建筑工程鋼結構加工制作方法與技術措施探討

【摘要】隨著我國城市建設的不斷深化，各種高層建筑不斷出現，鋼結構在各種建筑中的運用越來越廣泛。本文首先介紹了建筑工程鋼結構概念，其次介紹了建筑工程鋼結構加工制作方法和技術措施。通過本文的介紹為建筑鋼結構的施工提供理論基礎。

【關鍵詞】建筑工程；鋼結構；拼裝；施工技術

1引言

作為建筑行業的一個重要組成部分，建筑鋼結構行業在建筑市場上起著較為重要的作用。隨著我國社會經濟的快速發展，我國鋼結構行業也得到了快速的發展。在對建筑鋼結構生產過程中，具有以下優點：施工周期較短、環境污染輕、經濟效益良好等，由于上述原因導致鋼結構在市場上的需求量越來越大，應用范圍比較廣，比如工廠、博物館、體育場等高層建筑。很多建筑鋼結構零部件加工制作安裝施工研究成果對提升整個鋼結構行業水準產生了積極的推動作用。

2建筑工程鋼結構用鋼的概念

2.1 鋼結構用鋼

鋼結構是型鋼、鋼板、鋼管等鋼材及其它的鋼產品經過適當加工后，用螺栓、鉚焊等連接而成，使其具有一定用途及功能的結構。從廣義上將，鋼結構的分類包括：建筑、橋梁、海洋平臺、船舶、壓容等鋼結構。具體來講建筑鋼結構包括：高層、重型、輕型、混鋼、大跨度以及住宅鋼結構等。建筑鋼結構中梁柱管和桁架結構件普遍使用強度低于460MPa的碳素鋼和低合金鋼。

2.2 建筑鋼結構用鋼

建筑鋼結構中一般使用6-8mm厚的鋼板，只有少部分建筑運用100mm的超厚板，鋼板的分類還包括：冷彎、波紋板、熱軋H 、焊接H、建筑鑄鋼、鋼管及鋼筋等。對于鋼材和鋼制品的相關標準包括40多項，其中包括GB/ T700、G B/ T19879、GB/ T5313、GB/ T1591、GB/ T699、GB/T S162、GB/ TI3793等。Q345 高強鋼是我國鋼結構工程中經常采用的材質。

3建筑工程鋼結構加工制作方法及技術措施

本文以西寧新建體育館、西寧站改大機段檢修庫及邊跨為研究工程項目。本項目施工最復雜的部位是屋面曲面，其不但坡度較大，而且采用鋼管桁架結構。運用焊接方式連接不同部位的桁架上的節點，在局部部位采用鑄造節點。采用相貫焊接桁架是大部分屋蓋鋼結構，鋼結構的主要構件包括：鋼管桁架、焊接支座以及屋面檁條，鋼管桁架是本項目的施工重點，最重要的制作工藝是施工設計圖、弦桿彎曲形狀。

3.1 加工制作關鍵措施

鋼結構加工制作的關鍵技術如下所述：

（1）腹桿與弦桿相貫連接，為保證拼裝和焊接質量，用聯動數控相貫線切割機割出管端相貫線和坡口；

（2）采用冷軋滾壓彎管方法進行，彎管成形在彎管機上保證圓弧曲線的成形；

（3）提高鋼結構在工廠的制造程度，從而減少施工人員在現場的工作量；

（4）關鍵在于焊接，嚴格制訂焊接工藝方案，提高相交節點焊接和現場焊接要求，嚴格按規程檢查焊后狀況；

（5）鋼管桁架采用分段制作方式，在工廠進行預拼裝，技術人員檢查合格后，對鋼結構進行涂裝、標示以及包裝工作，通過運輸人員將鋼結構運往施工現場后，對分段鋼結構進行整體組裝工作。

