钢结构建筑施工技术与质量控制要点分析与探讨肖华

发表时间:2020/5/11   来源:《工程管理前沿》2020年6期   作者:肖华
[导读] 随着建筑业的迅速发展,建筑钢结构施工技术不断进步,
        摘要: 随着建筑业的迅速发展,建筑钢结构施工技术不断进步,钢结构的使用规模不断扩大,规范钢结构的施工工艺和施工质量也变得越来越重要。基于此,本文结合工程实例,对钢结构建筑施工技术与质量控制要点进行分析与探讨,以供同仁参考。
关键词: 钢结构建筑;施工技术;质量控制;要点分析

一、前言
        钢结构本身的特性就是体积小,质量相对较轻,施工比较方便,与其它建筑材料相比,建筑钢结构在具备其他材料特性的前提下,还可以节省建筑物的面积,扩大建筑物的空间区域,而且还具有比相同面积材料更强的抗地震能力,与其他建筑材料相比,建筑钢结构有着其他材料比不上的优势。某建筑工程项目,东西长57m,南北宽26.8m,共计九层。该工程结构形式采用钢框架结构,筏板式基础。钢柱底部与基础采用外包式柱脚连接。钢柱为500×500H截面,腹板厚度为16mm,翼缘厚度为25mm,采用场外加工。钢梁采用H型钢。梁柱节点中腹板采用10.9级M30高强螺栓连接,翼缘板采用焊接连接。地脚螺栓M30,采用双螺母连接地脚锚栓,钢柱底部按设计安装抗剪板,螺母和垫圈为8.8级高强螺母。水平结构中楼板为钢筋混凝土压型钢板组合结构,压型钢板与钢梁间采用剪力栓钉连接,钢结构采用防锈漆防腐。主体钢结构防火设计中钢梁涂刷防火涂料,钢柱外包加气混凝土砌块。内墙采用加气混凝土砌块,外墙采用玻璃幕墙。下面就结合该项目管理实践,对钢结构建筑施工技术与质量控制要点进行分析与探讨,以供同仁参考。

二、工艺流程及操作要点
(1)钢结构节点细化设计
1)应用绘图软件对钢结构框架节点结构按平、立、剖面进行1∶1 绘图放样。施工图纸细化设计,达到构件制作与整体安装的质量标准;2)利用钢结构计算软件进行各类构件的受力计算,利用CAD图形设计平台对复杂连接节点和复杂构件放大样,建立钢结构符号节点库,实现图形信息微机化。
(2)加工制作钢结构构件
钢结构构件全部采用场外加工,其中钢柱每节按三层分段。在加工过程中要做好质量控制,并按照设计施工图和GB50205-22001钢结构工程施工及验收规范的规定进行验收。
(3)钢结构安装
1)构件验收、矫正。钢构件在进入安装现场后,由专业质量检测人员对构件的质量进行检查。弹出钢柱的安装轴线,若发现在运输过程中钢构件发生变形缺陷后,马上进行矫正和处理。
2)地脚螺栓安装工艺。在螺栓进行穿入时,一定要根据从内到外顺序进行作业,不能出现顺序的颠倒,若穿孔操作中发现螺孔规格不满足螺栓尺寸要求时,螺栓就不能穿入到螺孔内,这时不能让螺栓强制性的穿入到螺孔内,施工人员要通过铰刀进行螺孔的修整,让螺栓达到能够通过的尺寸要求后再进行螺栓的通过。在穿孔完成后,就要进行螺栓的固定,保证其具有良好的稳定性。钢结构螺栓安装中,要按照建筑结构的节点进行分步安装,对大型的节点螺栓安装固定中,需要分成两步骤进行,也就是初拧以及终拧。初拧主要是先穿入到螺孔中,并钢板未出现形变前提下来进行拧固,从而实现对螺栓受钢板影响的控制;终拧主要是使用手持式电动机械对螺栓按照设计和施工规范要求的终拧扭矩值进行完全拧固处理,也是最后固定加紧处理。
3)安装与校正。①安装顺序。按结构平面形式分区段绘制吊装图,吊装分区先后次序为:先安装整体框架梁柱结构后楼板结构,平面从中央向四周扩展,先柱后梁、先主梁后次梁吊装,使每日完成的工作量可形成一个空间构架,以保证其刚度,提高抗风稳定性和安全性。②钢柱的安装。为了便于调整柱的垂直度,在预埋螺栓上先拧上2个螺母,并用水平仪找平后,开始吊装钢柱。吊装钢柱时,为了防止意外事故出现(如雷雨天气,必须停工),在柱的上端活系两根缆风绳,可以四个方向临时固定,也可用来调整垂直度,测量校正。

