多層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工控制應(yīng)用技術(shù)

黃宇 福建南平武夷有軌電車有限公司

1 引言

伴隨社會(huì)科學(xué)的進(jìn)步，建筑技術(shù)水平的不斷提高，鋼結(jié)構(gòu)建筑因具備多項(xiàng)超越傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在建筑領(lǐng)域獲得人們的認(rèn)可。本文將以福州地區(qū)大學(xué)科技園區(qū)一期2#科研樓工程為依托，對(duì)多層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工要點(diǎn)從基礎(chǔ)、吊裝、焊接、澆筑、涂裝進(jìn)行了分析。

2 工程概況

本工程位于福州市閩侯縣福州大學(xué)新校區(qū)科技園區(qū)，建筑規(guī)模：建筑面積16163.8m2，占地面積3175m2，地上6層，建筑高度23.1m；主體為鋼框架結(jié)構(gòu)，主要受力鋼柱與支座底板采用坡口全熔透焊，質(zhì)量等級(jí)為一級(jí)；構(gòu)件間拼接焊縫，質(zhì)量等級(jí)為二級(jí)。抗震烈度7°；安全、耐火等級(jí)均為二級(jí)；樓面板為鋼承板上方現(xiàn)澆鋼筋砼。鋼架安裝順序：先安裝主鋼梁柱，后依次安裝各次梁，接著安裝樓承板，最后澆筑混凝土（見圖1、圖2）。

圖1 鋼框架實(shí)拍圖

圖2 全景實(shí)拍圖

3 施工中出現(xiàn)的主要質(zhì)量問題

3.1 地腳螺栓中心偏差處理

承臺(tái)砼澆筑完成后，發(fā)現(xiàn)地腳螺栓位置與設(shè)計(jì)圖給定坐標(biāo)不一致。

3.1.1 分析原因

（1）施工人員放樣錯(cuò)誤，導(dǎo)致的偏差。

（2）在承臺(tái)澆筑振搗過程中，施工人員未按要求施作導(dǎo)致地腳螺栓發(fā)生偏位。

3.1.2 解決方案

（1）承臺(tái)地腳螺栓實(shí)際位置與施工圖示中心線尺寸偏差在10mm以內(nèi)，可進(jìn)行底座割孔來調(diào)整，但必須心細(xì)，避免損傷底座。

（2）當(dāng)?shù)啬_螺栓偏差超過規(guī)范允許，可采用設(shè)過渡鋼板的方法。先將一塊鋼板與地腳螺栓連接，再將鋼柱底座與鋼板進(jìn)行焊接。采用此方法應(yīng)編制施工方案，委托有資質(zhì)企業(yè)進(jìn)行受力驗(yàn)算，在保證主體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性的前提下。經(jīng)業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位同意后，進(jìn)行整改施工。

3.2 變形問題

構(gòu)件在存放、安裝時(shí)發(fā)生變形。

3.2.1 分析原因

（1）構(gòu)件未按要求進(jìn)行存放，造成了彎曲、變形。

（2）由于焊接部位溫度升高，因熱脹冷縮的原因，造成構(gòu)件變形。

3.2.2 解決方法

（1）構(gòu)件變形較大，一般采用千斤頂?shù)裙ぞ哌M(jìn)行機(jī)械矯正。

（2）構(gòu)件變形較小，產(chǎn)生輕微彎曲，采取熱脹冷縮原理，先將構(gòu)件進(jìn)行火焰加熱，然后灑水冷卻收縮的方法進(jìn)行矯正。

3.3 連接問題

高強(qiáng)螺栓或摩擦面不符合安裝要求，造成螺栓安裝不能滿足設(shè)計(jì)、規(guī)范的規(guī)定。

3.3.1 分析原因

螺栓摩擦面未進(jìn)行保護(hù)，導(dǎo)致銹蝕或油污等雜質(zhì)沾染，螺栓孔壁有毛刺等。

3.3.2 解決方法

高強(qiáng)螺栓與摩擦面使用應(yīng)進(jìn)行防銹與打磨處理，對(duì)發(fā)現(xiàn)孔壁存在瑕疵應(yīng)逐個(gè)清理螺栓孔壁。

4 多層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.1 施工前工作控制要點(diǎn)

