建筑鋼結構施工技術與質量控制的策略分析

管永釗

（河北鋼山杭蕭鋼結構工程股份有限公司，河北 保定 072450）

近些年，由于社會主義市場經濟的發展，以及科技管理水平的迅速提升，我國鋼結構建筑不斷涌現，因為其建筑時間較短、抗震性較好、安裝簡便、可以循環使用，因此越來越被大眾所認可，而鋼構建筑安全問題也已經成為人們所關注的焦點。由于鋼結構屬框架結構，鋼骨架相比鋼筋混凝土結構，在結構強度相等的前提下，鋼柱外圍建筑面積約為鋼筋砼建筑面積的四分之一。這也使得傳統“肥梁胖柱”的鋼筋混凝土框架結構的弊病有所改善，但是“藏梁包柱”依然是我國鋼結構住宅建設的一個重點項目。本文將對住宅鋼結構建造方法加以研究、論述，并給出具體的優化措施。

1 建筑鋼結構工程技術闡述

鋼鐵結構建筑工程和常規鋼筋混凝土建筑工程相比，其施工技術也存在著很大的差異。其中，由于鋼構建筑的施工工藝相對復雜，而鋼結構部件的施工精度更高，因此也較大限度地增加了建筑工程總體的強度、剛度和彈性。此外，由于鋼構施工技術也提高了建筑總體的安全性和施工進度，因此更有效地促進了我國綠色建筑施工行業的發展。隨著我國社會對環保建筑發展的高度關注，鋼構建筑的施工技術也在不斷創新。目前，在我國建筑行業中的鋼構施工技術已經加入了不少促進城市發展的綠色建材和環保施工技術的綠色因素，以適應我國城市發展戰略。與此同時，為有效地對施工的結構工程質量實施管理，國家根據鋼構施工質量管理的不同環節也制定了相應的規定。因為鋼結構施工中包含的預制構件要求比較多，所以在工程質量控制的審查要求比較嚴格。這不但需要對工程鋼構項目的施工技術標準與工程質量加以嚴格的約束，還需要鋼結構的有關專業人才持證上崗。

2 建筑鋼結構的主要特征

2.1 質量輕、性價比高、承重能力強

因為鋼結構自身材質較輕，而且體型也比任何建筑物更小，因此可以增加建筑物的利用面積和節約所構建筑物的空間。同時又由于其剛度較高，在接受作用力的同時可使其合理地發散開來，從而很大程度上增加了自身的構造承載力和防震能力。因此性價比明顯優于市場上的其他類型結構。

2.2 鋼結構的可塑性和韌性強

鋼結構作為整體建筑的主要骨架，遍布于整體建筑中的不同部分，其所承受結構壓力都很大，因此若想滿足整體建筑標準的結構承載力要求、提高整體建筑的堅固性能，就需要鋼結構具有較強的彈性和可塑性。鋼結構的熱可塑性特點可提高整體建筑的承載能力，并通過巨大的拉應力確保了施工中的混凝土沒有發生熱斷裂的情況。

2.3 綠色可持續性

受環保問題的影響，綠色建材逐漸引起各界關注，在建筑過程中主張把環境污染的程度降至最低。而建筑鋼結構和傳統的水泥材料比較，可以表現出較大優越性，滿足了綠色建設的需要，而鋼結構裝配式施工建筑則可以縮短整個建設的施工周期和增加構件的二次使用率，如在建筑過程中將多出來的“邊角料”實現了二次加工和使用。建筑鋼結構可以契合現階段在我國所倡導的可持續發展的建筑理念，從而實現了真正的綠色建設。

3 建筑鋼結構施工技術要點分析

3.1 鋼結構螺栓預埋施工技術要點

預應力混凝土結構在澆筑時的柱腳與預應力混凝土基的有效銜接，一般使用埋入的剛性桿腳螺栓方式。在預埋工作桿腳螺栓的過程中，必須合理地對基本定位軸線與高程基準點加以控制，一般將位置主軸誤差控制在±2mm 以內，將高程誤差限制在±5mm 以內。柱腳螺栓施工過程中的安裝及就位第一節鋼桿上時，限制平面尺寸與高度的臨時加固方式。固定螺栓預埋處應當實施二次的重復檢測，首次在安裝定位后，第二次則在基層混凝土施工中將其緊固。若在重復檢測時，發生的偏移超過了規定范圍，則必須合理進行重新設計。[1]

