鋼框架結(jié)構(gòu)吊裝與焊接施工技術(shù)分析

文/丁海根 河北建設(shè)集團(tuán)股份有限公司 河北保定 071000

鋼框架結(jié)構(gòu)在建筑中有著十分普遍的應(yīng)用，因為施工工期短而且抗震性能好，并且具有極高的可重復(fù)利用性。為了保證質(zhì)量，就需要控制好吊裝和焊接兩方面的工作，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

1、鋼框架結(jié)構(gòu)施工的特點

鋼框架結(jié)構(gòu)的施工工作，主要包括鋼柱、鋼梁、吊裝、矯正、連接等工具，并且在鋼結(jié)構(gòu)的施工的同時，土建工作、基建工程的建設(shè)也會同步進(jìn)行，只有不同單位密切配合，才能保證鋼結(jié)構(gòu)施工的效率和質(zhì)量。

鋼框架結(jié)構(gòu)的施工中首先對放線、定位的精確性要求很高，由于這些工作在鋼框架結(jié)構(gòu)的每個環(huán)節(jié)當(dāng)中，因此安裝工作的重點[1]。鋼框架結(jié)構(gòu)的吊裝工作中，由于結(jié)構(gòu)有很大的體型，就會導(dǎo)致誤差上的累計，最終造成比較嚴(yán)重的問題。尤其是在受力發(fā)生了改變的情況下，會造成嚴(yán)重的工程事故。施工中所使用的起重和運輸設(shè)備同樣又比較高的要求，因為鋼結(jié)構(gòu)的重量很大、體型巨大，這妞導(dǎo)致高層框架安裝的作業(yè)很多，吊裝中需要保證機(jī)械的性能，需要滿足不同工況條件下的荷載，并且在起吊和就位安裝中，都能夠以事先模擬好的條件進(jìn)行。

由于鋼材的物理性質(zhì)，導(dǎo)致外界因素也會影響到安裝工作，無論是溫度、天氣等方面，都會對精度有很大的影響，焊接和螺栓也會由于天氣和溫度的影響導(dǎo)致質(zhì)量不一。所以鋼結(jié)構(gòu)的吊裝和焊接工作也需要在滿足天氣條件下進(jìn)行，或者通過給鋼板預(yù)熱來創(chuàng)造焊接的條件。

2、工程實例

2.1 工程概況

某商場項目的主體結(jié)構(gòu)為鋼框架結(jié)構(gòu)，局部設(shè)置了地下一層作為設(shè)備用房，地上有四層，一些局部有夾層。商場產(chǎn)111米，寬112米，屋頂高度30米。使用的鋼柱為焊接箱型鋼柱，鋼梁使用焊接H型鋼梁，使用焊接的方式來連接組合。商場鋼柱的最大截面處的尺寸為700＊830＊30，鋼柱被分成連段吊裝，單根鋼柱的最大重量為13噸，最大起吊高度為32.7米。

2.2 工程難點

本工程對于測量的精度要求非常高，因為鋼結(jié)構(gòu)施工在混凝土的基礎(chǔ)上進(jìn)行，但是由于鋼結(jié)構(gòu)施工完成之前混凝土結(jié)構(gòu)沒有足夠的穩(wěn)定性，這就導(dǎo)致控制測量必須精準(zhǔn)，才能讓工程建設(shè)穩(wěn)定進(jìn)行[2]。由于工程中的鋼結(jié)構(gòu)連接都是用了焊接和高強度螺栓連接，并且在焊接現(xiàn)場的焊接量非常大，所以需要在焊接工作中采取合適的工序，以合理有效的措施進(jìn)行焊接，滿足焊接工藝的要求。焊接工作中，也需要控制好焊接所導(dǎo)致的形變和焊接應(yīng)力，保證焊接符合規(guī)范的要求。

工程的工期很緊，必須要在85天以內(nèi)完成，工程使用的鋼結(jié)構(gòu)超過了8500噸，所以要在施工現(xiàn)場做好相關(guān)的準(zhǔn)備。而且，由于工程的位置屬于鬧市區(qū)，白天無法行駛貨車，只能晚上運輸構(gòu)件。工程中使用了很多不同型號的構(gòu)建，數(shù)量非常多，但是工程的施工場地比較狹小，為此必須要在施工過程中做好管理工作，保證構(gòu)件根據(jù)需要按照順序入場，避免由于入場順序存在問題導(dǎo)致工程無法正常施工。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)的吊裝工作

