建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)與質(zhì)量控制的策略分析

管永釗

（河北鋼山杭蕭鋼結(jié)構(gòu)工程股份有限公司，河北 保定 072450）

近些年，由于社會主義市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及科技管理水平的迅速提升，我國鋼結(jié)構(gòu)建筑不斷涌現(xiàn)，因?yàn)槠浣ㄖr(shí)間較短、抗震性較好、安裝簡便、可以循環(huán)使用，因此越來越被大眾所認(rèn)可，而鋼構(gòu)建筑安全問題也已經(jīng)成為人們所關(guān)注的焦點(diǎn)。由于鋼結(jié)構(gòu)屬框架結(jié)構(gòu)，鋼骨架相比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度相等的前提下，鋼柱外圍建筑面積約為鋼筋砼建筑面積的四分之一。這也使得傳統(tǒng)“肥梁胖柱”的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的弊病有所改善，但是“藏梁包柱”依然是我國鋼結(jié)構(gòu)住宅建設(shè)的一個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目。本文將對住宅鋼結(jié)構(gòu)建造方法加以研究、論述，并給出具體的優(yōu)化措施。

1 建筑鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)闡述

鋼鐵結(jié)構(gòu)建筑工程和常規(guī)鋼筋混凝土建筑工程相比，其施工技術(shù)也存在著很大的差異。其中，由于鋼構(gòu)建筑的施工工藝相對復(fù)雜，而鋼結(jié)構(gòu)部件的施工精度更高，因此也較大限度地增加了建筑工程總體的強(qiáng)度、剛度和彈性。此外，由于鋼構(gòu)施工技術(shù)也提高了建筑總體的安全性和施工進(jìn)度，因此更有效地促進(jìn)了我國綠色建筑施工行業(yè)的發(fā)展。隨著我國社會對環(huán)保建筑發(fā)展的高度關(guān)注，鋼構(gòu)建筑的施工技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。目前，在我國建筑行業(yè)中的鋼構(gòu)施工技術(shù)已經(jīng)加入了不少促進(jìn)城市發(fā)展的綠色建材和環(huán)保施工技術(shù)的綠色因素，以適應(yīng)我國城市發(fā)展戰(zhàn)略。與此同時(shí)，為有效地對施工的結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量實(shí)施管理，國家根據(jù)鋼構(gòu)施工質(zhì)量管理的不同環(huán)節(jié)也制定了相應(yīng)的規(guī)定。因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)施工中包含的預(yù)制構(gòu)件要求比較多，所以在工程質(zhì)量控制的審查要求比較嚴(yán)格。這不但需要對工程鋼構(gòu)項(xiàng)目的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與工程質(zhì)量加以嚴(yán)格的約束，還需要鋼結(jié)構(gòu)的有關(guān)專業(yè)人才持證上崗。

2 建筑鋼結(jié)構(gòu)的主要特征

2.1 質(zhì)量輕、性價(jià)比高、承重能力強(qiáng)

因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)自身材質(zhì)較輕，而且體型也比任何建筑物更小，因此可以增加建筑物的利用面積和節(jié)約所構(gòu)建筑物的空間。同時(shí)又由于其剛度較高，在接受作用力的同時(shí)可使其合理地發(fā)散開來，從而很大程度上增加了自身的構(gòu)造承載力和防震能力。因此性價(jià)比明顯優(yōu)于市場上的其他類型結(jié)構(gòu)。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)的可塑性和韌性強(qiáng)

鋼結(jié)構(gòu)作為整體建筑的主要骨架，遍布于整體建筑中的不同部分，其所承受結(jié)構(gòu)壓力都很大，因此若想滿足整體建筑標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)承載力要求、提高整體建筑的堅(jiān)固性能，就需要鋼結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的彈性和可塑性。鋼結(jié)構(gòu)的熱可塑性特點(diǎn)可提高整體建筑的承載能力，并通過巨大的拉應(yīng)力確保了施工中的混凝土沒有發(fā)生熱斷裂的情況。