4.1.1 技術(shù)控制

工程施工的依據(jù)是施工圖，項(xiàng)目主要施工技術(shù)人員及相關(guān)管理人員必須充分熟悉、審查設(shè)計(jì)施工圖，檢查施工圖紙是否齊全、圖紙內(nèi)容是否完整，主要材料是否能夠得到保證，關(guān)于施工新技術(shù)應(yīng)用是否能夠保障。必須做到施工計(jì)劃思路清晰、設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)意圖了如指掌。

4.1.2 人員控制

在工人上崗前，應(yīng)對(duì)各工序的操作人員進(jìn)行教育培訓(xùn)，一線施工人員作為工程管理的重點(diǎn)與核心,應(yīng)不斷提高作業(yè)人員的素質(zhì)。所有特殊工種人員必須持證上崗，并對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量、安全交底并簽字確認(rèn)后方可進(jìn)行施工作業(yè)。

4.2 基礎(chǔ)施工控制技術(shù)要點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)工程的質(zhì)量決定了上部鋼結(jié)構(gòu)安裝的整體效果，地腳螺栓是基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)連接的重要節(jié)點(diǎn)，是基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)應(yīng)力傳遞的重要紐帶。螺栓預(yù)埋的質(zhì)量和位置的精確度對(duì)上部鋼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定起著至關(guān)重要作用，是鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)工程控制的重點(diǎn)。在充分了解施工圖后進(jìn)行模板的安裝，并對(duì)螺栓展開預(yù)埋，為了防止地腳螺栓因混凝土施工產(chǎn)生位移，先將地腳螺栓固定在預(yù)制的模具中，然后采用加焊定位筋方式將地腳螺栓焊接固定于承臺(tái)鋼筋籠上，確保穩(wěn)定后，取出模具。為防止在澆筑過程中發(fā)生偏移和破壞，在澆筑過程中應(yīng)采用全站儀和水準(zhǔn)儀關(guān)注地腳螺栓是否發(fā)生位移變化，如有變化超過規(guī)范要求，立即采取措施糾正。

4.3 現(xiàn)場吊裝施工控制技術(shù)要點(diǎn)

現(xiàn)場鋼柱吊裝是和土建工程密切關(guān)系的步驟，是多層鋼結(jié)構(gòu)施工過程的重中之重，因其構(gòu)件重量大、安裝精度高等因素，是一項(xiàng)關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)。整個(gè)吊裝的過程要關(guān)注以下工作。

（1）吊裝前的準(zhǔn)備工作：首先應(yīng)確定鋼結(jié)構(gòu)的吊裝方案，計(jì)算工程量及施工現(xiàn)場的材料、機(jī)械布置；復(fù)核螺栓位置與施工圖紙是否一致。

（2）鋼柱安裝首先根據(jù)場地布置確定吊裝順序、根據(jù)構(gòu)件特點(diǎn)確定構(gòu)件吊點(diǎn)位置、綁扎方法，吊裝時(shí)做好防護(hù)措施。若鋼柱未設(shè)置起吊點(diǎn)，應(yīng)設(shè)臨時(shí)吊耳進(jìn)行吊裝。鋼柱起吊時(shí)，先將鋼柱一端低速吊起，當(dāng)柱腳距地腳螺栓大概10cm～30cm 時(shí)扶正，讓柱腳的安裝孔與螺栓對(duì)齊，吊鉤低速落下就位。經(jīng)儀器校準(zhǔn)垂直度后，將螺栓擰緊。確認(rèn)構(gòu)件連接穩(wěn)妥，將吊鉤脫離。多層鋼結(jié)構(gòu)每層控制線均應(yīng)把最底層軸線作為控制線。樓梯等較大的構(gòu)件，因自重較大，可用鉸鏈先行固定，構(gòu)件安裝完成、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后將鉸鏈拆除，每日所完成的吊裝構(gòu)件應(yīng)形成安全的空間體系。

（3）鋼梁吊裝：鋼梁的吊裝作業(yè)需要在鋼柱復(fù)核完成后進(jìn)行，鋼梁吊裝的時(shí)候采用捆綁鋼梁兩端平衡起吊的方法，吊點(diǎn)位置必須保證吊裝過程的穩(wěn)定、可靠。鋼梁吊起后臨近柱基準(zhǔn)面時(shí)應(yīng)緩慢就位，防止構(gòu)件碰撞，導(dǎo)致變形。等到鋼梁吊裝就位后進(jìn)行調(diào)校，然后固定連接部位（見圖3）。

圖3 四層鋼梁吊裝

4.4 緊固件安裝質(zhì)量技術(shù)控制要點(diǎn)

