試分析鋼結(jié)構(gòu)工程安裝過程中施工技術(shù)要點(diǎn)

王光新，雷 楊

(中國(guó)建筑第二工程局有限公司華東分公司，上海 200135)

1 鋼結(jié)構(gòu)工程安裝概述

1.1 基本概念

鋼結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件由鋼截面或鋼板制成，根據(jù)使用需要通過焊接或螺栓連接按一定規(guī)則組合的承重機(jī)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種工程建筑，如鋼橋、鋼廠、鋼門、各種大型管道容器、高層建筑和塔式鐵路機(jī)械。鋼結(jié)構(gòu)建筑(工程)的定義：以鋼結(jié)構(gòu)為主的建筑結(jié)構(gòu)的建筑工程，例如由專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)制造商制造并由授權(quán)建造鋼結(jié)構(gòu)的公司安裝的工業(yè)裝置，高層建筑，大型建筑，建筑模具、塔式積木等。在建筑工程中，鋼結(jié)構(gòu)是最重要的形式之一，不僅可以滿足建筑物的高度要求，而且可以創(chuàng)造更大的應(yīng)用面積，同時(shí)滿足耐用性、安全性等要求。鋼結(jié)構(gòu)工程直接影響到建筑技術(shù)、設(shè)施、建筑人員和建筑工地。鋼結(jié)構(gòu)施工的技術(shù)水平的提高至關(guān)重要，能夠更好地滿足人們對(duì)住房的需求。加工和安裝是鋼結(jié)構(gòu)工程的兩個(gè)主要施工過程。圖1為鋼結(jié)構(gòu)的施工現(xiàn)場(chǎng)。

圖1 鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)

1.2 鋼結(jié)構(gòu)工程的主要特點(diǎn)

雖然鋼結(jié)構(gòu)在質(zhì)量上較小，但其強(qiáng)度比其他普通建筑材料高得多。因此，在相同的荷載和條件下，鋼結(jié)構(gòu)比其他結(jié)構(gòu)輕，便于運(yùn)輸和安裝。由于具有良好的塑性，鋼結(jié)構(gòu)不會(huì)因部分過載而突然斷裂。良好的韌性使鋼結(jié)構(gòu)更能適應(yīng)動(dòng)態(tài)載荷。這些鋼的性能為結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性提供了充分的保證。鋼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是相對(duì)均勻的，非常接近均勻的各向同性體，在一定的應(yīng)力范圍內(nèi)幾乎完全有彈性。這些性能與機(jī)械計(jì)算的前提一致，使鋼結(jié)構(gòu)的計(jì)算結(jié)果更符合實(shí)際應(yīng)力條件。鋼結(jié)構(gòu)由不同的型材組成，易于制造。許多鋼結(jié)構(gòu)是由專業(yè)的高精度金屬結(jié)構(gòu)制成的。制造的部件被運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，并與螺絲連接。結(jié)構(gòu)輕巧實(shí)用，施工方便，施工時(shí)間短。此外，完成后的鋼結(jié)構(gòu)易于拆卸、加固或改造。滿足住宅工業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求。鋼結(jié)構(gòu)適用于高度工業(yè)化的工廠的大規(guī)模生產(chǎn)。它可以集成節(jié)能、防水、保溫、門窗等先進(jìn)產(chǎn)品，作為一個(gè)整體應(yīng)用，集設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工于一體，提高住宅行業(yè)的水平。

因此，鋼結(jié)構(gòu)適合住宅結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的創(chuàng)新。鋼結(jié)構(gòu)可以根據(jù)不同的審美標(biāo)準(zhǔn)和人的功能要求，設(shè)計(jì)出不同的形狀、尺度和空間。制造商可以高精度、高質(zhì)量、高速完成，使建筑美觀、經(jīng)濟(jì)。

2 鋼結(jié)構(gòu)工程施工特點(diǎn)

2.1 要求數(shù)據(jù)準(zhǔn)確

在鋼結(jié)構(gòu)工程施工中，需要進(jìn)行相關(guān)的測(cè)量、定位和布置工作。在這些構(gòu)件連接中，數(shù)據(jù)質(zhì)量將直接影響項(xiàng)目的構(gòu)建效果。只有當(dāng)測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性得到充分保證時(shí)，才能保證安裝的質(zhì)量。因此，鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的數(shù)據(jù)要求非常嚴(yán)格。施工人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行測(cè)量、準(zhǔn)確定位和計(jì)算，并記錄，充分理解相關(guān)參數(shù)的值，確保獲得的數(shù)據(jù)符合項(xiàng)目施工要求。同時(shí),在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型和相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,嚴(yán)格控制模型,每個(gè)部分的尺寸滿足設(shè)計(jì)要求的項(xiàng)目,避免偏差,不規(guī)則的鋼構(gòu)件對(duì)安裝和施工設(shè)備的影響。所以要做好鋼結(jié)構(gòu)施工記錄表格的記錄，表1為鋼結(jié)構(gòu)施工記錄表格的目錄。