2.3 綠色可持續(xù)性

受環(huán)保問題的影響，綠色建材逐漸引起各界關(guān)注，在建筑過程中主張把環(huán)境污染的程度降至最低。而建筑鋼結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的水泥材料比較，可以表現(xiàn)出較大優(yōu)越性，滿足了綠色建設(shè)的需要，而鋼結(jié)構(gòu)裝配式施工建筑則可以縮短整個(gè)建設(shè)的施工周期和增加構(gòu)件的二次使用率，如在建筑過程中將多出來的“邊角料”實(shí)現(xiàn)了二次加工和使用。建筑鋼結(jié)構(gòu)可以契合現(xiàn)階段在我國所倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展的建筑理念，從而實(shí)現(xiàn)了真正的綠色建設(shè)。

3 建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)分析

3.1 鋼結(jié)構(gòu)螺栓預(yù)埋施工技術(shù)要點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在澆筑時(shí)的柱腳與預(yù)應(yīng)力混凝土基的有效銜接，一般使用埋入的剛性桿腳螺栓方式。在預(yù)埋工作桿腳螺栓的過程中，必須合理地對基本定位軸線與高程基準(zhǔn)點(diǎn)加以控制，一般將位置主軸誤差控制在±2mm 以內(nèi)，將高程誤差限制在±5mm 以內(nèi)。柱腳螺栓施工過程中的安裝及就位第一節(jié)鋼桿上時(shí)，限制平面尺寸與高度的臨時(shí)加固方式。固定螺栓預(yù)埋處應(yīng)當(dāng)實(shí)施二次的重復(fù)檢測，首次在安裝定位后，第二次則在基層混凝土施工中將其緊固。若在重復(fù)檢測時(shí)，發(fā)生的偏移超過了規(guī)定范圍，則必須合理進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。[1]

3.2 鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工技術(shù)要點(diǎn)

1.鋼梁吊掛施工技術(shù)特點(diǎn)說明。一般鋼結(jié)構(gòu)都是確定現(xiàn)代建筑工程中的樓面標(biāo)高與總標(biāo)高的重要豎向結(jié)構(gòu)，而吊掛則是現(xiàn)代建筑中鋼構(gòu)工程施工的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。第一，對于吊掛鋼構(gòu)施工中的鋼桿，必須在預(yù)埋工作的地腳螺栓上方，合理加設(shè)保護(hù)套，以免在鋼桿施工就位過程中，會碰壞地腳螺栓中的鐵絲牙。鋼柱在吊裝施工之前，必須從地基上將操作吊籃、登云梯等合理定位到相應(yīng)的立柱部位。第二，鋼結(jié)構(gòu)建筑中的鋼桿吊點(diǎn)必須合理位于梁連接耳板上固定螺栓孔的部位，同時(shí)還必須使用專門的吊索吊裝；而且在鋼桿吊工作之前，必須預(yù)備好校正用的墊木和鋼楔，同時(shí)必須把臨時(shí)高強(qiáng)螺栓等設(shè)備緊固在梁底的聯(lián)接耳板部位。第三，當(dāng)鋼柱垂直起吊至裝置的相應(yīng)部位時(shí)，必須擰緊臨時(shí)聯(lián)接板的M22 大六角頭高強(qiáng)螺栓，以獲得0.6KN.M 力矩。對正時(shí)，要調(diào)標(biāo)高，當(dāng)高度偏差大于6mm 時(shí)，必須合理加以改正。

