建筑工程施工中鋼結構安裝的技術研究

杜鑫 殷靈秀

中信建設有限責任公司 北京 100027

引言

鋼結構建筑在具體建設中具有良好的穩定性，同時在價格和性能方面有顯著優勢，因而在建筑行業中得到廣泛應用，但是在安裝方面會有一定的復雜性。為充分發揮出鋼結構的作用，相關人員必須要嚴格按照要求做好對鋼結構的安裝。

1 工程建設中鋼結構技術的應用優勢

1.1 性能較為突出

相較于其他類型的材料，鋼結構在應用中最為顯著的優勢體現在其性能方面。如與傳統使用的木料或石材料進行比較分析后，鋼結構無論是在強度、抗壓性能，還是韌性方面優勢更為突出。在整個工程項目建設中，對結構穩定性要求極高。若結構的材料具有理想的強度和韌性，則能夠進一步提升整體結構的穩定性，這在保證工程項目質量方面具有重要意義[1]。

1.2 耐久性較為理想

在整個鋼結構技術工程項目建設過程中，若能夠對鋼材料腐蝕性和銹蝕進行較好的控制，則能夠進一步提升其耐久性。對大多數工程項目來說，使用的時間會比較長，因而保障其較長的服役期則十分重要。與混凝土結構和石材料使用相比，鋼結構在后期使用中并不會出現不規則沉降或裂縫等問題。

1.3 經濟性較為突出

結合鋼結構技術實際應用，經濟價值和效果較為理想，因而使得該技術應用范圍不斷拓展。與混凝土結構施工比較復雜的施工程序及養護操作相比，鋼結構只需要根據相應的設計完成對鋼材料的搭設，而在施工工作量方面也比較小，進而減少施工單位的成本[2]。

2 建筑工程中鋼結構安裝前的設計要求

2.1 鋼結構的設計原則

眾所周知，鋼材料在工程建設中可對建筑物起到重要的定型和支撐作用。施工單位在工程建設中要想切實保障工程的穩定性與堅固性，則需要注重鋼結構的設計，并遵循相應的原則，具體有三點：一是適當減少對高密度鋼材料的應用。鋼材料主要是由碳、鐵為組成部分，而鎳、釩、錳等金屬則是根據鋼材料實際用途適量摻入其中，因而不同型號的鋼材密度是不同的。在工程建設期間，施工單位可在確保工程結構達到要求的基礎上，適當減少對高密度鋼材的使用。二是結合鋼結構安裝方式與塑性系數，在進行結構設計時，要留有相應的縫隙。在當前工程施工中，鋼結構擺放方式主要是為橫向水平設或縱向豎直。因受物質熱脹冷縮和分子運動理論的影響，鋼結構大小會發生一定的變化，進而影響其穩定性。為此，相關人員在設計期間，可采用安裝滾輪裝置或涂防護涂料方式，以此能夠在最大程度上減少鋼結構發生的變化。三是在開始設計鋼結構前，相關人員需按照要求對鋼結構的稱重力進行測量，從而選擇合適的鋼材制作結構組件，確保工程建設的穩定性[3]。

2.2 鋼材料的選擇

結合實際，鋼材料是由混合金屬所制成的，因組成金屬元素 比例不同，所以鋼材料會分為不同的型號。相關設計人員在進行鋼結構設計中，則要根據具體型號的鋼材性質進行。一般來說，鋼結構材質主要有普通鋼、高錳鋼、高速鋼等。施工人員在安裝鋼結構前，需做好對主體結構的情況做好調查，接著在此基礎上選擇最為合適的鋼結構施工類型和鋼結構安裝方式，如對縱向豎直的稱重結構，應選擇塑性系數比較低的鋼材進行制作。另外，在具體制作鋼結構這一環節中，施工單位應采用全鋼邊框結構。若是處于地質災害頻發地區，可選擇鋼筋管支撐方式，從而更好保證建筑的防震性[4]。

