摘要:建筑工程的鋼結構施工體系復雜,且要求較高,隨著建筑業的發展和繁榮,給鋼構件的施工技術提出了更高的要求。因此,在鋼結構建筑施工前,要做好必要的準備工作,制定合理的施工方案和施工計劃,對施工中要面臨的問題要充分分析,不斷提高施工的技術水平,保證施工的質量。
關鍵詞:建筑工程;鋼結構;施工技術要點
1.建筑工程鋼結構的優缺點
1.1 鋼材選擇要點
鋼材應有抗拉、屈服強度和S(硫)、P(磷)、C(碳)含量的合格保證。所使用的鋼材應具有鋼材的質量保證書,其品種、規格、性能要符合國家產品標準要求,化學成分也要符合相關要求。鋼材表面質量在符合國家現行有關標準規定的基礎上,還應符合以下規定:當鋼材表面有銹蝕、麻點等缺陷時,缺陷深度不能大于該鋼材厚度負偏差值的1/2。
1.2 鋼結構的特點
強度高、質量好。與其他材料相比,鋼結構盡管密度大,但是強度高,在同樣的條件下,鋼結構的構件較小、自重較低。
材質均勻、性能好。鋼材有著均勻的內部結構,可以很好地通過理論計算反映實際性能。此外,鋼材由工廠生產,質量規范控制嚴格,具有可靠性。
延性好、抗震性強。由于鋼結構具備強度高、韌性和塑性好的特點,當地震發生時,鋼結構耗能能力強、損失小,抗震性比較強。
便于施工。鋼結構材料由專業工廠進行批量生產,具備較高的精確度;另外,鋼材可加工性能好,便于現場裁料和拼接;構件自重輕,方便吊裝工作,這些都極大地方便了高層建筑的現場施工。
耐火性好。相較于混凝土等其他材料,鋼材固定性強,便于導熱處理,其本身較強的耐火性也可以提高建筑物的耐火性。
1.3 鋼結構的不足
耐火性差:鋼材的導熱系數遠遠大于鋼筋混凝土的導熱系數,其耐火性能也遠遠差于混凝土結構,當在溫度達150℃以上時,鋼結構需要加隔熱層加以保護當溫度達到600℃時,鋼結構就會基本喪失其全部的強度和剛度。因此在鋼結構建筑中抗火被看成重要一環;耐腐蝕性差:由于鋼材表面的鐵原子與空氣中的氧化合會生成氧化鐵銹,銹蝕能夠引起應力集中,從而危害鋼結構建筑的使用安全,使鋼結構建筑壽命減短,因此對鋼結構建筑進行有效的防腐措施才能確保其使用時間。
2 建筑鋼結構施工技術要點
2.1 鋼結構施工時對材料的選擇和鏈接處理
鋼材作為建筑材料一般被劃分為型材、板材、管材以及金屬制品四類,而在土木工程的建設中一般選用普通的低碳鋼和低合金鋼以及優質的碳素鋼。對于鋼結構之間的連接則應根據鋼結構的形狀選擇相應的連接方法。例如對柱子截面的焊接一般采用“工”字或“十”字,而對于梁的焊接多采用“H”型鋼梁,如果建筑風格上對焊接有特殊要求還要根據具體要求進行特殊焊接。在焊接之時應采用高強螺栓對梁與梁、梁與柱進行連接,同時注意螺栓孔位的精確位置。
2.2 螺栓的預埋
施工人員在進行高層建筑鋼結構施工之時首先要做好螺栓的預埋工作,要將螺栓準確預埋好,從而使其能夠保障鋼柱的穩定性,方便鋼柱的安裝。具體來說,施工人員在施工時要選擇依靠軸線的中心位置作為螺栓的定位點(選擇軸線的偏差不可在2mm以上),并且要找到正確的標高基準(所選擇的高基準點應保持在5mm左右),做好所有預埋打算后再將螺栓進行深度預埋,當然具體的預埋數據還需要根據實際建筑的施工面積而具體確定,總而言之其最終目的就是為了保障接下來安裝鋼柱時的安裝質量。另外,在預埋螺栓過程中一定要伴隨著嚴格的檢測,檢測主要在兩個階段執行,第一個階段是在找到正確的軸線定位點后,第二個階段是在預埋完螺栓之后的填土澆筑固定過程中,在這兩個階段中施工人員都需要嚴格按照相關規定對螺栓的預埋工作進行嚴格的檢測與復查,從而保證其預埋的準確度,方便后面鋼柱的安裝。
