淺談鋼結構建筑工程中的施工安裝技術應用

【摘要】研究鋼結構建筑工程中的施工安裝技術，提高施工安裝技術水平，為鋼結構建筑工程的質量提升和行業發展作出積極貢獻。以某辦公樓為例，針對該工程的鋼結構施工安裝中存在作業空間窄、焊接工程量多、構件截面大等問題，深入研究鋼結構建筑工程中的施工安裝技術解決這些問題，該技術包括：錨栓和預埋件安裝、鋼柱安裝、高強螺栓安裝等，并分析鋼結構連接施工技術要點，依據案例中所使用鋼材的型號，選取合適焊接工藝實施鋼結構連接施工。通過該技術保證焊接強度，并提高鋼結構建筑工程整體穩定性。

【關鍵詞】鋼結構； 建筑工程； 施工安裝技術； 焊接技術

【中圖分類號】TU758.11A

0 引言

鋼結構憑借其高強度、輕自重、施工周期短和環保等優勢，在現代建筑工程中扮演著越來越重要的角色，尤其在大型公共建筑、工業廠房和超高層建筑領域應用廣泛［1］。然而，隨著鋼結構建筑工程規模和復雜度的不斷增加，施工安裝技術的研究也變得至關重要［2］。施工安裝技術直接影響著工程的質量、安全和經濟效益，對推動建筑行業技術進步和產業升級具有重要意義［3］。盡管國內外學者和工程師在鋼結構施工安裝技術方面取得了一定的成果，但實際工程中仍面臨著施工精度控制、節點連接技術和焊接質量控制等挑戰［4］。本文旨在深入探討鋼結構建筑工程中的施工安裝技術，分析現有技術的優缺點，并結合工程實踐經驗，提出改進措施和優化方案，為鋼結構建筑工程的施工安裝提供技術支持和參考。

1 工程概況

以合肥市春華起重機械有限公司新建綜合樓項目為例，該建筑使用年限是50年，總高為40層，每層高度是4.2 m，建筑總面積與高度分別為126 780.2 m2、178.4 m。由外部鋼框架與核心筒構成該建筑，其中由10根箱型柱與20根圓管柱組成外側框架柱，18根H型鋼柱組成核心筒鋼結構，鋼結構的鋼材總用量是1.25×104 t。鋼結構施工安裝中存在作業空間窄、焊接工程量多、構件截面大等問題，因此需要采用高標準的鋼結構建筑工程中的施工安裝技術，解決這些問題。

2 鋼結構建筑工程中的施工安裝技術

2.1 錨栓和預埋件安裝

該案例工程內為成組錨栓，采用“支架法”埋設錨栓，可提高布置準確性。錨板和錨筋焊接成鋼梁預埋件，鋼板與錨筋分別是Q345B型號鋼、HRB335型號鋼筋，預埋件將外框鋼梁和內筒連接在一起，并安裝在內筒剪力墻中，預埋件連接節點，見圖1。

鋼梁預埋件安裝技術流程如下：

（1）鋼梁預埋件定位。安裝員工利用鋼尺與全站儀完成預埋件定位，并對埋件位置實施標記后，進行鋼梁預埋件安裝。

（2）預埋件放到規定位置，同時對其實施加固操作后，開始對埋件表面的油垢與灰塵進行清理工作。

（3）對埋件的軸線、標高實施第二次復核，在測試結果沒有誤差后，連接鋼筋和埋件［5］。

2.2 鋼柱安裝

核心筒鋼柱安裝之前對其測量定位也比較重要的環節。采用經緯儀對核心筒鋼柱的垂直面實施測量與控制，再利用鋼尺與全站儀測量核心筒和鋼柱節點的坐標。

鋼柱吊裝測量流程，見圖2。

核心筒鋼柱安裝流程如下：

（1）為減少地面和柱底部摩擦，通過吊車回轉法對鋼柱實施起吊，將枕木墊設在柱根部，提高柱體在起吊時的穩定性。該工程的核心筒鋼柱通過回轉半徑為60 m的起重量13 t塔吊實施安裝。

（2）鋼柱起吊之前，施工員工必須詳細檢查柱基，保證定位標高、軸線等數據的精度。

（3）地腳螺栓預埋點必須準確，才能提高基座和鋼柱的牢固性，且螺紋必須清潔。

（4）在起吊時，需要確保鋼柱呈垂直狀態。起吊點的選取直接影響后期的起吊效果。通常將鋼柱頂部吊點作為起吊點，保持整根柱體穩定。應避免構件與起吊鋼柱碰撞［6］。

2.3 幕墻鋼結構安裝

瀑布幕墻應用在建筑的10層以上。通過鑲嵌式安裝幕墻鋼結構鋼板梁，在地面拼接鋼板梁，用塔吊提升相應高度后，將鋼板梁放至指定地方。幕墻鋼結構施工安裝具體步驟為：

（1）在施工場地開始對卷揚機提升架與托架平臺的安裝，在托架上托起鋼板梁，并通過卷揚機將其吊升。

（2）鋼板梁通過雙點吊方式將其從地面勻速吊起，將鋼板梁移至指定地方，由安裝施工員工與塔吊相互配合安裝鋼板梁。施工安裝中所使用的提升系統，見圖3。

幕墻鋼結構吊裝過程中所使用控制方案如下：

（1）控制吊桿的垂直度與傾斜度。鋼板梁吊裝準確性受垂直度與傾斜度影響較大。在雙點起吊時，必須控制吊桿傾斜度低于1%，待鋼板梁吊升至規定高標后，施工安裝員工復核軸線的精度，檢查銷軸和鋼板梁是否連接牢固，待檢查合格后，將吊索松開。

