建筑鋼結構安裝施工技術的應用

文／胡龍如、張健、曾慶亮、孫麗、周云 中國機械工業(yè)第五建設有限公司 安徽合肥 230031

引言：

近年來，隨著國家經濟的發(fā)展，很多地區(qū)都由于發(fā)展過程中沒有很好的顧及環(huán)境的變化，出現(xiàn)很多地區(qū)空氣污染嚴重的情況，于是自2016年起政府就環(huán)境保護這件事，在工作報告中提出“綠色建筑和建材，在很多建筑中大力發(fā)展綠色環(huán)保的建筑結構與材料，不僅提高了建筑技術的水平和質量，而且還加快了標準化建設的速度。”由此可見，近年來，城鎮(zhèn)化建設水平也日益加快，許多現(xiàn)代化建筑都如同雨后春筍，因此正處于發(fā)展期的鋼結構由于其在建筑過程中因自身體重比較輕、施工時建筑周期較短、抗地震性能還非常好、同時對于廢棄的鋼鐵材料還能很好的進行二次回收再利用，所以在建筑過程中被使用和應用的幾率就比較大，所在在建筑產業(yè)發(fā)展的過程中，雖然我國的建筑工程起步比較晚，但是發(fā)展速度很快，所以我國就鋼鐵結構的安裝施工在近年來也取得了可喜的成績，在建筑施工方面相繼取得了卓越的成績。本文就建筑工程施工過程對于鋼結構安裝的施工技術進行探討，希望因此在鋼結構的施工安裝方面取得更好的進步。

1、鋼結構的優(yōu)點與缺點

1.1 鋼結構的優(yōu)點

1.1.1 鋼結構材料塑性與韌性比較好

通常情況下，在建筑工程中選擇材料都會按照建筑要求進行嚴格挑選。為什么建筑師在建筑中從以往的混凝土加固轉變?yōu)橥ㄟ^鋼鐵搭建框架的構建體系進行施工呢，選擇這種鋼結構材料的優(yōu)勢在哪里呢，它與其它材料的區(qū)別是什么呢？原因很簡單，因為鋼結構的強度比較高，并且有很好的可塑性和韌性，因此選擇鋼結構建筑就是水到渠成的事件。而鋼結構所具備的優(yōu)勢在建筑中起著哪些關鍵的作用呢？首先是它不會因為承重太大而出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象，由于它的韌性很強，只會因為超負荷而出現(xiàn)彎曲，因此能夠保證建筑整體結構的平衡性。通常情況下，在遇到一些超負荷的情況或者自然災害時也會因為鋼結構本身的韌性很強而很好的抵御風險。同時因為材料的強度高，做成的構件截面就能夠很好的節(jié)省材料，而且受到外力的時候還具備保證穩(wěn)定的作用。

1.1.2 材質質地均勻

通常鋼結構的材質，內部質地都比較均勻。而這種材質比較均勻的材料，恰恰是因為質地比較好，能夠在應用過程中均勻受力，滿足建筑施工的實際需求。由于需要鋼結構材質均勻，想要充分體現(xiàn)這一優(yōu)勢，所以在加工過程中生產部門需要對鋼材的整體質量進行有效的控制，從而排除不良因素造成的不良影響，確保鋼材的各個性能都在受力的范圍內。

1.1.3 自重較輕

綜上所述，鋼結構本身的材質質地很均勻。除此之外，鋼材結構自身比重會比普通混凝土建筑材料的比重就大，體現(xiàn)出來的優(yōu)勢就是其自身的強度也比較大，所以為了突顯這一優(yōu)勢，鋼結構整體的自重就比較輕。這樣一來就在鋼結構的加工生產和后期的出售創(chuàng)造了有力的條件，不僅可以加大運輸?shù)某休d量還能進行遠距離運輸。由此可見，大量選擇鋼結構建筑材料也是未來建筑發(fā)展的必然趨勢。