3.2 鋼結構吊裝施工技術要點

1.鋼梁吊掛施工技術特點說明。一般鋼結構都是確定現代建筑工程中的樓面標高與總標高的重要豎向結構，而吊掛則是現代建筑中鋼構工程施工的重點環節。第一，對于吊掛鋼構施工中的鋼桿，必須在預埋工作的地腳螺栓上方，合理加設保護套，以免在鋼桿施工就位過程中，會碰壞地腳螺栓中的鐵絲牙。鋼柱在吊裝施工之前，必須從地基上將操作吊籃、登云梯等合理定位到相應的立柱部位。第二，鋼結構建筑中的鋼桿吊點必須合理位于梁連接耳板上固定螺栓孔的部位，同時還必須使用專門的吊索吊裝；而且在鋼桿吊工作之前，必須預備好校正用的墊木和鋼楔，同時必須把臨時高強螺栓等設備緊固在梁底的聯接耳板部位。第三，當鋼柱垂直起吊至裝置的相應部位時，必須擰緊臨時聯接板的M22 大六角頭高強螺栓，以獲得0.6KN.M 力矩。對正時，要調標高，當高度偏差大于6mm 時，必須合理加以改正。

2.鋼結構施工中的鋼柱吊掛施工技能運用分析。鋼結構施工中的鋼柱吊掛施工前，必須在立柱牛腿處檢測高度與立柱距離。主橋吊裝施工過程中，必須在梁上合理設置好攙扶柱和扶手繩，待主橋施工吊裝完畢后，又要將扶手柱繩索與鋼柱系牢，以便保障工程從業人員安全工作；為有效提升塔式起重機垂直運輸效果，對于其比重較小的次梁以及一些小梁，可使用多頭吊索一次性吊裝數根，有些還將梁、立柱與地板安裝的鱗次櫛比架實現了整體吊裝，能夠有效降低高空作業，也增加了整體吊裝速度。鋼柱在起吊到位后，再對其進行安裝前，根據必須且預先經測量確認的焊縫收縮率，用經緯儀跟蹤并檢查柱垂直度與傾斜率，然后再進行構件的正確定位，以保證與槍機孔完全對正，并放入高強槍機臨時定位。

3.3 鋼結構焊接施工技術要點

第一，鋼鐵建筑的連接原理，通常應采取內部結構均勻、位置正確和完整的焊縫。一般多層焊縫都要連續進行施工，在各一級焊道焊好后要進行清洗、檢驗，在排除問題后再連接。第二，在連接鋼鐵構件時，應當先檢查電導體的質量合格證，并按照設計說明書規定進行電導體連接時，保證連接表面無裂紋、焊瘤等，保證第一、二次連接時無吻突、夾渣、弧坑、裂縫等，并根據規定進行無損檢驗，保證每一級連接時不發生咬邊。另外，還應按照按規定的焊縫時間及地點檢驗焊接件的鋼印。第三，坡口式電焊連接時應提前作好準備，即如下：進行電導體烘焙；斜坡口檢查；使用拱圈引入（引出）底板和鋼擠壓板，并使用點焊機器人定位；清理焊坡口、周圍的防銹油等污垢；焊口預熱等。[2]

3.4 多層建筑鋼結構施工安裝技術

高層鋼建筑的豎向跨度很大，工程量大、工序復雜，對施工的安裝技術要求較高，需要注意的問題也很多，主要有以下幾方面：（1）盡量減少高空作業的難度。高空作業具有一定的危險性，要在起重機的承重范圍內，把那些能夠在地面組裝的結構事先拼接好后再進行起吊，避免施工人員在高空中工作。（2）合理安排施工計劃。施工過程中一定會出現機械設備使用沖突的情況，這時提前制定機械的使用計劃就會方便很多。對各工種、工序以及現場施工的程序，要及時布置并嚴格按規定實施。當垂直運輸設備時，構件安裝時要自下而上，平面要自中心向四周。每個人、每一件物都有自己的特殊運送時間和順序。機器的工作頻率一定要有計劃，這樣才能提高使用效率使用周期。（3）確定工程流水區段。依據建筑的構造、施工現場的自然因素，以及機械人工等方面為建筑安裝流水段：依據地質要求也決定了地基的深度，深基通常采取大口徑人工挖孔樁，鉆孔灌注樁，預制水泥管樁或預制鋼管樁等方法方式。安裝時，要把各個機器固定對齊，接頭處要焊接好，排列順序也要進行考慮，使其不僅能夠從中間對稱地發散至邊緣，而且能夠將構件的接頭更好地結合。（4）作業過程中的高度要嚴格控制。鋼結構施工過程中不能超過5 層，如果特殊情況需要，要由工程主管仔細考量再做決定。[3]

4 建筑鋼結構施工質量控制策略的分析

4.1 嚴格建筑鋼結構材料的質量控制

鋼結構中的施工材料是確定建筑質量的重要保證，而在建筑材料品質檢驗的過程中，就必須在各個領域同時進行。因此，人們在建筑材料購買的過程中，必須對市場上存在的鋼結構施工材料進行研究，并通過價值比較的手段，選擇性價比更高的建筑材料。在施工前，必須提高材料采購的科學性，對材料采購工作人員加以專業培訓，防止在材料購進環節中發生問題。此外，還必須建立鋼材進場檢驗計劃和倉儲措施，提高材料物資的倉儲效率。

