建筑鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)及相關(guān)問題探討

【摘 要】由于鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、自重又較輕，應(yīng)用于建筑工程之中時，具有良好的保溫、隔音和舒適性，以及較強(qiáng)的抗震性，所以在伴隨著我國經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中應(yīng)用范圍不斷拓展。因此，深入探討建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)及施工中可能出現(xiàn)問題的解決符合建筑市場發(fā)展的需求，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；鋼結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)；面臨問題及解決

建筑鋼結(jié)構(gòu)通常是以鋼材為建筑主體結(jié)構(gòu)，采用鋼板、型鋼等鋼材制作各類建筑構(gòu)件。主要的表現(xiàn)形式為鋼柱、鋼梁、鋼桁架等，然后將這些鋼結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件用鉚釘、螺栓或焊接等方式予以連接，使各部份構(gòu)件裝成相對完整的結(jié)構(gòu)體系，再與其它建筑材料結(jié)合完成整體建筑的施工。下面就對建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)及施工中面臨問題的解決展開探討。

1.建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析

1.1穩(wěn)定的設(shè)計(jì)是建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的前提

為了體現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用于建筑工程的優(yōu)勢，做好鋼結(jié)構(gòu)組件及其整體體系的設(shè)計(jì)工作，使之具備較強(qiáng)的穩(wěn)定性十分重要，這也是確保鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的前提條件。目前我國建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)多是以平面體系為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，如框架和桁架等。為了保證鋼結(jié)構(gòu)建筑施工質(zhì)量，在設(shè)計(jì)中一定要使鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，避免平面失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生，而這需從建筑鋼結(jié)構(gòu)整體布局出發(fā)，適當(dāng)增加必要的支撐構(gòu)件，才能保證施工后的鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和安全。

1.2鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作是確保施工質(zhì)量的基礎(chǔ)

對于現(xiàn)代建筑而言，梁和柱是承力的主要構(gòu)件，它們的結(jié)構(gòu)制作精度會對鋼結(jié)構(gòu)安裝的精度及承載狀況產(chǎn)生直接的影響。需要引起注意的是，我國建筑鋼結(jié)構(gòu)柱與柱連結(jié)節(jié)點(diǎn)，柱與梁連結(jié)節(jié)點(diǎn)通常采用非對稱V型坡口加鋼襯墊全焊形式或腹板栓接的形式來保證鋼結(jié)構(gòu)建筑的整體施工質(zhì)量。

1.2.1鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝

對于不同材質(zhì)、板厚，特別是屈服強(qiáng)度大于420MPa的高強(qiáng)度鋼，應(yīng)當(dāng)以不同接頭形式為依據(jù)，來確定坡口尺寸和焊接工藝參數(shù)，并對接頭焊接試件進(jìn)行機(jī)械性能、彎曲、沖擊等檢驗(yàn)，以確保其能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

1.2.2鋼結(jié)構(gòu)拼裝

拼裝是鋼結(jié)構(gòu)制造工序中極為重要的一環(huán)，拼裝質(zhì)量如何，直接影響到桿件箱口尺寸、扭曲、旁彎等制造幾何精度。對于現(xiàn)代高層建筑的工型或箱形立柱而言更是極為重要的。為了保證立柱端面尺寸的精度，可對腹板或隔板進(jìn)行精密切割或機(jī)加工技術(shù)，以確保鋼結(jié)構(gòu)幾何尺寸誤差能夠控制在±1mm以內(nèi)。施工中需要同采用自約束和外力夾緊的它約束方式，滿足拼裝間隙控制在0.5mm以內(nèi)，以減小鋼結(jié)構(gòu)的變形。

1.2.3鋼結(jié)構(gòu)工程的焊接施工

目前，鋼結(jié)構(gòu)焊接大多采用小線能量的CO2氣體保護(hù)焊，目的就是為了減小因焊接熱量而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變形，以確保鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的幾何精度。同時為提高焊接效率，對于箱形或工型桿件大量采用埋弧自動焊工藝。

1.2.4鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的控制

由于焊接過程中會輸出大量的熱，常會造成鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生收縮和熱變形。對于這類變形，目前我國建筑工程施工中普遍采用熱和機(jī)械方式進(jìn)行矯正。同時為減小焊接變形，在制造工藝上通常采用反變形工藝、強(qiáng)制約束工藝和控制焊接順序、焊接方向等手段，以達(dá)到減小焊接變形的目的。

1.2.5鋼結(jié)構(gòu)的精確制孔

根據(jù)規(guī)范要求，任意兩孔間距允許偏差為±1.0mm（≤500mm）；相鄰兩組的端孔間距離允許偏差為±1.5mm（≤500mm），因此，為保證孔群的位置精度，工藝上常采用精確劃線，卡鉆孔模具進(jìn)行鉆孔工藝。劃線時充分考慮工廠制造與現(xiàn)場安裝時的溫度差異，采用溫度補(bǔ)償技術(shù)，滿足孔群精度要求，并確保現(xiàn)場安裝符合設(shè)計(jì)的需要。

1.3鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量是確保工程施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)

鋼柱垂直度控制：做各個首吊節(jié)間鋼柱的垂直度控制；鋼柱校正在初擰前用長水平尺粗略控制垂直度，待形成框架后進(jìn)行精確校正；焊接后進(jìn)行復(fù)測，并與終擰測量結(jié)果作比較，以此作為下一步施工的依據(jù)。