1.1.4 穩(wěn)定性強

由于鋼結構材料在建筑過程中具備很好的可塑性和韌性，并且這種材料本身的質地還很均勻，外加自重較輕。所以在建筑過程中市場對這種材料的需求就因此而增大。同時，還因為建筑鋼結構具備很好的承載力，從而再一次體現(xiàn)出它的強度很高。而高強度的建筑在建筑中會起到哪些作用呢？很明顯能夠節(jié)省材料與空間，搭建時能夠有效的減小接觸面積，而增加建筑的使用面積，使得相同的建筑場地采用鋼結構建筑要比混凝土建筑體現(xiàn)的空間更大。由此可見，選擇這種鋼結構的建筑材料不僅由于其自身的重量較輕，其穩(wěn)定性就更強，同時也會在遇到地震等自然災害時，能夠更好的通過減輕內部建筑材料的作用，通過自身穩(wěn)定性很好的保證人們的生命財產安全。

1.2 鋼結構的缺點

任何一種材料以及技術，在具備很多優(yōu)勢的同時，也會因為某些環(huán)節(jié)因為技術問題無法攻克，因此會出現(xiàn)一些無法避免的缺點。而鋼結構材料，本身由于自身的導熱性就要比普通的混凝土建筑導熱性強，所以就很容易發(fā)熱，同時自身的耐火性就相對較差。有實驗表明，鋼結構在溫度達到600℃的狀態(tài)下由于本身的耐火性太差就會出現(xiàn)一些在低溫狀態(tài)下呈現(xiàn)優(yōu)勢的性能因此處于劣勢狀態(tài)，隨之發(fā)生的就是鋼結構自身的強度與剛度隨之也喪失。同時對于鋼結構的材料來說，自身還有一個無法克制的缺點就是在建筑過程中必須要做好抗腐蝕措施，這是因為鋼結構材料自身材質中存在很多不穩(wěn)定元素，在遇到空氣時容易與外界發(fā)生化學反應導致生銹腐蝕。所以，在選擇鋼結構材質建筑時抗腐蝕措施是必須要考慮的問題之一。

2、建筑鋼結構安裝施工前的要點分析

2.1 嚴格把控圖紙會審要點分析

建筑工程很顯然安裝前都具備一定的要求，所以前期工作就是制定圖紙的過程，要嚴格按照要求去設計，圖紙設計只是按照前期敲定的方案進行的設計，最終在進行安裝前還要有一個初步的審核階段，在這個階段需要注意的點就是必須在會審前熟悉圖紙，為了在審核時做到胸有成竹就要對設計的內容也要有一定的掌握，同時在審核期間如發(fā)現(xiàn)安裝期間影響設計的問題要及時發(fā)現(xiàn)，并及時解決。對于安裝期間容易出現(xiàn)問題的點和影響安裝的技術難題以及安全隱患就能做到提前扼制，實現(xiàn)從根源上解決問題的目的。除此之外，施工人員要非常清楚，圖紙只是一個建筑設計的初步設計，所以在安裝期間，如發(fā)生因設計不合理造成的變更方案在征得建筑單位同意和允許的情況下必須要辦理變更手續(xù)，因為變更關系涉及到耽誤工期和費用的增加，因此，程序不嚴謹，可能會引發(fā)一系列的索賠事件發(fā)生。

2.2 加強鋼結構件的核查、編號以及彈線工作的要點分析

進行完鋼結構的圖紙會審工作之后，就進入了初步的安裝準備工作，這期間首先要明確需要準備哪些構建，以及構建的數(shù)量、型號、強度和完整性、設計外觀和基本的實際尺寸、是否有出廠合格證都要進行清點，這期間就是工具準備工作，在使用期間，一旦出現(xiàn)不符合標準的構建和圖紙與實際設計不符合的情況，就需要在吊裝之前進行糾正。此外，最節(jié)省時間和空間的方法就是對不同型號的構建在匹配過程中就要進行標注，這樣不僅能夠避免吊裝出錯，還能提高安裝效率。同時還可以根據安裝初步定型的設計進行調整，通過彈線對每一個不符合安裝標準的設計均進行調整。