2.3 鋼結構預設位置的規劃以及吊裝方式的選擇

施工人員在進行鋼結構安裝作業中，首先需做好鋼結構預設位置的規劃。在開工前，施工人員是需通過對AR測量技術的有效利用對鋼結構部件尺寸進行測量，接著還要結合工程施工規模和時長，對鋼材的需求進行估算。在這環節中，為準確獲取鋼結構部件的預設位置，相關人員則可借助3D技術對施工建模進行繪制，從而能夠有效確定每個鋼結構組件的位置，同時還要利用AR技術得出組件的安裝位置。為了進一步提升預設位置的精確性，施工人員可采用多次測量取平均值的方式進行。

3 建筑工程施工中鋼結構安裝的技術研究

3.1 鋼結構安裝的準備階段

3.1.1 圖紙會審和設計變更。施工單位在進行鋼結構安裝前需做好圖紙會審，從而能夠深入掌握設計內容，及時發現影響構件安裝的問題并進行處理。基于此，相關人員在工程建設管理期間，必須要注重對圖紙會審工作的控制。結合實際，圖紙在使用期間難免會因單位變更發生變化，這就需要及時辦理相應的變更手續。

3.1.2 中轉場地的準備。對高層進行鋼結構安裝中，需按照相關程序進行，同樣鋼結構的供應也要按照程序順序進行，但是從實際現場施工情況看，因受各方面條件限制，施工單位需適當調節鋼結構到的中轉場地，從而不斷擴大鋼構件的存儲空間。對于中轉場地，需要具有良好的排水性能，不可堆放其他雜物，對不同類型的構件要分開放置。

3.1.3 鋼構件的核查、編號、彈線。相關人員需對鋼構件的具體數量、外形、型號及強度等進行定期的清點，若發現有不符合要求的要及時處理。在進行鋼構件編號時，必須要標記清楚，以免在吊裝環節中出現錯誤。另外，在具體構件上還要做好對就位線和校正線的調整，之后在基礎杯口彈出縱橫軸線等。

3.2 鋼結構安裝技術

3.2.1 準備工作。

（1）鋼結構工程施工組織文件編制的內容。首先需確定鋼構件的數量，根據工程施工情況和需求，選擇合適型號的吊裝機械，并制定計劃，具體而言就是根據設計要求，制定合適的吊裝方法，確保工程建設進度。其次，在實際施工過程中，還要注重對質量的把控，確保施工技術有效應用在作業中。

（2）鋼柱基礎。在這環節中，需要相關人員通過地腳螺栓連接鋼柱和基礎，將鋼柱基地頂面設計為平面，期間需要特別注意的是在施工過程中要確保基礎標高精度。針對軸線、支座、基礎支撐面等測量環節，必須要達到精準要求。只有做好這些才可開始進行混凝土澆筑。

（3）鋼構件的檢查。針對鋼構件數量、外形及幾何尺寸等，對精準有較高的要求。為此，施工單位在工程建設中需遵循《鋼結構工程施工及驗收規范》中的有關要求進行。在施工前，為避免出現錯誤，施工人員需在鋼柱底部和上部標出軸線，同時還要標注綁扎點的位置，這樣做可為后續垂直度檢查、吊車梁等提供便利。

3.2.2 構件的吊裝工藝。

（1）鋼柱的吊裝。一般針對單層廠房鋼柱吊梁，主要采用的是自軌道式起重機或吊裝行式起重機。在具體應用中，單機吊裝可選用旋轉法或滑行法，而若是重型，則需借助雙機抬吊方法。

（2）吊車梁的校正。結合實際，吊車梁吊車主要使用的是自行桿式起重機開展相關吊裝作業。相關人員在進行吊裝工作前，需拉住支座，且邊吊邊放松。之所以這樣做，主要目的是為了避支座出現搖擺現象。另外，在這環節中，施工人員需要確保吊裝的穩定性，可選用組合吊裝，這樣既能夠保證穩定性，還可切實提高工作效率。

3.3 鋼網架安裝技術

通過深入了解，鋼網架可結合其形式、施工條件等選擇最為合適的安裝方法，具體包括把桿提升法、多機抬吊法、高空滑移法等。

3.3.1 把桿提升法。首先需要施工人員在地面上按照要求做好對網架的錯位拼裝，接著將網架逐漸提升到柱頂上部，之后開始在空中進行安裝。在這過程中，施工人員需要注意對把桿時需對起重量和吊點進行合理布置，確保每根桿配不少于6根的繩子，從而在最大程度上增強其穩定性。

