輕鋼結構在施工過程中問題的探討

張世標

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摘要：結合實際工程經驗就輕鋼結構在施工過程中需要特別引起注意的幾個問題進行了探討，主要包括基礎的施工，地腳螺栓的施工，高強螺栓的施工及保溫材料的施工等關鍵問題，從而完善輕鋼結構施工工藝。

關鍵詞：基礎施工；地腳螺栓施工；高強螺栓施工；保溫材料施工

輕鋼結構因其強度高，自重輕，實現跨度大，抗震性能好，工程的施工質量有所幫助。業化生產程度高，施工速度快，建筑材料節能環保且可循環使用等諸多優良特性，目前在廠房，小型展廳，辦公樓中被廣泛應用。然而，在輕鋼結構工程中的工程事故也時有發生，施工過程中存在許多問題必須引起工程技術人員的足夠重視，加強對鋼結構工程的施工質量控制，對確保擬建工程實現其預期的目標意義重大。本文結合作者多年的一線工程經驗，對輕鋼結構工程施工過程中關鍵問題的幾點體會進行淺述，希望能夠對提高輕鋼結構工程的施工質量有所幫助。

1 輕鋼結構施工中的幾個關鍵問題

1.1 基礎施工

輕鋼結構房屋基礎的施工既要滿足其本身的強度、剛度要求又要滿足與其上部鋼結構連接的要求。主要應注意以下幾方面的問題：

（1）確保基礎混凝土的強度等級；

（2）保證基礎鋼筋必要的保護層厚度；

（3）嚴格控制基礎頂面標高對于單層廠房，柱底支承面標高允許偏差為±3.0mm，對于多高層首先應符合設計要求，當設計無要求時其柱底支承面標高允許偏差為±2.0mm。

1.2 地腳螺栓施工問題及處理措施

1.2.1 施工問題

（1）基礎模板安裝施工質量是影響地腳螺栓預埋施工質量的最重要因素。通過模板的空間定位，將可塑的混凝土根據設計要求，塑造成一定的形狀尺寸，同時也是混凝土施工的操作平臺和安全保證。地腳螺栓的預埋，可以根據模板安裝好的幾何尺寸和空間位置進行預埋與校核。而模板是現澆混凝土成型用的模型，為了保證結構和構件的形狀、尺寸的準確，模板系統必須具有足夠的強度、剛度和穩定性。因此，地腳螺栓必須可靠地固定在模板上才能保證地腳螺栓安裝位置的準確牢固。

（2）基礎混凝土澆搗施工也會影響地腳螺栓預埋質量。沒有嚴格控制混凝土的澆搗，造成基礎混凝土超灌，會導致地腳螺栓外露長度不足，影響結構安裝。更重要的是，如果沒有嚴格控制混凝土的澆搗施工，產生漏振及蜂窩孔洞等嚴重質量事故，導致混凝土構件驗收不合格，預埋地腳螺栓無法投入使用，也將導致地腳螺栓預埋施工的失敗。因此，基礎混凝土施工質量同樣會影響地腳螺栓預埋施工質量。所以，在基礎混凝土澆搗過程中，地腳螺栓預埋班組應派專人全程跟班，配合混凝土澆搗施工人員，及時發現和處理影響預埋地腳螺栓質量的突發因素。

1.2.2 處理措施

對偏斜的地腳螺栓經驗算仍可滿足要求的情況下，采用回直處理。對于移位情況影響結構柱底板安裝，可將底板擴孔后，在柱底板上加墊與底板同厚度的50 mm×50 mm墊片，并與底板焊牢，然后再安裝地腳螺帽。對地腳螺栓外露部分不足的情況，應根據對地腳螺栓外露標高復核情況分別對待。如果由于基礎混凝土超灌導致外露部分不足，鑿除超灌部分混凝土即可；如果由于地腳螺栓下沉導致外露部分不足，可另加工內牙螺栓對地腳螺栓進行接長。

2 構件運輸、吊裝與安裝施工以及高強螺栓連接的施工控制

2.1 構件運輸、吊裝與安裝施工質量控制

鋼構件加工制作完成之后，要經過起吊、運輸等工藝運到施工現場。在此過程中要防止吊裝、運輸和堆放過程中使構件產生變形。運輸中因振動、重壓、構件支撐點不合理和不小心等因素會使構件變形，對較長的鋼構件若吊點位置不當、吊點少、吊裝方法不正確等也會引起變形，特別是易引起鋼構件平面外彎曲變形。構件在現場堆放時因場地不平，堆放層數過多，支撐點位置不正確等原因會引起堆放過程中的變形。在構件的運輸和吊裝過程中要盡量避免上述變形及附加應力的產生，對于影響構件承載能力和安裝的變形要及時校正。