2.鋼結(jié)構(gòu)施工中的鋼柱吊掛施工技能運(yùn)用分析。鋼結(jié)構(gòu)施工中的鋼柱吊掛施工前，必須在立柱牛腿處檢測高度與立柱距離。主橋吊裝施工過程中，必須在梁上合理設(shè)置好攙扶柱和扶手繩，待主橋施工吊裝完畢后，又要將扶手柱繩索與鋼柱系牢，以便保障工程從業(yè)人員安全工作；為有效提升塔式起重機(jī)垂直運(yùn)輸效果，對于其比重較小的次梁以及一些小梁，可使用多頭吊索一次性吊裝數(shù)根，有些還將梁、立柱與地板安裝的鱗次櫛比架實(shí)現(xiàn)了整體吊裝，能夠有效降低高空作業(yè)，也增加了整體吊裝速度。鋼柱在起吊到位后，再對其進(jìn)行安裝前，根據(jù)必須且預(yù)先經(jīng)測量確認(rèn)的焊縫收縮率，用經(jīng)緯儀跟蹤并檢查柱垂直度與傾斜率，然后再進(jìn)行構(gòu)件的正確定位，以保證與槍機(jī)孔完全對正，并放入高強(qiáng)槍機(jī)臨時(shí)定位。

3.3 鋼結(jié)構(gòu)焊接施工技術(shù)要點(diǎn)

第一，鋼鐵建筑的連接原理，通常應(yīng)采取內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻、位置正確和完整的焊縫。一般多層焊縫都要連續(xù)進(jìn)行施工，在各一級焊道焊好后要進(jìn)行清洗、檢驗(yàn)，在排除問題后再連接。第二，在連接鋼鐵構(gòu)件時(shí)，應(yīng)當(dāng)先檢查電導(dǎo)體的質(zhì)量合格證，并按照設(shè)計(jì)說明書規(guī)定進(jìn)行電導(dǎo)體連接時(shí)，保證連接表面無裂紋、焊瘤等，保證第一、二次連接時(shí)無吻突、夾渣、弧坑、裂縫等，并根據(jù)規(guī)定進(jìn)行無損檢驗(yàn)，保證每一級連接時(shí)不發(fā)生咬邊。另外，還應(yīng)按照按規(guī)定的焊縫時(shí)間及地點(diǎn)檢驗(yàn)焊接件的鋼印。第三，坡口式電焊連接時(shí)應(yīng)提前作好準(zhǔn)備，即如下：進(jìn)行電導(dǎo)體烘焙；斜坡口檢查；使用拱圈引入（引出）底板和鋼擠壓板，并使用點(diǎn)焊機(jī)器人定位；清理焊坡口、周圍的防銹油等污垢；焊口預(yù)熱等。[2]

3.4 多層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工安裝技術(shù)

高層鋼建筑的豎向跨度很大，工程量大、工序復(fù)雜，對施工的安裝技術(shù)要求較高，需要注意的問題也很多，主要有以下幾方面：（1）盡量減少高空作業(yè)的難度。高空作業(yè)具有一定的危險(xiǎn)性，要在起重機(jī)的承重范圍內(nèi)，把那些能夠在地面組裝的結(jié)構(gòu)事先拼接好后再進(jìn)行起吊，避免施工人員在高空中工作。（2）合理安排施工計(jì)劃。施工過程中一定會出現(xiàn)機(jī)械設(shè)備使用沖突的情況，這時(shí)提前制定機(jī)械的使用計(jì)劃就會方便很多。對各工種、工序以及現(xiàn)場施工的程序，要及時(shí)布置并嚴(yán)格按規(guī)定實(shí)施。當(dāng)垂直運(yùn)輸設(shè)備時(shí)，構(gòu)件安裝時(shí)要自下而上，平面要自中心向四周。每個(gè)人、每一件物都有自己的特殊運(yùn)送時(shí)間和順序。機(jī)器的工作頻率一定要有計(jì)劃，這樣才能提高使用效率使用周期。（3）確定工程流水區(qū)段。依據(jù)建筑的構(gòu)造、施工現(xiàn)場的自然因素，以及機(jī)械人工等方面為建筑安裝流水段：依據(jù)地質(zhì)要求也決定了地基的深度，深基通常采取大口徑人工挖孔樁，鉆孔灌注樁，預(yù)制水泥管樁或預(yù)制鋼管樁等方法方式。安裝時(shí)，要把各個(gè)機(jī)器固定對齊，接頭處要焊接好，排列順序也要進(jìn)行考慮，使其不僅能夠從中間對稱地發(fā)散至邊緣，而且能夠?qū)?gòu)件的接頭更好地結(jié)合。（4）作業(yè)過程中的高度要嚴(yán)格控制。鋼結(jié)構(gòu)施工過程中不能超過5 層，如果特殊情況需要，要由工程主管仔細(xì)考量再做決定。[3]