钢柱吊装就位后,用两台经纬仪和水平仪对钢柱进行测控,微调通过调整柱底脚板下的螺母来实现。③主次横梁的安装。在第一个空间受力单元的4根钢柱安装完后,便可安装柱之间的主横梁和次横梁。在吊装过程前需要对吊点进行计算和试验并编制吊装方案,吊装时按吊装方案要求执行。安装过程中先用撬棍插入钢梁两端的螺孔内,再将临时螺栓拧入,待结构安装精度调整达到标准规定后,将高强度螺栓自由穿入栓孔内。高强度螺栓的安装顺序原则上是以接头处刚度较大的部位向约束较小的方向进行,拧紧顺序是由螺栓群中心向四周进行,高强度螺栓紧固分为初拧和终拧,初拧扭矩一般控制在终拧扭矩的50%左右。
4)焊接。4.1)钢结构的焊接原则:结构对称、节点对称、全方位对称焊接的原则,如果是多层焊接则要使用连续施焊的方式,焊缝施工过之后要进行相应的清理工作。其中最低预热温度确定方法如下:①裂纹试验控制。根据坡口试样抗裂试验确定最低预热温度。②硬度控制。根据一定碳当量的钢材,其不同板厚T形接头角焊缝热影响区硬度达到350HV对应的冷却速度(540 ℃时)查表确定焊接线能量。③根据裂纹敏感指数、板厚范围、拘束度等级、熔敷金属扩散氢含量确定最低预热温。④根据接头热输入、冷却时间和钢材的特定曲线图确定最低预热温度。4.2)连接主梁与钢柱:主梁和钢柱的上翼和下翼缘连接基本上是使用坡口电焊进行连接,其腹板处要使用高强螺栓进行连接;连接次梁与主梁一般是腹板处使用高强螺栓连接,然后使用坡口电焊连接上翼和下翼缘。3)钢结构焊接施工之前要检查具备相应的合格证,然后根据说明书进行焊接,保证焊接缝没有裂纹和焊瘤等,焊接施工之后要进行检测,保证一级焊缝没有咬边现象,另外还要检查焊缝处的钢印,并由质检员按施工规范要求对焊缝进行超声波检测。

三、钢结构建筑施工质量控制要点
(1)加强质量监管。在钢结构高层建筑施工时,施工过程比较复杂、难度较高,一旦某个施工环节出现了差错,就会导致很多环节出现联锁错误施工,影响整个建筑施工的进行。与此同时,钢结构高层建筑施工中所使用的钢材型号种类繁多,容易混淆,因此在钢结构高层建筑施工时,一定要加强监管,避免施工错误出现,为后期施工做好前期准备工作。
(2)保证焊接质量。钢结构的制作中,必不可少的就是焊接。而焊接工艺是高精密度的施工技术,很容易受到外界因素的干扰。所以,在钢结构焊接处理上,必须严格施工流程管理,确保每道焊缝的质量符合设计图纸的要求,避免对后续开展带来不利影响,确保整个施工过程的顺利稳定进行。为了保证焊接质量,我们将严格检测焊接操作,避免危险出现,甚至防止焊缝影响外观。在焊接完成后,可用超声波检测方法,是可靠的焊接质量检测方法,可以确保高层建筑钢结构的施工质量。
(3)确保连接精度。在钢结构高层建筑施工时,除了保证焊接件的质量,各个钢结构之间的连接也很重要,一定要保证连接精度,这是钢结构施工要点中的关键环节,钢结构的安装准确率是体现钢结构施工企业水平高低的标志。一个钢结构项目、所有螺栓都能 100 %通过螺栓孔是一件了不起的事情。这就要靠钢结构制作过程中的管理来加以控制,通过严格的管理控制将质量落实。

四、结语
    总之,随着我国社会经济快速发展,对钢结构建筑的需求和要求也在不断提高,进行钢结构建筑施工时,施工人员要熟练掌握建筑工程钢结构施工技术,施工管理人员要加强对施工过程的质量管理,并需要熟练地使用测量仪器,从而保证钢结构建筑的施工质量,促进钢结构在我国建筑工程中的发展。在该工程管理中,我们采用先进、合理的施工技术和加强对质量要点的控制,保证了钢结构框架安装精度,并达到了构件制作与整体安装的质量标准要求,获得了良好的经济效益和社会效益。

参考文献  
[1]马啸天.高层钢结构建筑施工技术分析[J].住宅与房地产,2016,(18):152
[2]朱春来.关于高层建筑钢结构施工技术要点的研究思考[J].四川水泥.2015(10)
[3]张延成.高层房屋建筑钢结构施工关键环节与技术要点初探[J].黑龙江科技信息.2015(25)
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