2.2 高強螺栓連接的施工控制

（1）摩擦面干燥清潔度。被連接件的摩擦面之間如果存在水分、油污、灰塵、浮銹等雜物，都會降低節點的承載力。因此，高強度螺栓連接件在安裝之前要用鋼絲刷清除摩擦面上的浮銹，安裝時必須保持摩擦面的干燥、清潔，尤其不允許冒雨施工。

（2）接觸面的間隙。根據規范要求，被連接件接觸面的間隙應按照頂緊面要求處理，即接觸面應有70%的面緊貼，如用0.3 mm厚塞尺檢查，可插入的面積之和不得大于接觸頂緊總面積的30%，邊緣最大間隙不得超過0.8 mm，間隙超過0.8mm的接觸面，要用砂輪進行打磨，打磨的方向要垂直于螺栓軸力方向。

（3）摩擦面粗糙度。摩擦面的粗糙度直接影響其抗滑移系數，正確選擇摩擦面的粗糙度至關重要。實踐表明，摩擦面的粗糙度在50um ～75um最為理想，因此，清除浮銹時要嚴格掌握赤銹程度，不能過度擦刷摩擦面影響其粗糙度。

3 施工工藝

3.1 焊縫連接

在工件施焊時，要保證焊件及坡口表面清潔，焊接材料使用正確，焊接母材與焊條匹配得當，按照規范相關規定對構件進行烘焙，焊接工藝、施焊順序滿足國家規范標準，避免焊接過程中局部加熱和不均勻冷卻使焊件產生過大的變形，此外，對于施焊工人要求持證上崗。

3.2 柱間支撐

有些施工技術人員片面地認為，鋼結構的屋面與墻面的檁條及屋面板和墻板等構件的蒙皮作用可以代替支撐，因而為了節省鋼材和施工程序，在施工過程中省去原有的支撐體系。這種做法是不正確的，蒙皮作用雖然各國都在研究，但沒有任何一本規范允許不設支撐。蒙皮作用的影響因素太多，并非在任何情況都能發揮作用。特別是柱間支撐，受力較大，絕不能省略，在結構設計與施工的過程中只能將其作為一種安全儲備。

3.3 鋼構件的除銹及涂裝

（1）涂裝前對鋼結構構件表面的處理非常重要。只有除銹達到規定的等級，才能保證涂料與鋼材表面有良好的附著力，才能起到防止腐蝕的作用，因此沒有合格的除銹質量就沒有合格的涂裝質量。但在實際工作中不少施工人員甚至監理人員對除銹工作認識不足，重視程度不夠，易忽視，從而導致工程中時常出現鋼構件表面返銹問題。

（2）涂層基本上由底層涂料、中層涂料和面層涂料組成，各涂層有其各自的作用，不可省略。底涂的主要作用是使涂料層與鋼材表面有良好的附著粘結力；中層涂料主要是增加涂層厚度，增強保護效果；面層涂料的主要作用是與大氣環境接觸有良好的耐候性、致密性和抗滲性。因此涂裝時必須認真對待每一涂層的施工。（3）鋼材表面除銹完成后與涂裝底層涂料的時間間隔不應超過6 h，涂層與涂層之間的時間間隔以前一涂層達到表干后為標準，一般涂層間隔時間不少于4h，涂裝時鋼構件表面不應結露，涂裝后4h內免受雨淋。

3.4 保溫材料安裝施工

輕鋼結構房屋的保溫材料一般采用玻璃棉，其厚度根據熱功計算確定。正確做法是采用背面帶鋁箔隔氣層的玻璃棉，有的不用鋁箔，用牛皮紙。有人以為鋁箔只是為了美觀，或承受拉力，實際上它的主要作用是作隔氣層，防止冷凝水滴向室內。經驗告訴我們，當保溫卷材有隔氣層并保持接縫處密封時，卷材是干燥的，無隔氣層時卷材是濕的。在水分的長期浸泡下，隨著時間的推移，保溫棉將被逐漸壓實，最終失去應有的保溫作用，因此安裝方法是否正確對決定保溫材料是否能夠起到應有的作用關系很大。

4 結語

輕鋼結構在國內的推廣應用尚處于起步階段，有關工程施工質量控制的諸多問題仍在探討之中，許多新的問題不斷涌現，解決問題又刻不容緩。本文結合作者的實際工程經驗，對于輕鋼結構在實際施工過程中的關鍵問題進行探討和總結，期望能為從事鋼結構施工及設計的同行提供參考和借鑒。

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