2.3 焊接施工
鋼結構焊接施工前應首先檢查焊條的合格證,遵循結構對稱、節點對稱以及全方位對稱的焊接原則。焊縫表面不得有裂紋或焊瘤,一級焊縫不得出現咬邊、未滿焊等問題,并按要求對一、二級焊縫進行無損檢測,在規定的焊縫及部位要檢查焊工的鋼印。在焊接多層的梁柱時,應根據安裝情況先焊頂層柱與梁節點,然后焊接底部柱與梁節點,最后焊中間部分的柱與梁節點,從中間軸線柱向四周擴散施焊。每層焊道焊完后及時清理、檢查,清除缺陷后再焊。在焊接頂層梓和梁節點時,應先焊梓頂垂直偏差較大的部位,以便于利用焊接后的收縮變形應力來達到減少柱頂的垂直偏差。
2.4 預變形的技術
在建筑的鋼結構設計中,時常會有平面不規則結構的出現,然而這些平面不規則形狀的鋼結構,在安裝過程中很容易會出現內應力并導致結構變形的情況,針對這種情況,安裝單位一定要加強對安裝過程中的有效控制,來避免鋼結構的安全與功能受到影響,及鋼結構安裝的整體效果與質量,并且對這些影響因素,要進行全面思考,對這種變形起到提前預防的作用,也就是說在整個鋼結構進行安裝的過程之中,要經過對安裝過程與構件長短的有效調整與一些預先反向節點的變形值等方式,例如鋼梁起拱等措施來達到最終安裝完成的方式,保證鋼結構的順利安裝。
2.5 加強建筑鋼結構施工的防護技術應用
鋼結構施工中,特別是處于大自然環境中的建筑的鋼結構材料,鋼結構表面易與附近侵蝕性的物質發生化學反應,產生銹蝕。從而使鋼結構的構件失去了承載能力,最終,鋼結構的安全隱患威脅著建筑物主體,可能會造成嚴重的生命、財產損失。加強腐蝕技術的應用是十分必要的,如:涂層法的使用,涂層法是由面漆、底漆和中間漆組合而成的涂裝體系,每種同層都具有不同的耐受性和腐蝕條件,涂層法的首要工作是除銹,圖層的保護程度很大程度上有賴于除銹工作的徹底性。在金屬表面涂膜前進行一定的處理,可以讓涂料與金屬的防腐和粘結性能在很大程度上得到提高。復合涂層技術使用,熱噴的鋁鋅復合涂層防腐蝕效果更為長效,其對構建的尺寸、形狀等不受限制,但它具有局部的熱影響,因此它不會有熱變形的現象發生。陰極保護技術的使用,陰極的保護方法,其原理是對受保護的金屬表面進行直流電的施加,產生陰極化,直到電位呈現負于某電位,便會對服飾的陽極溶解進行有效抑制。以上無論是哪種方法,都是利用科學有效的設計在應用中起到對鋼結構的良好保護效果。
3 結語
綜上所述,近些年來,我國的土木工程建設行業出現了快速發展趨勢,拉動了我國國民經濟的建設。隨著工程建設規模的擴大,對施工質量提出了更高的要求。由于鋼結構具有多方面的優勢,因而在土木工程施工中的應用比例也在逐漸上升。現代土木工程建設的結構框架一般以鋼結構和混凝土結構為主,其中鋼結構性能良好,自身空間延展性強、建筑可利用空間廣、施工方便進度快、經濟效用高并且安全環保,逐漸在建筑工程中被廣泛應用。
參考文獻
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作者簡介:曾維紅;男;19880808,海南省海口市,全日制本科,研究方向:土木工程。