建筑钢结构施工的关键技术分析

2018-02-11蔡永定安徽合肥231500

中国房地产业 2018年4期

文/蔡永定安徽合肥 231500

引言：

建筑本身的施工技术比较复杂，危险性较高，对于建筑结构的施工要求更高，钢结构作为建筑施工当中的主要结构材料，施工技术质量的高低直接关系着建筑的施工质量，而施工技术本身所具备的优点在现代建筑施工中得到了广泛应用。

1、建筑钢结构施工概述

钢结构一直是国外发达国家应用的主要建筑结构，而且随着近几年建筑施工技术的不断发展，钢结构的建筑形式也变得更加灵活，设计理念多样化，是对传统建筑结构的一种改变和挑战，在现代建筑施工当中最为常见，比如上海环球金融中心、台北国际金融中心等都属于建筑，并且随着建筑高度的增加，所使用的钢结构质量和重量也在不断加大，就要求施工企业更新自身钢结构的设备，以便适应越来越高的建筑施工。对于建筑施工而言，施工单位应该将施工安装的重点放在结构吊装上，并对变形进行必要控制，以便有效保证施工的安全性。

2、钢结构特点及类型

2.1 特点

钢结构在我国房屋建筑之所以有着如此广泛的应用，主要得益于自身优良的特性。钢结构特点：①体积小，质地轻盈，可以运输、安装和拆卸；②与其他型式的房屋建筑结构相比，钢结构的性质更为稳定，与外界环境长期接触后不易发生物理上的变化，结构安全性、可靠性较高；③钢结构的可塑性和刚度都很强，对外界造成的冲击具备较好的抗衡能力，间接提高了抗震性；④钢结构的生产周期一般不长，生产速度快、生产精度高。

2.2 类型

在我国，房屋建筑钢结构的常见类型有两种，分别是低合金高强度钢结构、碳素钢结构。它们之间最大区别在于两种钢结构含有的合金元素量大小不同。低合金高强度钢结构，有着很强的刚度、强度，相应的承载力也很好，使它的载重力十分强大，所以在大跨度的房屋建筑工程中应用广泛。碳素钢结构的主要成分是低碳钢、碳素钢等，其刚度、强度和承载力都要低于低合金高强度钢结构，可以应用于跨度适中、负荷较少的房屋建筑工程。

3、建筑钢结构施工关键技术

3.1 柱基检查技术要点

钢结构的安装质量直接关系到钢结构建筑整体性和安全水平。柱基施工是建筑钢结构施工的基础环节，对于建筑施工质量有着至关重要的影响。为保障钢结构施工质量以及施工效率，柱基的定位轴线、基准标高等指标的精度必须严格保证。在对柱基进行预检时，要着重查验定位轴线间距、柱基准标高和地脚螺栓预埋位置、长度、垂直度等参数。施工单位在柱基底板选择合适位置作为基准标高点，并在周围做好保护措施。在柱基中心表面和钢柱底面之间应预留一定空间以方便安装钢柱时调整标高。这个间距通常位于50～70mm 之间，我国采用50mm 的规定。

3.2 钢结构焊接探伤检测

在对钢结构进行施工过程中，焊接是一道非常重要的施工工序，焊接质量的好坏直接关系到了钢结构整体的稳定性以及可靠性，所以在对钢结构焊接完成后，要及时对其进行探伤检测。其具体方法如下：在对焊缝进行检测时，可以采用超声波探伤的方法，在实际检测时，可以根据每条焊缝计算百分比，其中，一级焊缝为100%，二级焊缝为20%，焊缝检测的长度要小于200mm，当然如果钢结构的焊缝长度不足200mm，那么就要对其整体进行探伤。

3.3 钢柱、钢梁吊装过程的技术要点

3.3.1 钢柱的吊装

钢柱吊装有双机抬吊或单击吊装两种方法，其中，前者应在钢柱离开地面后空中回直。后者则使用回转法起吊，吊起时柱子根部应设置垫木，绝不能出现柱跟拖地现象。钢柱到达指定位置后，要依照先竖直再水平的顺序一次调整标高和位移，最终进行垂直度的调整。

3.3.2 钢梁的吊装

吊装钢梁前应对钢柱牛腿位置的标高和柱子间距进行检查，合格后方可进行钢梁吊装。吊装主梁时，首先要进行梁上扶手杆和扶手绳的安装设置。一旦主梁到达指定位置，就要把扶手绳和钢柱绑好，以保障施工安全。吊装钢梁应在钢梁上翼缘处设置吊点，吊点具体位置选择应以钢梁跨度为基础。实际施工时，可使用多头吊索对重量较小的次梁等小梁进行同时吊装，以提高施工效率。

