建筑工程鋼結構施工技術要點分析

王明偉

【摘要】隨著城市化進程的不斷加快，我國建筑工程規模持續擴大，鋼結構作為建筑工程的主要結構形式之一，具有強度高、自重輕、抗震能力強等優勢。因此，開展超高層建筑鋼結構施工技術的研究具有重要意義。在全面了解了鋼結構特點的基礎上，結合具體工程案例，對某超高層建筑鋼結構施工技術要點進行了分析研究。

【關鍵詞】超高層建筑;鋼結構;特點;施工技術要點

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

16.103

隨著社會經濟的迅速發展，建筑行業取得了令人矚目的成績。大量新技術、新工藝、新材料不斷涌現，且被廣泛應用到建筑施工中。鋼結構是現代化建筑結構的主要類型，是由鋼制材料組成的結構形式，其特點為材料強度高、自身重量輕，節骨可靠性良好。

1、施工難點

某項目為超高層鋼結構工程，施工難度較大，具體情況為：①工程總用鋼量大，為23000t，總體來講，工程構件數量較多，且具有復雜的連接節點、體量大、深化設計難度大等。若圖紙深化不及時，必定會對后期施工工序造成不利影響。②在鋼結構中，多數鋼柱牛腿設為空間角度，在設計深化過程中，怎樣合理利用空間角度，如何將構件的信息特征表達出來，如何準確直觀地確定各零件、部件的位置極為關鍵。③構件之間具有極為復雜的連接情況，特別是在核心筒節點等方面，多桿件交匯問題較為普遍，怎樣組織各零部件組裝順序至關重要。

2、施工技術要點

2.1 加工制作

工程的主要組成部分為內部核心筒、外側框架柱，為框筒結構。為了保證施工質量，可在工廠內完成主要構件加工制作工序。構件類型不同，加工工藝、設備均有所不同。在加工過程中，鋼結構構件下料、組裝、焊接等工序均會對其質量造成嚴重影響。根據工程實際情況，工程涉及十字型柱、H型鋼柱、H型鋼梁等，在此僅以焊接H型截面構件加工制作工藝為例進行分析。①鋼板機械矯正。在裝卸或運輸鋼板時，若保護措施不正確，極易影響鋼板質量，導致不平整，無法滿足規定要求。因此，加工制作時，要提前做好鋼板機械校正工作，鋼板表面平整度損傷深度在0.5mm以內。②放樣、排版。結合施工圖紙，根據尺寸要求，在鋼板上進行零部件放樣、排版，合理利用鋼材，減少浪費。③鋼板下料。一般可采用火焰切割或剪切的形式進行鋼板下料，工程以火焰切割下料為主。切割過程中，由于焰縫的存在，很容易導致鋼板下料板寬度不夠，因此，在放樣過程中，必須對切割余量綜合考慮。④坡口制作。采用自動切割方式用于腹板坡口，在整體組裝后，即可切割翼緣坡口。坡口切割后打磨，將切割過程中出現的鐵渣、不平處清除，確保組裝焊接質量。⑤H型鋼組立。組立前，需詳細核對H型鋼的各個零部件規格，保證質量滿足規定要求。組立過程中，為保證質量，需設臨時措施，比如間隔一定距離，設置一道支撐，從而保證組立穩固，不會出現變形等現象。⑥H型鋼焊接。H型鋼焊接過程中，可采用二氧化碳氣體保護焊打底，隨后通過埋弧自動焊對焊接處和蓋面繼續焊接。根據工程設計要求，可采用對角焊的方式進行H型鋼焊接，保證焊接順序無誤，盡可能降低焊接產生的變形問題。⑦H型鋼矯正。焊接過程中，鋼梁極易產生變形，因此，需根據實際情況采取矯正方式。工程以機械矯正為主，針對翼緣處變形，矯正可采用矯平機完成。一般可分多次完成矯正，每次矯正量不得超過3mm。⑧H型鋼制孔。由于工程H型鋼截面較大，為保證其精度，可采用三維數控鉆床進行螺孔制作。⑨H型鋼端部腹板弧槽、過焊孔加工。加工時可采用數控鎖扣銑床，一次完成坡口、端面、腹板弧槽等加工作業。同時，采用半自動切割法進行切割處理，盡可能降低集中應力情況。⑩整體檢查。完成上述施工后，需對H型鋼截面高度、寬度等進行詳細檢查，保證各項指標滿足規定要求。?除銹防腐。采用封閉式全自動噴丸機作為鋼結構除銹設備，除銹2h后，均勻涂抹防銹漆，待涂抹結束后，需按照規范大小、位置情況等進行構件重新標識。