2.3 準備充分的中轉場地

鋼結構的安裝大多是用于建筑工程中。所以很明顯鋼結構安裝的過程肯定會受場地的影響，如果現(xiàn)場空間不夠就要涉及到中轉場地的問題，所以對于高層鋼結構的安裝更是一個對場地要求比較大的問題，設計中轉場地是必然事件，因此，不僅可以增加鋼結構的存儲量，還能對鋼結構做好定期的質量檢查和修復，然后及時運送到施工現(xiàn)場。不難發(fā)現(xiàn)，鋼結構雖然在建筑過程中有很多特點。但為了使鋼結構能夠長期穩(wěn)定的保存，對于中轉場地的要求也比較高。要做到場地平整以及排水系統(tǒng)良好，盡量減少雜物的堆放，同時也要注意鋼鐵結構在堆放過程中為減少相互摩擦致使鋼結構殘缺，所以需特別注意為很好的保存和快速獲取不同結構的構件還應該分開放置。

2.4 其他準備工作

很顯然鋼結構建筑安裝雖然是一個優(yōu)勢很多的建筑方案，但是其安裝期間的準備工作也是缺一不可的。例如當要正式投入安裝工程期間，吊裝的機具、材料和人員都要按照要求做好準備工作，然后在正式開工時根據要求組織施工人員進場。由此看來，鋼結構的安裝是一項技術含量較高的工作，所以在前期也要做好技術交底和人員培訓工作。為防止施工期間影響鋼結構的施工工作，還要在鋼結構進入場地前將場地平整好，提前做好清除障礙物，除此之外還要為保障工作人員能夠獲取充足的能量設計和搭建臨時的辦公室、材料室、工人休息區(qū)以及開水房等。

3、建筑鋼結構安裝施工技術應用

3.1 起重設備的選擇與布置

當今社會經濟發(fā)展迅速，由此可見鋼結構安裝施工技術很多時候都運用于高層建筑中。但在進行高層建筑時人工徒手搬運的時代已經過去了，所以很多時候就會采用塔吊起重等設備進行高層建設鋼結構安裝施工工作，因為起重設備的選擇與布置要根據建筑場地的布置，跨度、以及場地等綜合因素考慮，同時還要考慮到安裝期間的安全性、可靠性和便利性。所以選擇布置就關系到構建安裝等問題。與此同時還要清楚的是起重安裝具備一定的起重質量，所以在正常工作期間就要根據工程量、工期及起重機臺班產量等因素確定，在確保工期的前提下也要考慮工程的安全和質量。

3.2 測量技術

測量是建筑工程的一個重要環(huán)節(jié)。因為一個精準的測量能給初步的繪圖設計提供更加精準的數(shù)據，繪圖的精確度也更高，后期施工過程中就會避免由于繪圖設計不合理而導致反工的現(xiàn)象出現(xiàn)，不僅浪費材料，還增加了建筑成本。因此，高層建筑鋼結構在施工過程中，對于測量的高度垂直軸，高度偏差的指標要求就更高。因為無論是指標要求還是高度偏差，都會由于測量數(shù)據不準確而直接影響建筑結構的質量和安全。所以正確的測量方法，就是通過確定測量線來精準定位。因此鋼結構建筑技術的超高層建筑，就是通過地腳螺栓的嵌入式關鍵技術以及當前門窗安裝的狀態(tài)等進行安裝的。同時，由于高層建筑是有一定危險性的工作，所以測量人員還應具備正確的測量觀念和自我安全保護意識。并且由于在測量時與正常的安裝之間施工生產的材料與構建存在一定的誤差，使得安裝時無法完美貼合，這樣就會出現(xiàn)二次安裝的麻煩，但由于本身安裝后構件結構就存在一定的剛性，所以出現(xiàn)二次安裝就會加大安裝難度。所以想要避免這類情況的發(fā)生，就要在前期的測量時嚴格按照流程做大量的比對與試驗，減少糾正的次數(shù)。此外，由于任何一種技術都存在一定的差異與弊端，所以不同的樓層要提供不同程度的懸臂式安全網，圍網是為了有效的保護建設安全，所以在建設工作四周，鋼鐵技術在我國的發(fā)展也越來越好。就目前而言，為保證建筑的安全，加強建筑的防護措施，我國的工程大多都會選擇安裝鋼柱或者鋼柱底板來實現(xiàn)雙重控制保障的作用，所以在前期的測量時就尤其謹慎，后期在復測期間也會著重復測底板或者鋼柱的平整度與垂直度，如果復測期間發(fā)展還有一定的誤差現(xiàn)象，就可以做一些簡單微型的調整，最終的目的是直到符合要求為止。