4、钢结构构建连接技术要点

4.1 高强螺栓的连接

在高强螺栓连接之前，必须对螺栓连接的摩擦面进行预处理，该步骤通常包括在钢构件的制作环节中，其次进行螺栓穿孔作业。如何确保孔眼对准是该环节的作业关键。如果出现孔眼错位，需要扩大孔眼。最后拧紧螺栓。

4.2 焊接连接

根据施工环境不同，钢结构的焊接焊缝可以分为工厂制作焊缝和现场安装焊缝两种。依照检验标准从高到低的顺序，焊缝分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。等级越高，检验深度越精细。以焊接母材厚度为标准，30mm 以上的使用半自动焊工艺，低于30mm 的适应手工焊工艺。

5、钢结构施工的准备工作

5.1 图纸的设计和质量的审查

对于一个工程项目来说，图纸的设计工作，是工程施工顺利进行的前提保证，图纸设计的质量会对工程的整体质量产生影响。在对施工图纸进行设计的时候，结构造型应该要力求简单合理，能够体现出建筑师的要求。通过图纸的设计来实现建筑造型，同时还要保证施工质量能够得到保障，因此，在进行施工图纸设计的时候，应该有众多专业相配合，做好相关的协调工作十分重要。与此同时，对于结构安全要进行考虑，在对于结构进行满足的同时，使其相关的细节也要得到突出，这样能够更好的保证质量。在对施工图纸进行设计的时候，结构造型应该要力求简单合理，能够体现出建筑师的要求。通过图纸的设计来实现建筑造型，同时还要保证施工质量能够得到保障，等设计图纸完成以后，需要在几种施工图中选择最为合适的进行图审，图纸的审核需要让有设计经验的设计部门参加，并且指出设计当中存在的问题，予以相关的纠正。

5.2 建设程序的管理工作

首先需要做好抗震的审查，做好相关管理工作的同时，必须保证建筑的抗震质量，保证其安全性和可靠性。建设部颁布了《超限建筑抗震设防管理规定》，对超限建筑抗震设计进行了专项检查。目前还没有方法对建筑抗震设计的规范进行分析，只是通过在实际应用过程中反应谱法和时程分析法推荐规范采取了一系列的假设，如果过程中，只考虑加速度峰值，两谱只考虑耦合形成类似。因此，在目前的计算方法可能不适用，导致在计算机输出的可靠性，也有一些问题。此外，超限的审查实质就是设计和管理需要，对于现有的设计水平进行保证，要确保对相关数据计算的准确性，工程的质量才能得到保障。加强超高建筑质量方面的检查工作，这就要求我们在设计过程中要超越极限，以便于提高工程质量，做好相关的监督和管理工作。

5.3 构件加工的控制工作

钢构件生产加工质量的好坏直接影响到钢结构的安装质量，所以，生产中的零部件应更加重视质量控制工作。建设单位或者监理单位应委派专职人员到加工厂进行驻厂监造，监督整个加工过程。与此同时，加工厂需要共同监督控制钢结构钢件的加工。在钢结构中，钢结构加工前，应对图纸进行深化，遇到特殊节点及重要节点，必要时还需与设计进行沟通，设计确认深化加工图之后方可进行下料加工。加工过程中还应严格遵守构件加工流程，保证加工出来的构件符合要求。当钢结构转移到中转仓库时，交付应按照装运清单的有关情况进行。质量检验应在入库前进行，在运输过程中也需要保证质量。作为检验人员，需要将钢构件的外部质量检查清楚，如果不符合质量要求或在运输过程中的变形，应能够修理。加工厂需要定期对生产环节的相关生产进度进行检查，检查中如发现有问题，应及时上报，现场也应反馈问题。

5.4 建筑钢结构施工的预变形控制技术

建筑随着楼层的增高对下部楼层的承重压力也会逐步加大。当承重能力达到极限时就会出现变形、沉降、压缩等情况，从而影响建筑的整体性能，所以必须采取预变形控制技术以用于控制、拯救沉降、压缩及变形等不良情况。在施工之前，施工企业针对施工全过程进行一次模拟和仿真实验，已获得钢结构节点在施工和吊装中连续变化和累积的变形值，这个变形值就是施工方案与技术选择的理论依据。而获取变形值的这个模拟仿真实验通常被成为预变形控制技术。预变形控制技术还对防范建筑出现三维变形现象有重要的作用，由于先进的许多建筑设计非常个性化，就不可避免会出现空间三维变形的现象，比如我国的鸟巢、水立方等极具特色的建筑物，在建筑施工时都一定会进行严格的模拟测算，以保证这些建筑的稳定性和使用性能。