2.2 安裝施工

工程建筑高度及構件截面大，在安裝核心筒鋼柱時，需要先安裝鋼柱，并與鋼柱頂端連接，輔助水平支撐鋼梁，隨后進行鋼柱固定、焊接。具體安裝流程為：①吊裝準備。施工前，需詳細檢查吊裝索具，根據不同重量的鋼柱配置合理的吊裝索具，保證各項準備工作完成。②吊點設置。吊點必須對稱布設，在鋼柱吊起過程中，保證兩側繩索受力一致，保證柱身垂直，確定吊裝點準確無誤。③清理坡口。在吊裝鋼柱時，需打磨處理對應的鋼柱連接位置坡口，保證坡口潔凈、無雜物，為后期安裝、焊接鋼柱提供可靠保障。④鋼柱臨時固定。由于獨立設置核心筒鋼柱，加之大多數截面尺寸不大，后期施工作業極易影響鋼柱質量，導致變形。為避免此類問題出現，決定用連接耳板固定鋼柱，并將臨時水平支撐增設到柱頂處。

2.3 焊接施工

（1）焊接節點形式

在上下層鋼柱連接中，十字形鋼柱和箱型鋼柱在核心筒內對接，外框架處圓管柱對接連接，在完成安裝施工后，通過連接耳板臨時固定，并進行焊接。此外，在連接樓板鋼梁和節點板時，通過拴焊連接方式。在周圍框架柱和主梁連接位置，主梁應連接鋼柱伸出的牛腿，翼緣板采用對接焊接法，并通過雙夾板高強螺栓連接腹板。

（2）構件對接的焊接形式

構件不同，則焊接方式不同。工程構件類型較多，且部位不同，因此焊接方式也多種多樣。

（3）焊接施工工藝

①焊前檢查、清理。采用的焊接材料、設備應與母材相符，保證焊接位置組裝精度等均可滿足施工要求，若不滿足規定要求，需再次進行打磨處理，并將坡口內雜物清理干凈。②墊板裝配。根據設計要求，合理裝配墊板，待焊接施工后，便可按照尺寸切割引弧板、引出板，并進行打磨處理。③焊接環境。為保證焊接質量，須設作業平臺，并將防火布鋪設到底部，采取一定防風方案。同時將接火斗設于掛籃作業的鋼梁接頭下方。根據施工規定，在焊接前做好預熱處理，保證各項條件均可滿足焊接要求。④定位焊。組裝完構件，便可通過定位焊進行臨時固定，滿足施工要求。相比設計值，其尺寸不得大于2/3，長度控制在40mm以內，間隔不超過600mm。同時，通過小直徑焊條打底焊。根據既定焊接順序進行焊接處理。比如H型鋼需先進行下翼緣焊接，再進行上翼緣焊接，兩端焊接時間不得重疊，要錯開一定時間，盡可能降低焊接收縮應力。

結語：

隨著城市化進程的不斷推進，城市人口越來越多，住房需求急劇上漲。為了緩解城市住房壓力，建筑工程逐步向高層化、大型化發展。鋼結構作為建筑工程的主要結構形式，規范施工作業，才能提高施工質量。

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