3.3 鋼柱施工安裝技術

鋼柱施工安裝是為了方便施工，在安裝期間采用兩點就位和一點起吊的方法進行安裝。而在進行鋼柱安裝前，施工人員需要對節(jié)柱標高、以及軸線進行考察，要確保誤差在可控的范圍內才可以進行安裝，因為一旦測驗過程出現(xiàn)誤差太大的現(xiàn)象，就會影響整個安裝流程和安裝施工。并且為了方便期間，鋼柱構件在進行加工時會在安裝兩側設計連接耳板，這樣就能快速的通過螺栓和上下連接板進行臨時固定，等到施工結束后可以順利的將耳板進行拆除。

3.4 鋼結構吊裝

在進行高層建筑時不僅起重在安裝過程中起著非常關鍵的作用，吊裝也是一道非常關鍵的施工工序。這道工序的施工過程直接關系著整個工程的質量和工期，同時在吊裝過程中吊裝的質量是否順利，直接由安裝順序決定。在吊裝前要按照區(qū)域劃分，要有一定的吊裝順序，否則就會出現(xiàn)有的地方已經安裝好，而有的地方還在等待安裝，又由于已經安裝好的位置已經完全遮擋或掩蓋了未安裝的部位，這期間就會出現(xiàn)設計順序不當而反工的現(xiàn)象。所以在吊裝前要規(guī)定好先后順序，有一個緊密的施工順序就有了施工的基本核心。所以要按照由上到下的順序開始吊裝，還是從左到右的順序開始吊裝，這都要在考察整個工程結構之后才能確定。因此固定好先后順序就可以開始吊裝工作了。例如，由上到下開始吊裝，首先要有主體框架，而采用這種吊裝結構的目的是在于讓主架與核心筒以及鋼柱之間盡快形成穩(wěn)定的空間框架體系，通過先穩(wěn)定局部構架的吊裝方式來固定次架和連接梁之間的關系，通過點、線、面之間的關系向外延伸吊裝到其他支架上。而通常情況施工人員都會在高層鋼結構施工中將這種點線面結合的方式稱之為“區(qū)域吊裝”法，就是通過多個吊裝設備相互配合吊裝作業(yè)的方式來完成工作，這不僅可有效的保證吊裝之間的質量和工期，還因為這種技術在多次的使用過程中積累了一定的經驗，所以整個技術具備一定的延續(xù)性。在后來的建筑過程中無論是高層建筑還是超高層建筑，這種技術都成為施工過程中的必要技術。