3.2 分析鋼桁架制作工藝要點

3.2.1下料

（1）下料：為了保證鋼構的尺寸精度和垂直切面，在下料的時候需要對鋼管采用機械切削，保證下料工作的順利進行；

（2）坡口：采用管子坡口機切割或直接在數控相貫線切割機上切割坡口進行鋼管對接坡口；

（3）對接：為了節省材料，設計人員會將上下弦桿接頭省去，這樣就會造成對接時不能滿足要求，出現這種情況，需要與設計人員進行交流，通過調節接頭位置來滿足設計。

3.2.2 管子相貫線及坡口的切割

支管與主管相接，相貫線及其坡口主要為支管端部切割，大于等于6mm的支管壁厚切坡口，小于6mm時可不切坡口。在工程施工過程匯總，支管的切割技術需要考慮對切割軌跡造成的影響，施工人員對鋼材進行下料階段時，避免人工進行修正切割后的支管。

3.2.3 彎管

彎管工藝要求如下所示：

（1）工程運用鋼管滿足無折痕，曲桿表面需要滿足光滑過度要求；

（2）成形彎管的材質無明顯改變；

（3）成型的彎管外徑壁厚必須要控制在±1mm范圍內；

（4）根據規范要求和鋼管曲率，對鋼管進行機械滾壓成形。

3.2.4焊接

JGJ81-2002規定為鋼結構焊接規范要求。在鋼結構進行焊接工作時，必須做好相關的準備工作。首先，施工單位必須要做好焊接過程中各種材料的評定工作，采用的材料如鋼材。施工單位根據評定報告確定施工的焊接工藝。

3.2.4.1坡口結構

（1）相貫線焊縫結構：主要位于水平腹桿與炫桿之間的焊接，或者腹桿與上下炫桿焊接，在焊接過程中，其相交形式包括斜交形式和正交形式。

（2）根據鋼管的對接形式不同，可以運用添加襯套焊接，此種焊接形式為一級焊縫。焊縫的破口是通過機械加工方式進行的，破口可以通過數控切割機進行切割。

（3）三級焊縫。檢驗焊縫的要求如下所述：對焊縫進行檢查時，首先要進行外觀檢查；通過磁粉探傷運用到角焊縫；超聲波探傷可以運用到焊縫和熔透焊縫，同時也可以實現對熔透性焊縫的檢測；根據焊接的材料和位置需要對焊接的輔助性材料進行選擇。

對鋼材料進行焊接時，必須要根據施工圖紙和相關國家規范要求進行施工。首先，對于焊接前做好工藝評定工作，根據評定結果來制定焊接方法。焊接工藝的國家規范要求包括JGJ81-2002和JB4708-90。對稱焊接是焊接施工過程中經常運用的方式，為了保證焊接部位的變形量和收縮量，工作人員必須要根據合理的焊接順序進行工作。產生波探傷的驗收和檢查過程需要根據GB1134-89的相關規定進行，焊接的質量要求需要根據GB50221-95的相關規定進行。

3.2.5工藝試驗評定

施工單位進行焊接施工時，施工人員首先制定焊接工藝，焊接工作人員必須要嚴格按照焊接的施工工藝工作，嚴格保障工作的順利進行。下面介紹焊接工藝試驗及評定工作：

（1）根據國家相關規范要求，對不同焊接材料進行工藝試驗，根據實驗結果來確定施工工藝，從而完成工藝指導書，從而完成焊接的實際指導工作；

（2）根據JGJ81-2002國家規范，從而確定鋼管與支鉸之間的焊接工作；

（3）工作人員對鋼板進行焊接時，必須要避免鋼板的層狀撕裂，因此采取如下措施：1）使用Z15級鋼板，斷面收縮率和硫含量必須要控制在一定范圍之內；2）可以采取的工藝措施包括預熱和后熱溫度；3）焊接層次和順序必須要合理；。

3.2.6內拼裝

對于鋼結構的拼裝工作是工廠非常重要的工作，具體拼裝工作如下所述：首先對鋼結構進行單一制作，然后進行總體拼裝，其工作過程在鋼平臺上進行。對鋼結構進行總裝時需要安裝胎具，安裝完成后，必須要進行相應的檢查工作。

4 結束語

本文章采用的工程項目結構體系比較復雜，制作工藝比較高，其鋼結構加工制作工藝沒有現成的規范和標準依據，對于施工單位面臨的挑戰比較大。本施工項目在施工過程以設計圖紙為依據，結合以往施工經驗進行施工，通過綜合管理、節省施工環節，從而保證本項目的順利完工。

參考文獻

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