住宅建筑中輕鋼結構施工的有效運用探討

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摘要：社會經濟的發展和以及科學技術的進步，使得人們的物質生活水平不斷提高，對居住環境也提出了更高的要求。為了有效滿足人們的居住要求，在住宅建筑中可以有效運用輕鋼結構施工，從而降低資源消耗和施工成本，提高建筑的使用功能，實現我國住宅工業化的可持續發展。本文對住宅建筑中輕鋼結構施工的運用進行了分析，并運用案例進行了闡述。

關鍵詞：住宅建筑；輕鋼結構施工；運用

由于輕鋼結構住宅具有開間大、質輕環保以及易于工廠化生產等優勢，輕鋼結構施工被廣泛應用在住宅建筑中，輕鋼結構住宅已成為業界人士關注的焦點。輕鋼結構主要是采用鍍鋅輕鋼龍骨構件，與厚壁鋼材結構存在明顯的差異，而輕鋼結構施工在住宅建筑中的運用，能夠有效提高建筑的整體質量，實現住宅建筑發展。

一、住宅建筑中輕鋼結構施工的運用分析

1.多層輕鋼結構安裝前的施工準備。在進行輕鋼結構施工之前，應重新檢查需要使用的鋼構件，包括構件焊接檢驗證書、焊接材料質量證書、鋼材料材質檢驗證書等。在進行現場檢查工作時，應以構件放樣圖和設計圖紙為依據，確定每個鋼構件的安裝位置和編號，并將其按照類型進行合理堆放，以便安裝工作的順利實施。此外，必須要檢查附件的規格和數量、節點摩擦面、焊縫坡口質量、，螺栓孔位置和直徑、連接板零件角度和位置、鋼構件幾何尺寸等，這樣能夠有效降低高空作業中尺寸修改的次數。為了有效控制輕鋼結構施工的質量，首先應利用噴砂方法加工構件的摩擦面，并抽取試件，將其應用在抗滑移系數試驗中。其次在螺栓進場的過程中，應對相關材質規格型號設計以及出廠合格證的情況進行檢查，并保證螺栓連接比例的合理性，有序進行預拉力試驗。值得注意的是，在安裝之前應復查現場柱基，檢查預埋螺栓標高基準面、柱中心線、定位軸線，確保其能夠符合規定的標準。

2.鋼梁和鋼柱的安裝。在安裝主構件鋼梁和鋼柱的過程中，并以構件的施工周期、現場條件以及設計參數為基礎，對人力和吊運機具進行合理選配。同時在吊裝構件之前，必須要對安裝方位、幾何尺寸、構件外觀質量以及地腳螺栓進行再次驗收。首先對于鋼柱安裝的質量控制和施工步驟而言，必須要進行吊裝前的檢驗工作，對柱子安裝位置、幾何尺寸和外觀質量進行檢查，并選擇合理的吊點。同時當柱子就位后，要緩慢回鉤，準確穿引螺栓，緊固柱子地腳螺栓，并保證橫梁和纜繩方向的垂直。其次在鋼梁安裝質量控制方面，應在鋼柱安裝好之后對鋼梁進行安裝，準確調整好構件的位置，對鋼柱的垂直度以及柱、梁的標高進行全方位校核，并監督和檢測鋼結構構件的安裝質量，確保其符合規定的標準。

3.鋼結構的焊接。鋼結構的焊接內容主要包括栓釘焊接、柱 - 梁連接板焊接、柱 - 柱接頭焊接等，這些都需利用手工電弧焊進行全熔透焊接工作，并且要求焊接工作人員能夠對焊接要求加以熟悉，具備橫焊、立焊、平焊的技術資格。在施工過程中應對焊接的順序加以重視，就整體角度來說應保證其從平面中心逐漸向四面開展，并利用節點對稱與結構對稱的方式，先對鋼梁進行焊接，然后焊接鋼柱；同時利用雙人對稱法焊接統一節點。除此之外，在控制焊接過程中的質量時，應注意以下事項：焊工作業不能在雨天進行；清理焊縫處的焊渣，并對焊縫質量進行仔細檢查；完成焊接工作后，利用角向打磨機打磨干凈焊縫，便于探傷。在探傷檢查鋼柱對接焊縫、屋頂梁、挑梁等關鍵部位時，應保證其達到100%，其他部分則可按照 20% 的標準進行檢查。