標(biāo)高控制：高層的豎向傳遞采用鋼尺，通過預(yù)留孔向上量測，每層傳遞的高程要進(jìn)行聯(lián)測，相對誤差應(yīng)小于2mm；確定各層柱底標(biāo)高50cm線及梁標(biāo)高10cm線，通過控制柱底標(biāo)高來控制柱頂及梁標(biāo)高。在每6～9層高度要進(jìn)行絕對標(biāo)高的復(fù)核，采用全站儀從±0.00向上進(jìn)行已安裝構(gòu)件標(biāo)高的復(fù)核，有較大誤差時應(yīng)分析原因加以調(diào)整。工程按最高建筑物整體垂直偏差不超過25～30mm精度要求進(jìn)行控制（規(guī)范值為H/2500+10，且≤50mm）。

2.建筑鋼結(jié)構(gòu)工程施工中可能需到的的問題及解決措施

2.1預(yù)埋件（錨栓）可能出現(xiàn)的問題及解決措施

在鋼結(jié)構(gòu)施工中預(yù)埋件可能會出現(xiàn)整體偏移、標(biāo)高有誤，以及未采取絲扣保護(hù)措施，這樣就會造成鋼結(jié)構(gòu)柱底板螺栓孔產(chǎn)生分歧，使螺栓絲扣不能滿足連接需求。

對這種現(xiàn)象，應(yīng)采取如下措施：鋼結(jié)構(gòu)施工部門應(yīng)與土建施工部門相互協(xié)調(diào)，協(xié)助土建設(shè)共同完成預(yù)埋件工作，并在混凝土澆搗之前，準(zhǔn)確復(fù)核相關(guān)尺寸，使結(jié)構(gòu)各部分施工穩(wěn)定而固定。

2.2錨栓不垂直現(xiàn)象及解決措施

框架柱柱腳底板水平度差，錨栓不垂直，基礎(chǔ)施工后預(yù)埋錨栓水平誤差偏大。柱子安裝后不在一條直線上，東倒西歪，使建筑外觀與設(shè)計(jì)產(chǎn)生差異，給鋼柱安裝帶來誤差，結(jié)構(gòu)受力受到影響，不符合施工驗(yàn)收規(guī)范要求。

對于錨栓不垂直的應(yīng)對措施：錨栓安裝應(yīng)堅(jiān)持先將底板用下部調(diào)整螺栓調(diào)平，再用無收縮砂漿二次灌漿填實(shí)，國外此法施工。所以錨栓施工時，可采用出鋼筋或者角鋼等固定錨栓。焊成籠狀，完善支撐，或采取其他一些有效措施，避免灌溉基礎(chǔ)混凝土?xí)r錨栓移位。

2.3現(xiàn)場焊縫現(xiàn)象及應(yīng)對措施

出現(xiàn)現(xiàn)場焊縫現(xiàn)象，會使鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量難以保證。這常常是因?yàn)閷υO(shè)計(jì)要焊透的一、二級焊縫，沒有采用超聲波探傷；樓面主梁與柱施焊質(zhì)量不能保證，甚至忘記施焊；沒有采用引弧板進(jìn)行施焊等。

針對現(xiàn)場焊縫現(xiàn)象的應(yīng)對措施：鋼結(jié)構(gòu)施焊前，對焊條的合格證進(jìn)行檢查，按設(shè)計(jì)要求選用焊含條，按仿單和操縱規(guī)程要求使用焊條，焊縫表面不得有裂紋、焊瘤，一、二級焊縫不得有氣孔、夾渣、弧坑裂紋，一級焊縫不得有咬邊、未滿焊等缺陷，一、二級焊縫按要求進(jìn)行無損檢測，在劃定的焊縫及部位要檢查焊工的鋼印。分歧格的焊縫不得擅自處理，定出修改工藝后再處理，統(tǒng)一部位的焊縫返修次數(shù)不宜超過兩次。

2.4鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形的問題及其解決措施

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在運(yùn)輸時發(fā)生變形，泛起死彎或緩彎，造成構(gòu)件無法進(jìn)行安裝。其產(chǎn)生原因大致如下：構(gòu)件制作時因焊接產(chǎn)生的變形，一般呈現(xiàn)緩彎；構(gòu)件待運(yùn)時，支墊點(diǎn)不公道，如上下墊木不垂直等或堆放場地發(fā)生沉陷，使構(gòu)件產(chǎn)生死彎或緩變形；構(gòu)件運(yùn)輸中因碰撞而產(chǎn)生變形，一般呈現(xiàn)死彎。

對構(gòu)件變形有解決措施：構(gòu)件制作時，采用減小焊接變形的措施；組裝焊接中，采用反方向變形等措施，組裝順序應(yīng)聽從焊接順序，使用組裝胎具，設(shè)置足夠多的支架，防止變形；待運(yùn)及運(yùn)輸中，應(yīng)留意對墊點(diǎn)進(jìn)行公道的配置。當(dāng)構(gòu)件出現(xiàn)死彎變形時，可采用機(jī)械矯正法予以治理。即用千斤頂或其他工具矯正或輔以氧乙炔火焰烤后矯正；對結(jié)構(gòu)發(fā)生緩彎變形的，可采取氧乙炔火焰加熱予以矯正。

結(jié)論大量的工程實(shí)踐證明，鋼結(jié)構(gòu)工程具有強(qiáng)度高、重量輕、結(jié)構(gòu)抗震性能好、施工快、建筑造型美觀等諸多優(yōu)點(diǎn)。在施工中注意質(zhì)量的有效管控措施，對于確保建筑鋼結(jié)構(gòu)工程整體質(zhì)量意義極大，值得進(jìn)行深入探討。

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