3.5 鋼結構焊接技術

焊接在施工過程中是很常用的一種技術。由于很多時候施工要實現(xiàn)連接點的相互結合，為加強連接處的穩(wěn)定性，通常會采用焊接的方法進行安裝，不僅如此，有些施工焊接是為了材料方便施工，在施工過程中對于長度要求不一的工程還要通過焊接來實現(xiàn)及時補救的措施。而焊接的技術又會因為環(huán)境的影響有很多施工特點，所以通常情況下氣體保護焊接技術，電渣焊接技術及自動埋弧焊接是比較常用的技術。這期間，通過解決鋼失真的根本問題通常會采用固定焊接鋼結構的方式來完成。然而焊接這種在建筑中經常被用到的技術也存在一定的技術壁壘。通常情況下，為了保證焊接處不變形，在焊接過程中都會采用減小焊接點。這是保證施工質量的關鍵點，與此同時，在焊接過程中還會通過考察工藝參數(shù)的方式來規(guī)劃焊接結構和確定焊接點的大小。焊接也是一門技術，非專業(yè)的人員進行焊接時不僅增加了風險還無法保證質量，所以對于焊接這項簡單的工作，在施工前也要做好技術交底工作和人員技術培訓工作。

4、鋼結構材料安裝時應該注意的問題

4.1 鋼結構材料的質量

任何一項技術都要求其成品質量能夠達標，但是很明顯的一點就是任何一個成品的好壞其原材料質量的好壞均有決定性的影響，因此相關的鋼材加工廠在選擇原材料時能夠按照高標準進行加工。除此之外，對于加工設備也要選擇高性能的產品，并且在材料與設備都準備充分的基礎上，要嚴格按照國家對鋼材需求的有關標準管理進行全方位、多元化的質量控制工作。其中最主要的就是針對鋼結構構件的焊接質量進行嚴格控制和把關。明確焊接材料的選取、焊接人員的技術好壞、以及不同的鋼柱質量選用的焊接條也不同，只有這樣才能通過控制各方面影響鋼結構的因素來有效的加工出好的產品來。

4.2 安全工作分析

任何工作都具備一定的安全問題，所以在進行工作前應該分析工作中可能會出現(xiàn)哪些安全隱患問題，從而發(fā)現(xiàn)影響這些安全問題出現(xiàn)的因素有哪些，應如何避免。因此，在鋼結構的安裝過程中，工作人員只有在保證個人安全的前提下才能進行高難度的工作，所以加強工作人員的安全是一個極其重要的事情。尤其進行高危作業(yè)時，存在的安全隱患是非常明顯的。為防止和避免安全事故，工程的整體規(guī)劃人員都會安排專門的安全管理人員進行安全工作的督察與實時整改，同時為防止在管理人員無法全程陪同工作的情況下出現(xiàn)安全類的問題，制定出專門的安全規(guī)章制度，對沒有安全意識的工作人員通過獎懲制度進行約束，這樣在安裝過程中不僅保證了工作人員的安全，還能順利完成工作。而在當今的社會發(fā)展中，建筑項目越來越多，在建筑過程中隨著高度的增加，安全隱患問題也隨之增加，因此為保證施工質量和安裝效率，就需要管理人員在施工前制定周密的計劃，每一步計劃都要考慮人員的安全問題，這樣既保證人員安全，又高質量、高效率的完成工作。只要在施工過程中不出現(xiàn)安全事故，前期為了保證施工人員的安全而做出的準備工作都是有必要的。

結語：

總之，通過論文對鋼結構安裝施工技術的應用進行探究后，會發(fā)現(xiàn)在采用鋼結構進行建筑時雖然自身的優(yōu)勢有很多，并且在建筑過程中有很多技術已經逐漸被大量采用，同時在今后的建筑發(fā)展中也會逐漸走向普遍應用的狀態(tài)，但是自身存在的缺點也不容小覷。通過當前的現(xiàn)狀來看，對于鋼結構呈現(xiàn)的缺點還能利用涂裝除銹劑來實現(xiàn)抗腐蝕作用。但是，就當前我國的發(fā)展趨勢來看，想要在這些方面取得成績，還要對鋼結構的材料進行分析，從而找到解決問題的方法，進一步促進我國鋼結構材料在建筑中更好更快的發(fā)展。