表1 鋼結(jié)構(gòu)施工記錄表格的目錄

2.2 要求設(shè)備安全

在工廠預(yù)先制作好鋼構(gòu)件，加工后運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)安裝，最終完整的鋼構(gòu)件就形成了。運(yùn)輸設(shè)備、運(yùn)輸方法和起重設(shè)備在運(yùn)輸和安裝過程中直接影響安裝質(zhì)量。一般情況下，鋼構(gòu)件的尺寸大、質(zhì)量重，因此安裝起來很困難，特別是在高層建筑中。所以施工人員在吊裝過程中必須嚴(yán)格遵守吊裝技術(shù)要求，避免質(zhì)量和安全問題的發(fā)生。

3 鋼結(jié)構(gòu)安裝的施工要點(diǎn)

3.1 鋼結(jié)構(gòu)施工前的準(zhǔn)備工作

在安裝鋼結(jié)構(gòu)之前，要做的準(zhǔn)備工作有很多，目的是確保施工質(zhì)量和節(jié)省施工成本。其中最重要的準(zhǔn)備工作是設(shè)計(jì)圖紙。對(duì)在施工過程中可能遇到有難度的施工技術(shù)或問題，施工的負(fù)責(zé)人員在進(jìn)行施工的時(shí)候必須進(jìn)行研究和討論，并且提出解決的策略，嚴(yán)格按照施工技術(shù)要求進(jìn)行施工。第二，在組織人員施工的時(shí)候保證鋼結(jié)構(gòu)的施工安全，所有的施工人員要有安全意識(shí)，所以要做好準(zhǔn)備工作才能開始施工，并且同時(shí)施工人員要分配好工作任務(wù)。施工人員不止要有安全意識(shí)，還要有質(zhì)量意識(shí)，在這過程中，也必須保證工程的工期有合理的安排。

3.2 設(shè)計(jì)圖紙

對(duì)于圖紙的繪制，專業(yè)設(shè)計(jì)師應(yīng)檢查現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，并根據(jù)實(shí)際情況完成圖紙。同時(shí)，在圖紙完成后，必須有相應(yīng)的專業(yè)人員對(duì)圖紙進(jìn)行審核，以盡量減少圖紙的問題或錯(cuò)誤，避免延遲施工時(shí)間。由于大多數(shù)施工人員的技術(shù)水平較低，施工單位應(yīng)將提高相關(guān)施工人員技術(shù)列入工作日程。施工單位須在施工前將施工圖紙轉(zhuǎn)換成可直接用于施工的圖紙，并進(jìn)行一定的專業(yè)化。將術(shù)語或標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)換為易于理解的語言，使圖紙簡(jiǎn)單易懂，更容易讓施工團(tuán)隊(duì)理解，并便于按照?qǐng)D紙嚴(yán)格施工。

3.3 施工組織設(shè)計(jì)

施工組織設(shè)計(jì)是控制項(xiàng)目進(jìn)度的一種手段。項(xiàng)目進(jìn)度控制是通過項(xiàng)目執(zhí)行的。進(jìn)度控制的主要任務(wù)是利用組織、計(jì)劃、協(xié)調(diào)等方式從各個(gè)方面入手，確保項(xiàng)目的成功完成。因此，建設(shè)單位應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的性質(zhì)和特點(diǎn)，制定詳細(xì)、適當(dāng)?shù)捻?xiàng)目目標(biāo)，明確項(xiàng)目控制要求。

4 鋼結(jié)構(gòu)安裝施工

4.1 做好焊接施工

鋼結(jié)構(gòu)安裝和施工中的重要環(huán)節(jié)是焊接施工，焊接會(huì)直接影響到金屬結(jié)構(gòu)工程的安裝和施工的質(zhì)量。在焊接施工的過程中，焊工的技術(shù)水平至關(guān)重要，焊接工藝和焊接質(zhì)量是由焊工的技術(shù)水平?jīng)Q定的。技術(shù)水平高、綜合素質(zhì)強(qiáng)的焊工才能焊接出來質(zhì)量高的焊接結(jié)構(gòu)。影響焊接質(zhì)量的另一個(gè)因素是工藝。槽焊技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)焊接施工中是最常用的工藝，在焊接的時(shí)候，需要按結(jié)構(gòu)順序依次進(jìn)行焊接，并且需要兩個(gè)人同時(shí)焊接柱和柱、柱和梁。