4 建筑鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制策略的分析

4.1 嚴(yán)格建筑鋼結(jié)構(gòu)材料的質(zhì)量控制

鋼結(jié)構(gòu)中的施工材料是確定建筑質(zhì)量的重要保證，而在建筑材料品質(zhì)檢驗(yàn)的過程中，就必須在各個(gè)領(lǐng)域同時(shí)進(jìn)行。因此，人們在建筑材料購買的過程中，必須對市場上存在的鋼結(jié)構(gòu)施工材料進(jìn)行研究，并通過價(jià)值比較的手段，選擇性價(jià)比更高的建筑材料。在施工前，必須提高材料采購的科學(xué)性，對材料采購工作人員加以專業(yè)培訓(xùn)，防止在材料購進(jìn)環(huán)節(jié)中發(fā)生問題。此外，還必須建立鋼材進(jìn)場檢驗(yàn)計(jì)劃和倉儲措施，提高材料物資的倉儲效率。

4.2 加強(qiáng)現(xiàn)場施工質(zhì)量管控

通常在建筑工程鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，由于有關(guān)工程技術(shù)人員的施工技能水平會在一定程度上影響到施工自身的質(zhì)量，因此，施工者必須事先對焊接過程的技術(shù)水平和質(zhì)量加以保障，確保在焊接過程中所采用的材料、技術(shù)和設(shè)備等均能與相關(guān)的國家規(guī)范技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)保持一致；同時(shí)，在進(jìn)行鋼材構(gòu)件的安裝工作時(shí)，有關(guān)人員還必須加強(qiáng)對鋼構(gòu)件自身質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)密的檢測，以防止不合格的構(gòu)件進(jìn)入施工現(xiàn)場，并由此來保證建筑本身的品質(zhì)和使用壽命。[4]

4.3 加強(qiáng)對鋼結(jié)構(gòu)施工設(shè)計(jì)審查

在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，要對以下各種問題加以統(tǒng)籌處理：（1）各項(xiàng)資料要通過現(xiàn)場檢查來獲得，充分考慮各層面原因，針對性地制訂實(shí)施的規(guī)章，提出合理的規(guī)劃建議。（2）要全面進(jìn)行人力和設(shè)備技術(shù)方面的準(zhǔn)備。搞好對工作人員的技術(shù)培訓(xùn)，并努力提高自身的技術(shù)和心理素質(zhì)；機(jī)具要保證結(jié)構(gòu)完好，且能正常工作。（3）為現(xiàn)場營造良好的場地周邊環(huán)境。對周圍住戶實(shí)行嚴(yán)格隔離，對機(jī)具的設(shè)置也要科學(xué)合理，同時(shí)為了保證建筑施工的質(zhì)量，要嚴(yán)格控制頂面高度、地腳螺栓的數(shù)量與部位、水泥基礎(chǔ)軸線等，如此方可確保建筑施工的順利完成。

4.4 做好鋼結(jié)構(gòu)焊接控制

鋼構(gòu)要想進(jìn)行生產(chǎn)就得運(yùn)用機(jī)械焊接方法來進(jìn)行加工，在進(jìn)行這一操作步驟時(shí)，需要工作人員必須具備大量的焊接經(jīng)驗(yàn)，以保證能夠滿足最基本的鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度需要。鋼結(jié)構(gòu)在進(jìn)行焊接時(shí)需要將鋼材表面平整干凈，而對于不同部位的結(jié)構(gòu)部件之間的連接方式也是有所不同的，因此需要根據(jù)不同的部位以及不同的結(jié)構(gòu)用途進(jìn)行不同的連接。