4.2 加強現場施工質量管控

通常在建筑工程鋼結構施工過程中，由于有關工程技術人員的施工技能水平會在一定程度上影響到施工自身的質量，因此，施工者必須事先對焊接過程的技術水平和質量加以保障，確保在焊接過程中所采用的材料、技術和設備等均能與相關的國家規范技術標準保持一致；同時，在進行鋼材構件的安裝工作時，有關人員還必須加強對鋼構件自身質量進行嚴密的檢測，以防止不合格的構件進入施工現場，并由此來保證建筑本身的品質和使用壽命。[4]

4.3 加強對鋼結構施工設計審查

在鋼結構設計階段，要對以下各種問題加以統籌處理：（1）各項資料要通過現場檢查來獲得，充分考慮各層面原因，針對性地制訂實施的規章，提出合理的規劃建議。（2）要全面進行人力和設備技術方面的準備。搞好對工作人員的技術培訓，并努力提高自身的技術和心理素質；機具要保證結構完好，且能正常工作。（3）為現場營造良好的場地周邊環境。對周圍住戶實行嚴格隔離，對機具的設置也要科學合理，同時為了保證建筑施工的質量，要嚴格控制頂面高度、地腳螺栓的數量與部位、水泥基礎軸線等，如此方可確保建筑施工的順利完成。

4.4 做好鋼結構焊接控制

鋼構要想進行生產就得運用機械焊接方法來進行加工，在進行這一操作步驟時，需要工作人員必須具備大量的焊接經驗，以保證能夠滿足最基本的鋼結構強度需要。鋼結構在進行焊接時需要將鋼材表面平整干凈，而對于不同部位的結構部件之間的連接方式也是有所不同的，因此需要根據不同的部位以及不同的結構用途進行不同的連接。

4.5 強化鋼結構構件的質量控制

首先，檢驗駐地的代表單位和質量監督員所提交的樣品。一旦出現產品質量問題，應當在第一時間告知制造廠后加以檢查改正，并檢測鋼結構構件的品質后才能運輸。另外，當鋼結構構件抵達現場后，還需要由監理單位的質量檢驗員加以檢查。具體的產品質量檢查驗收工作集中于對工件的表面平整度檢查，鋼結構構件的表面變形與偏轉，焊縫外觀的品質和表層有無變形和損傷，鋼鐵碰撞面的表層品質，工件表層有無銹蝕，是否有焊縫損傷的質檢報表，并且能否有同批建筑施工技術資料和施工資料報表等；同時還檢驗了裝配的精度和焊縫斜邊的尺寸準確度，包括鋼結構接口部位的開孔的部位和長度，斷面寬度的幾何長度，螺柱的部位和數量等。[5]檢測后，產品一旦出現任何破損或短缺的現象或產品質量不合格時，將在檢查清單上寫明，各方責任人須簽字并交接檢查清單，并且盡快告知安裝現場，以完成安全檢查。

4.6 施工人員的控制

在建筑施工的過程中，由于施工人員都是建筑施工的直接參加者，在這種情形下，對建筑施工的管理十分必要。因為現在大部分的施工單位都是由兩次承包方式進行，然而由于兩次承包工作人員團隊中大多是由農民工所構成，這部分工作人員由于自身的文化水平并不高，因此大多數都不具有專門的建筑施工專業知識和豐富的建筑施工經歷，所以通常來說，在建筑施工的過程中，在建筑施工公司的人事管理部分就必須設置專門的管理者，對這部分工作人員加以管理，行政人員的工作通常涉及工地的規章制度、建筑施工中的安全規定以及工作人員的基本技能規定，而與此同時，也必須建立相應的人事條例，讓這部分工作人員可以遵守章程和規范，開展相應的工作。

4.7 工藝技術上的控制

建筑鋼結構的建筑施工不同于其它的建筑結構的建筑施工方法，在具體情況的施工過程，必須先按照建筑的總體構造特征，來對各個結構構件的受力狀況做出相應的分類，然后再針對這種狀況，來實施相應的技術控制。此外，因為我國目前的建筑規模很大，在這樣的形勢下，其中的施工流程就更加繁瑣，為了可以提高建筑施工的總體效率，施工單位就必須引入最先進的建筑施工技術設備，對傳統的落后的建筑施工技術加以淘汰。

5 結語

減少建筑工程施工事故，提升鋼結構工程施工質量是建筑工程發展的需要，更是人們對于建筑行業的未來期望。相關人員要積極探索更好的方式方法，提升鋼結構工程施工質量的控制目標、方法、原則，在技術上進行深入研究和提高，讓鋼結構工程的質量成為人們可信賴的重要依托，讓鋼結構工程為人們的生活帶來福音。