（2）控制標高。基準線以每層的標高作為標準控制線，通過水準儀對各個節點標高進行控制，控制安裝高度和標高誤差低于10 mm。

2.4 外框鋼柱和鋼梁安裝

外框鋼柱柱型參數，見表1。

外框鋼柱通過分區安裝技術，將該部分施工安裝分為4個區域，具體外框鋼柱和鋼梁安裝流程如下：

（1）對第1區域里的鋼柱開始吊裝。

（2）在主框架梁安裝后，采用焊接方式將梁和鋼柱固定在一起，形成一個穩定的體系，同時對第1區域的內次梁進行吊裝，結束第1區域施工。

（3）依據相同的次序，實現剩余3個區域的外框鋼柱和鋼梁施工安裝。

（4）待全部施工結束后，實施檢查校正，確保梁柱的垂直度、標高等都滿足施工要求。

2.5 高強螺栓安裝

在吊裝完成后，螺栓穿入每個節點板上下螺栓孔。在螺栓孔上安裝高強度螺栓，通過手動扳擰緊高強度螺栓，將過鏜沖拔出后，在此位置陸續安裝高強度螺栓。螺母的一面放置墊圈，螺栓方向必須一樣，切勿裝反。在保證電動扳手質量合格后，由外圍向中間框架梁實施終擰。高強螺栓緊固保證螺栓干燥后可進行終擰，依據施工要點對不同節點的安裝采用合適施工方案。高強度螺栓必須保證緊密貼各連接面板，接觸面受安裝偏差、制造偏差等原因影響導致出現縫隙。

3 鋼結構連接施工技術

針對案例中使用鋼材型號分別為Q345鋼與Q235鋼，選取焊接工藝分別為CO2氣體保護焊（GMAW）、手工電弧焊（SMAW），焊接工藝要求，如表2所示。

鋼結構連接施工技術如下：

（1）采用SMAW方式連接坡口。在施工前，檢查坡口，將鋼墊板和電弧引入板設置好，通過點焊將這兩塊板固定在一起，清除焊接坡口的雜物，同時實施焊接口預熱操作。

（2）鋼柱與主梁連接中，通過GMAW實現上、下翼坡口的連接，高強螺實現主梁與次梁的連接位置的連接。

（3）按照結構對稱、全方位對稱、節點對稱原則實施焊接。針對多層焊接，必須采用連續施焊，等待各層焊道結束后，清理焊渣，并對焊接缺陷實施檢查，繼續下一步焊接。

（4）厚板坡口焊。針對不同層面選取焊條規格會出現差異，例如：用5 mm焊條完成蓋面層焊接；通過5～6 mm實現中間層焊接；用4 mm焊條完成打底層焊接。利用連續施焊實現三層焊接，清理干凈焊渣。

（5）安排2名焊工對稱焊接，完成柱子與柱子焊接。焊接接頭必須要焊透，如果是多層焊接，需以鋼結構安裝為基礎，焊接順序為頂層柱梁節點—底部柱梁節點—中間柱梁節點，由中間軸線往四周焊接，確保焊縫高度。

4 結論

基于合肥市春華起重機械有限公司新建綜合樓項目的案例，本文深入探討了鋼結構建筑工程中的施工安裝技術應用。通過采用先進的施工安裝技術，例如錨栓和預埋件安裝、鋼柱安裝、高強螺栓安裝以及合理的焊接工藝，有效地解決了作業空間窄、焊接工程量大、構件截面厚等難題，確保了工程質量和安全，并提高了鋼結構的整體穩定性。

參考文獻

［1］ 楊平，羅軍偉，汪興文.大跨度鋼結構建筑改造中的安裝施工技術研究［J］.建筑技術開發，2023，50（9）：23-25.

［2］ 趙珂，辛永剛，王晉，等.GRC構件在裝配式鋼結構建筑中的安裝施工技術［J］.建筑科技，2022，6（6）：58-60.

［3］ 董永新，陳西鵬.超高層建筑鋼結構安裝施工技術的應用要點分析［J］.建筑技術開發，2024，51（2）：7-9.

［4］ 林景輝，陶雨晨，王澤，等.建筑鋼結構安裝施工技術探討［J］.中國建筑裝飾裝修，2022，（22）：88-90.

［5］ 李明明，竟永杰，馮龍飛.建筑鋼結構安裝施工技術要點探討［J］.住宅與房地產，2023，（8）：51-53.

［6］ 代程.建筑工程中鋼結構安裝焊接施工技術應用探究［J］.河南科技，2022，41（5）：77-80.