后的橫梁。同時，在安裝鋼柱時應采用單構件安裝校正方法，確保每節柱的柱頂中心線重合。四是應做好鋼梁安裝質量的控制工作，在鋼柱安裝到位后，施工人員應每兩根柱為一個安裝組，完成鋼梁的起吊工作，且安裝時以每兩層為一個單元，在固定下層梁后在固定上層梁，完成主梁安裝工作后在安裝次梁。

3.4 焊接控制

翼緣板與腹板對接焊縫應互相錯開多于200毫米，H型鋼互相對接翼緣板與腹板應互相錯開多于 500毫米，且施焊時還應利用敲擊方法清除內應力。在全熔焊透焊縫前，技術人員應設置滅弧板，且滅弧長度應大于30毫米，并利用砂輪機完成磨光過渡處理。在焊接梁與柱、梁與梁節點時，應先焊接最上層的節點，之后在焊接下層節點，最后再焊接中層節點。

4 結束語

當前我國輕鋼結構技術得到了快速發展，尤其是多層輕鋼結構技術得到了廣泛使用，但施工期間依然存在一些問題，相關企業還應進一步加強研究與開發，并積極總結經驗教訓，從而更好的提高輕鋼結構的使用與設計水平，促使其緊跟國際的發展水平。

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[2]解劍豪. 多層輕鋼結構住宅施工技術[J]. 科技創新導報. 2009(14)

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