4.5 強(qiáng)化鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量控制

首先，檢驗(yàn)駐地的代表單位和質(zhì)量監(jiān)督員所提交的樣品。一旦出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題，應(yīng)當(dāng)在第一時(shí)間告知制造廠后加以檢查改正，并檢測鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的品質(zhì)后才能運(yùn)輸。另外，當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件抵達(dá)現(xiàn)場后，還需要由監(jiān)理單位的質(zhì)量檢驗(yàn)員加以檢查。具體的產(chǎn)品質(zhì)量檢查驗(yàn)收工作集中于對工件的表面平整度檢查，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的表面變形與偏轉(zhuǎn)，焊縫外觀的品質(zhì)和表層有無變形和損傷，鋼鐵碰撞面的表層品質(zhì)，工件表層有無銹蝕，是否有焊縫損傷的質(zhì)檢報(bào)表，并且能否有同批建筑施工技術(shù)資料和施工資料報(bào)表等；同時(shí)還檢驗(yàn)了裝配的精度和焊縫斜邊的尺寸準(zhǔn)確度，包括鋼結(jié)構(gòu)接口部位的開孔的部位和長度，斷面寬度的幾何長度，螺柱的部位和數(shù)量等。[5]檢測后，產(chǎn)品一旦出現(xiàn)任何破損或短缺的現(xiàn)象或產(chǎn)品質(zhì)量不合格時(shí)，將在檢查清單上寫明，各方責(zé)任人須簽字并交接檢查清單，并且盡快告知安裝現(xiàn)場，以完成安全檢查。

4.6 施工人員的控制

在建筑施工的過程中，由于施工人員都是建筑施工的直接參加者，在這種情形下，對建筑施工的管理十分必要。因?yàn)楝F(xiàn)在大部分的施工單位都是由兩次承包方式進(jìn)行，然而由于兩次承包工作人員團(tuán)隊(duì)中大多是由農(nóng)民工所構(gòu)成，這部分工作人員由于自身的文化水平并不高，因此大多數(shù)都不具有專門的建筑施工專業(yè)知識和豐富的建筑施工經(jīng)歷，所以通常來說，在建筑施工的過程中，在建筑施工公司的人事管理部分就必須設(shè)置專門的管理者，對這部分工作人員加以管理，行政人員的工作通常涉及工地的規(guī)章制度、建筑施工中的安全規(guī)定以及工作人員的基本技能規(guī)定，而與此同時(shí)，也必須建立相應(yīng)的人事條例，讓這部分工作人員可以遵守章程和規(guī)范，開展相應(yīng)的工作。

4.7 工藝技術(shù)上的控制

建筑鋼結(jié)構(gòu)的建筑施工不同于其它的建筑結(jié)構(gòu)的建筑施工方法，在具體情況的施工過程，必須先按照建筑的總體構(gòu)造特征，來對各個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力狀況做出相應(yīng)的分類，然后再針對這種狀況，來實(shí)施相應(yīng)的技術(shù)控制。此外，因?yàn)槲覈壳暗慕ㄖ?guī)模很大，在這樣的形勢下，其中的施工流程就更加繁瑣，為了可以提高建筑施工的總體效率，施工單位就必須引入最先進(jìn)的建筑施工技術(shù)設(shè)備，對傳統(tǒng)的落后的建筑施工技術(shù)加以淘汰。

5 結(jié)語

減少建筑工程施工事故，提升鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量是建筑工程發(fā)展的需要，更是人們對于建筑行業(yè)的未來期望。相關(guān)人員要積極探索更好的方式方法，提升鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量的控制目標(biāo)、方法、原則，在技術(shù)上進(jìn)行深入研究和提高，讓鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量成為人們可信賴的重要依托，讓鋼結(jié)構(gòu)工程為人們的生活帶來福音。