（1）一般高強(qiáng)螺栓安裝是采用扭力扳手，依據(jù)設(shè)計(jì)要求，選擇合適的扭力扳手。

（2）對(duì)初擰、復(fù)擰、終擰后的高強(qiáng)螺栓，應(yīng)使用不同顏色的涂料進(jìn)行標(biāo)記，防止過程中出現(xiàn)遺漏。高強(qiáng)螺栓連接處應(yīng)按一定順序進(jìn)行施擰，一般應(yīng)由中央向外部擰緊。

（3）在對(duì)高強(qiáng)度螺栓安裝時(shí)，需對(duì)構(gòu)件摩擦面進(jìn)行干燥處理，嚴(yán)禁在雨中作業(yè)（見圖4）。

圖4 高強(qiáng)螺栓安裝

4.5 焊接施工質(zhì)量技術(shù)控制要點(diǎn)

構(gòu)件的焊接作為鋼結(jié)構(gòu)工程施工的重要環(huán)節(jié)，也對(duì)結(jié)構(gòu)安全及整體穩(wěn)定起著決定性的影響，結(jié)構(gòu)焊接的質(zhì)量更是鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制的基礎(chǔ)與核心。因此，要增強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)后期構(gòu)件的承重能力，提升鋼結(jié)構(gòu)焊接工程的合理性以及有效性，成為當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)施工中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)重視的一項(xiàng)內(nèi)容。

（1）焊接材料的各項(xiàng)指標(biāo)必須符合現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，產(chǎn)品合格證明文件和進(jìn)場檢驗(yàn)報(bào)告等證件齊全且已通過審查，有要求進(jìn)場復(fù)檢的材料，應(yīng)復(fù)檢合格。

（2）焊接順序一般采用先栓后焊、對(duì)稱焊接的原則，避免或減少應(yīng)撓度產(chǎn)生的焊接變形，達(dá)到將構(gòu)件變形誤差控制在設(shè)計(jì)要求范圍；當(dāng)采用CO2氣體保護(hù)焊焊接時(shí)，應(yīng)采取防風(fēng)措施，防止因風(fēng)大導(dǎo)致焊接缺陷；雨雪天氣，不得作業(yè)。

（3）關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)重要部位的焊縫，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行超聲波進(jìn)行探傷檢測。檢測數(shù)量不得小于設(shè)計(jì)或規(guī)范規(guī)定的要求。

4.6 現(xiàn)場混凝土工程質(zhì)量技術(shù)控制要點(diǎn)

混凝土澆筑前應(yīng)將準(zhǔn)備工作做充分，防止?jié)仓^程中出現(xiàn)故障，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。在混凝土振搗時(shí)，必須安排專人負(fù)責(zé)看守防止漏振。澆筑過程應(yīng)保護(hù)好鋼筋及剪力釘，澆筑完成后應(yīng)對(duì)混凝土樓板面層進(jìn)行拉毛處理，防止面層開裂。混凝土終凝后，進(jìn)行薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)，使混凝土表面處于濕潤狀態(tài)。針對(duì)以上重點(diǎn)工作，加強(qiáng)現(xiàn)場施工管理，混凝土施工現(xiàn)場的的質(zhì)量將得到有力保障。

4.7 防腐防火涂裝施工技術(shù)控制要點(diǎn)

對(duì)鋼構(gòu)件采用手工或機(jī)械除銹后，在兩小時(shí)內(nèi)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行底漆噴涂，并測量涂膜層厚度，必須確保涂層厚度符合設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)場施工時(shí)，高強(qiáng)螺栓終擰后，焊縫焊接完成后，用手持式電動(dòng)砂輪除銹，并對(duì)除銹部位進(jìn)行補(bǔ)漆。為確保防腐涂裝質(zhì)量，涂裝是的溫度及濕度應(yīng)達(dá)到最佳要求，每層涂裝的厚度及涂裝間隔時(shí)間必須嚴(yán)格控制，構(gòu)件表面有流墜起皺處，對(duì)其清理，重新涂刷，確保涂層施工的外觀質(zhì)量。

5 結(jié)束語

伴隨我國經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)由于其顯著的優(yōu)點(diǎn)將被會(huì)廣泛的應(yīng)用于建筑各領(lǐng)域中，因此，本文就多層鋼結(jié)構(gòu)施工控制要點(diǎn)進(jìn)行了淺析，為加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量控制,具有較好的參考意義。