4.2 重視建筑鋼結(jié)構(gòu)所用材料的質(zhì)量控制

在建筑鋼結(jié)構(gòu)的安裝過程中，鋼結(jié)構(gòu)材料的質(zhì)量可以有效地提高鋼結(jié)構(gòu)的整體安全和生產(chǎn)率。我國(guó)的大多數(shù)建筑材料是Q235等碳鋼和Q345等低合金鋼。在購(gòu)買和使用前，須嚴(yán)格審查產(chǎn)品質(zhì)量證書和包括鋼結(jié)構(gòu)材料在內(nèi)的鋼的磷、硫、碳、剛度、抗拉強(qiáng)度的合格證書。控制鋼結(jié)構(gòu)材料基礎(chǔ)中嵌入螺栓的質(zhì)量，建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量是影響鋼筋錨的質(zhì)量:焊接材料的質(zhì)量控制,選擇正確的焊接工藝方法,選擇焊接設(shè)備,焊接設(shè)備焊接材料的選擇和焊接部等應(yīng)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。焊接部分應(yīng)保持干燥，焊條應(yīng)防止焊接芯生銹。

4.3 規(guī)范安裝過程

在鋼結(jié)構(gòu)的安裝中，施工單位必須加大施工力度，對(duì)施工高程測(cè)量、標(biāo)定等方面進(jìn)行管理和控制，以保證施工質(zhì)量。首先，在鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，需要反復(fù)測(cè)量豎向、軸向、升力等數(shù)據(jù)，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果制定詳細(xì)的測(cè)量計(jì)劃，以保證測(cè)量質(zhì)量；其次，在鋼結(jié)構(gòu)的安裝和施工中，鋼柱的升降和安裝精度很難控制。在施工過程中，需要根據(jù)實(shí)際施工情況和鋼結(jié)構(gòu)中心線不斷進(jìn)行糾正，使校正質(zhì)量得到保證。

4.4 驗(yàn)收質(zhì)量控制

要保證鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，并且建筑設(shè)計(jì)的強(qiáng)度應(yīng)符合抗震的要求，必須檢驗(yàn)質(zhì)量，所有制造程序必須嚴(yán)格遵守建筑設(shè)計(jì)的基本要求。在鋼結(jié)構(gòu)施工完畢的時(shí)候，要進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，首先要檢驗(yàn)質(zhì)量。檢驗(yàn)的內(nèi)容，有鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的數(shù)量、形狀和尺寸，如產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)不合格，不能施工。鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目驗(yàn)收后，現(xiàn)場(chǎng)與項(xiàng)目管理機(jī)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行有效溝通協(xié)調(diào)，確定項(xiàng)目竣工時(shí)間和整體質(zhì)量。確認(rèn)無誤后，由相關(guān)人員簽字。驗(yàn)收合格后，確定工程竣工日期，轉(zhuǎn)交金屬結(jié)構(gòu)及質(zhì)量控制單位簽字，送相應(yīng)部門報(bào)送。

4.5 鋼結(jié)構(gòu)的施工安全

首先，要在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立專門的安全管理人員，統(tǒng)一管理施工人員、機(jī)械設(shè)備和安全用電。必須采取可靠的防護(hù)措施，如機(jī)械設(shè)備和安全箱。第一類特殊施工人員必須在施工前接受培訓(xùn)，技術(shù)不成熟或未經(jīng)培訓(xùn)的人員不得從事施工作業(yè)。所有進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的施工人員和管理人員都必須戴上安全帽，以防止因墜物而受傷；其次，鋼結(jié)構(gòu)零件的提升速度必須平衡，現(xiàn)場(chǎng)要有專業(yè)人員進(jìn)行指揮。高空作業(yè)中使用的所有材料和工具應(yīng)存放在安全的地方，不得亂放。

5 結(jié) 語

鋼結(jié)構(gòu)安裝及施工技術(shù)方面的研究工作任重而道遠(yuǎn)，這將有助于提高施工質(zhì)量，對(duì)建筑領(lǐng)域的發(fā)展也起著至關(guān)重要的作用。但是，鋼結(jié)構(gòu)的安裝施工技術(shù)涉及面廣，非常復(fù)雜，雖然目前鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)的發(fā)展還不夠深入，但發(fā)展前景十分樂觀。因此，為提高鋼結(jié)構(gòu)安裝施工水平，在今后的研究中需要加大對(duì)鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)的研究力度。

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