2.3.1 吊機(jī)的選擇

商場使用了箱形截面的鋼柱，根據(jù)計劃，吊裝工作中鋼柱分為兩段吊裝。分段電在樓層標(biāo)高上1.3米的位置。鋼梁采用分件吊裝的方式，跨度為16米，吊裝的重量為7.5噸。使用了RK100型履帶吊吊裝，吊裝半徑為18米時，該履帶吊有16.6噸的吊裝重量能夠滿足要求。

2.3.2 鋼柱吊裝

鋼柱的吊裝工作根據(jù)分區(qū)的要求按照順序進(jìn)行，保證能夠形成穩(wěn)定的框架體系。吊裝工作中，使用臨時連接耳板作為吊點，為了保證吊裝鋼柱的垂直，吊點必須要保持對稱。在鋼柱的安裝工作完成之后，還需要進(jìn)行檢查和矯正，保證后續(xù)的剛梁板安裝也能夠及時矯正。鋼柱定位后必須要及時焊接點半、螺帽和鋼柱的底板。上層的定位軸線需要從地面控制線直接從基準(zhǔn)線上引出。鋼柱的鏈接和校正完畢并且完成了焊接工作之后，還要將連接板割掉，保證光滑從程度，避免對母材造成傷害。

2.3.3 鋼梁吊裝

鋼梁的吊裝順序需要根據(jù)鋼柱的吊裝順序進(jìn)行，保證鋼架可以及時形成，確保鋼梁具有足夠的垂直度，使后續(xù)的鋼梁吊裝工作可以順利的進(jìn)行。在鋼梁吊裝工作完成周，還需要檢查鋼梁和連接板的貼合情況，保證貼合方向正確，并且通過設(shè)置安全繩來確定鋼梁的位置，讓施工人員可以在鋼結(jié)構(gòu)上方便行舟。如果鋼梁的重量不大，可以采取以及多吊的方式吊裝。也可以使用焊接吊耳的方式來對大噸位的鋼梁進(jìn)行吊裝工作，在完成吊裝工作后，將吊耳切割。鋼梁在吊裝時需要注意鋼梁的方向，并且調(diào)整好間距。

2.4 鋼結(jié)構(gòu)焊接

在鋼結(jié)構(gòu)的焊接工作中，需要控制可能存在的焊接變形，保證焊接的接縫完全熔透。工程中使用了小角度、窄間隙的焊接坡口，利用小熱量輸入，多層多道的焊接方法，減少焊接導(dǎo)致的收縮量[3]。焊接工作中，沿著鋼梁的軸向、鋼柱的方向進(jìn)行焊接，安裝時的接縫的收縮量為2毫米左右，在加工時必須要做好收縮量的預(yù)留工作。為了避免焊接后的殘余應(yīng)力過大，必須要控制好焊接的順序，并且在焊接之后采用錘擊的方法來消除應(yīng)力殘留。

在對工程進(jìn)行高空焊接工作時，由于當(dāng)時進(jìn)入了雨季，所以專門在焊接的位置設(shè)置了操作平臺，焊接平臺的周邊設(shè)置好護(hù)欄同時用帆布進(jìn)行封閉，在焊接平臺上還設(shè)置了平板專門負(fù)責(zé)擋雨，以便焊接人員在高中進(jìn)行焊接工作時，可以在一個比較安全的環(huán)境中工作，并且保證了焊接的整體質(zhì)量。工程中使用了二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行焊接保護(hù)的方法，圍繞焊縫的變形問題和殘余應(yīng)力等方面的需求，采用從中部向外的焊接方法，避免由于鋼柱有過大的扭轉(zhuǎn)，保證了焊接的質(zhì)量。

結(jié)語：

鋼框架結(jié)構(gòu)施工當(dāng)中，必須要做好吊裝和焊接的工作，通過控制好吊裝的方向，做好測量和校正的工作，從而保證吊裝的效果。焊接的工作中，同樣要控制好焊接的順序，并且要創(chuàng)造良好的焊接環(huán)境，保證焊接人員的安全并且控制焊接質(zhì)量。