3.3.2 多機抬吊法。施工人員對需在安裝前期，做好錯位安裝，接著將安裝好的網架使用多臺起重機進行提升并固定。網架在地面進行安裝期間，施工人員需要注意的是其與柱軸線錯開一定的距離，同時還要提前準備好臨時支柱，接著可放置在網架軸線的支座處。在這環節中，施工人員需嚴格按照要求，進行相關工作。在拼裝網架期間，需將鋼管完全放入后，才可進行校正，接著進行焊接。通過使用多機抬吊設備的有效使用，可在最大程度上避免吊車負荷不均勻現象的發生。為做好這項工作，施工人員則要注重對吊點數量和位置的合理控制，確保其與結構支撐情況達到一致。

3.3.3 高空滑移法。關于高空滑移法，就是將網架分成大小相一致的條狀單元后，將其擱置于鋼制滑軌上，同時還要將構件滑軌放于混凝土上，以此讓網狀單元逐漸滑移，也就是從一端到另外一端。結合實際，這種安裝方法多應用在大型建筑施工中，如戲劇院、電影院等。對于平移方法，一般有兩種，分別是滑動平移、滾動平移。其中，滑動平移就是通過對網架與軌道的利用，將網架直接與軌道進行接觸。這種方式在使用中雖然存在一定的局限性，但是在裝置上會比較簡單。而滾動平移，則是通過對網架與滾動輪的利用，將網架支座與滾動輪進行直接接觸，以此降低摩擦力，不斷提升效率。

4 鋼結構建筑安裝技術的質量控制策略

4.1 加強對施工材料的管理

眾所周知，鋼結構是建筑安裝工程中的重要質量保證，需要施工單位予以重視，并從施工材料質量方面著手，建筑材料質量關系到鋼結構安裝效果。因而通過對施工材料的質量管理，不僅可保證建筑建設質量，還有助于施工單位降低成本。對建設施工單位而言，要想對成本進行有效控制，則可圍繞材料使用、購買、運輸等環節適當控制費用，以此達到降低成本的目標，保證經濟效益。

4.2 鋼結構主體工程的質量控制

針對建設過程中的質量控制和驗收，會對鋼結構安裝質量產生較大的影響。相關人員在進行質量驗收期間，首先要按照標準要求對構件安裝進行驗收工作，在這環節中需要重點關注安裝位置、垂直度等，確保安裝位置未出現偏移，接著通過使用相關儀器對安裝后梁柱的垂直度情況進行全面檢驗，待檢驗合格后方可開展后續工作。另外，相關人員在檢驗中，還要注意螺栓是否擰緊，且位置是否合理以及有無對其他結構產生影響等。若經檢查發現螺栓出現松動現象，會給整個建筑施工質量造成影響。結合有關標準，螺栓邊緣縫隙需控制在0.8mm，若是高強螺栓則不可用打孔或敲打方式進行安裝，若是普通螺栓，不需要墊放較多的墊片，這些錯誤的行為都會在一定程度上影響鋼結構安裝質量，為此施工單位在這方面需要特別注意。

4.3 加強人才技術管理

人才技術管理是建筑工程管理中的重要手段之一，對施工單位而言，即使有高質量的建筑材料，但若缺少高技能的施工人才，則難以高效完成鋼結構工程施工。基于此，施工單位應深刻認識到培養人才的重要性，加強對施工人員的培訓，從而不斷提升施工人員技術能力，保證鋼結構安裝技術在工程建設中有效應用，確保工程建設整體質量。

5 結束語

綜上所述，在現階段建筑工程建設中，鋼結構可有效提升建筑使用空間，減少整體重量，同時還可增強建筑抗震能力，因而在行業發展中得到廣泛應用。因建筑技術在不同類型建筑項目中的應用不同，特別是在高層、多層等建筑建設中，鋼結構技術則更為復雜。為此，施工單位在鋼結構安裝中要特別對技術的使用，根據現場情況以及相關要求，做好對技術的有效把控，以此能夠不斷提升鋼結構建筑的穩定性與可靠性，滿足現代社會經濟發展需求。