4.砌體與鋼梁和鋼柱連接處的抗裂處理。為了保證砌體與鋼柱和鋼梁連接處的牢固，避免出現滲水和開裂情況，可以將 2φ6 拉結筋焊接在鋼柱每隔的 400mm 處，從而保證其能夠伸入到墻內 1000mm。此外，對于鋼柱“H”形凹槽和鋼梁而言，其在填砌的過程中可以采用加氣混凝土砌塊體，并將柱子翼緣外部 350mm出設置 φ4@150m 的鋼筋網片，將保溫砂漿粉刷在外部，一般鋼柱與砌體和鋼梁的連接構造基本類似。

二、案例

1.工程概況。某住宅樓就是為促進輕鋼結構住宅形成系列化開發、集約化生產和商品化供應而設計開發的。該小區總用地l10畝，該樓長35.4m，寬12.6m，占地面積446m，建筑層數為4層，另加半層閣樓，層高為3.Om，總建筑面積2059m2，頂層閣樓采用雙坡屋頂，屋脊標高為15m。該工程從開工，到主體輕鋼結構工程完工并交付使用，鋼結構主體實際施工天數僅有36d。鋼構件總數730件，其中，鋼柱116件，鋼梁614件，另有裝飾柱、垂直支撐等，總重量120t。按建筑面積計，主體結構用鋼量為46kg/m2。高強度螺栓3100套，焊釘12700套。

2.輕鋼結構的安裝與施工質量控制。為了加強施工管理，制定了以下基本原則：一是設計，充分消化理解設計意圖，配合設計單位完善圖紙。采用傳統的設計、施工分別承包的合同形式，對于施工承包商來說，與設計單位的充分配合是工程成功的必要前提。二是強化鋼構件制作階段管理。鋼構件制作根據其工藝特點，委托加工制作基地實行工廠化生產。制作過程中重點落實了圖紙會審、技術交底、加工生產順序安排、一比一放樣、加工廠預拼裝等關鍵環節的控制工作。三是各項施工嚴格執行相關施工技術規程與規范。

3.鋼結構的焊接。該工程主要焊接內容有：柱一柱接頭焊接、柱一梁連接板焊接和栓釘焊接。所有這些焊接采用手工電弧焊，焊條選用J502鈦鈣型焊條，適合于Q345B鋼材的焊接要求，焊接形式為全熔透焊接。所有焊工都要取得平焊、立焊、橫焊的技術資格，并且熟悉本工程的焊接要求。施工時制定的焊接順序為：對整體來說，由平面中心向四周擴展，采用結構對稱、節點對稱焊，先焊鋼梁、后焊鋼柱；在同一節點處，采用雙人對稱焊接方法；同一節鋼柱的二層梁結構先焊上層，后焊下層；同一層梁先焊一行或列中問接頭，然后向外擴展；同一根梁先焊一端焊縫，等其冷卻后再焊另一端焊縫，嚴禁兩端同時焊接，以減少應力集中；對同一梁節點，安裝墊板后采用先焊下翼緣焊縫，再焊上翼緣焊縫。在整個鋼結構施工焊接過程中質量控制，嚴格遵循以下要求：雨天不安排焊工作業；焊接過程中每一條焊縫的焊渣都要清理干凈，并認真檢查焊縫質量；焊接完畢后用角向打磨機將焊縫兩側各100mm范圍內打磨干凈，以便探傷。對關鍵部位如挑梁、屋頂梁、鋼柱對接焊縫100%探傷檢查，其他部位按20%以上探傷檢查，檢測結果必須全部符合國家標準GBI1345—1989《鋼焊接手工超聲波探傷和探傷結果分級》規定的Ⅱ級上質量要求，尤其是鋼柱對接縫、挑粱的焊接的99%以上焊縫焊接質量必須達到I級標準。

4.鋼梁、柱與砌體之間連接處的抗裂處理。為防止鋼梁、柱與砌體之間連接不牢，出現開裂、滲水現象，采用在鋼柱上每隔400mm焊接2+6拉結筋的處理方法，拉結鋼筋伸入墻內1000mm。鋼梁、柱“H’，形凹槽內均用非規格加氣混凝土砌塊體填砌，外設置qM@150mm的鋼筋網片每邊伸出柱子翼緣350mm，外部粉刷保溫砂漿，如圖。鋼梁與砌體的連接構造與鋼柱相似，如圖。

輕鋼結構住宅我國還處在發展階段，設計和施工中還有許多問題需要進一步研究和完善，但是，住宅產業化是我國住宅業發展的必由之路，與國外先進水平相比，我國輕鋼結構在設計、施工技術上還存在著相當大的差距，隨著對輕鋼結構研究的深入和經驗的積累，輕鋼結構住宅在我國必將具有更為廣闊的發展和應用。

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