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高层建筑钢结构加工与安装技术的探讨

发表时间：2020/10/27 来源：《基层建设》2020年第19期作者：张嘉铮郭伟赵轶

[导读] 摘要：建设工程的质量关乎人们生产生活的各个方面，作为建设工程重要原材料的钢结构，钢结构的加工制造和安装质量对建筑工程质量会产生关键性的影响，在钢结构加工与安装达到施工标准的基础上，建筑工程施工质量和效率才能够得到有力保障。

        北京建工集团有限责任公司北京市 100055
        摘要：建设工程的质量关乎人们生产生活的各个方面，作为建设工程重要原材料的钢结构，钢结构的加工制造和安装质量对建筑工程质量会产生关键性的影响，在钢结构加工与安装达到施工标准的基础上，建筑工程施工质量和效率才能够得到有力保障。本文介绍了钢结构的特点，分析了钢结构在加工以及安装中存在的问题，并且提出了提高钢结构施工质量的措施。
        关键词：高层；钢结构；加工；安装；技术
        引言
        随着城市的快速发展以及人们生活质量的不断提高，不同规模的建筑工程数量在全国范围内增长较为迅猛。由于建筑工程能够带动多种产业的发展，因此建筑行业为我国GDP的增长做出了巨大的贡献。钢结构相比于传统的钢筋混凝土结构具有众多的优势，被逐渐的应用到高层、超高层建筑、厂房建筑等多种类型的建筑之中。同时，钢结构又是一种可以进行循环利用的材料，其在建筑工程中的应用也符合国家环保要求。但是随着钢结构越来越广泛的应用，在对其进行加工与安装过程中也暴露了一些问题值得关注。
        一、建筑钢结构的特点
        1.质量轻、性价比高、承重能力强
        建筑钢结构自身的质量比较强，体积较小，在很大程度上扩大了建筑使用面积，并节省了大量的建筑空间，且建筑物的强度很高，既能够承受作用力，又可以将其进行扩散，不断提升建筑自身的承受能力和抗震能力。另外，建筑钢结构的性能比市场其他类型的建筑结构高。
        2.可塑性和韧性强
        钢结构是建筑物的骨架，在建筑物中的各个部分都有分布，能够承受很大的结构压力。为了满足建筑标准结构受力要求，确保建筑物的稳定性，钢结构必须具备很强的韧性、可塑性。其中，钢结构的可塑性有利于提高建筑物的整体承载力，利用强大支撑力避免建筑混凝土开裂问题，且在外力作用下，能够保证建筑结构自身的稳定性，避免出现结构变形问题。
        3.可持续性
        在现代化社会的发展中，社会各界都比较关注环境问题。绿色建筑材料在建筑工程中得到了有效应用，减少了建筑物带来的污染问题。与传统的混凝土材料相比，建筑钢结构具有明显的优势，满足了绿色建筑的要求，在很大限度上缩短了施工工期，且钢结构能够进行二次利用，如施工过程中的“边角料”都可以二次加工和利用。因此，建筑钢结构满足了可持续发展理念，实现了绿色建筑的预期目标。
        二、钢结构在加工过程中常见问题及改进措施
        1.钢结构构件切割下料中常见问题
        钢结构构件在切割下料过程中常见问题可细化为两个方面：①在对钢结构构件进行切割和下料过程中容易对构件的尺寸掌握不足，尤其是对于钢结构的梁、柱等构件的翼缘板位置的尺寸把握不充分，容易造成翼缘板的宽窄长度不一致。由此带来的问题就是安装过程中不同构件的连接位置处贴合度不够。②对构件进行切割时，由于人工和机械的原因，构件切割边缘经常出现很深的痕迹，导致构件表面出现了很明显的缺陷。将这种带有缺陷的构件安装到工程中，最容易出现腐蚀或受力性能受到影响而出现的安全事故。
        2.构件的焊接过程中常见问题
        ①一般情况下对H型钢的翼缘板进行焊接时都是先开料再进行拼接，但是在焊接的过程中焊缝并没有安装引熄弧板，这容易导致焊缝位置不饱满，与母材之间的在水平方向不齐平；②如果钢柱的柱脚或牛腿位置处的焊脚尺寸比设计图纸中的尺寸小，就会导致角焊缝塌边的现象比较严重，容易出现较多的气孔；③在焊接过程中使用二氧化碳焊接时容易在焊接处形成参差不齐的焊缝；④焊接工人使用手工焊接技术时容易对焊缝的掌控不到位，导致焊缝的宽窄不均匀。并且飞溅而出的焊渣不能及时清理干净。
        3.钻孔常见问题
        ①在对构件进行钻孔时，施工人员没有领会图纸意图，搞错了钻孔的位置。

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例如应该进行单排开孔的位置钻成了双排孔，然后没有将错钻孔的位置进行及时的补孔就留在了构件上，极大程度的影响了构件的强度和外观；②对构件进行钻孔时，钻孔的质量不高、精度不足，对构件的安装带来了困难。
        4.钢结构构件加工的改进措施
        ①严格控制构件加工的精度和质量，对构件的尺寸进行严格的把握。在对H型钢材的尺寸进行确定加工时，可以从整个H型钢材的某一个位置处进行截取，由此来避免在安装过程中与牛腿位置处高差的错位；②全面提升加工人员的技术能力，确保在对构件进行加工时能够满足设计图纸中的要求。并且对于操作失误的构件，不应予以使用；③对钢板进行拼接时应使用整张的大阪拼接，焊接过程中使用埋弧焊的焊接方式不仅可以提升焊接质量，还能够减少施工时间。
        三、钢结构安装施工技术质量要点
        1.地脚螺栓预埋
        地脚螺栓预埋质量直接影响钢结构的安装质量。技术人员需要合理地控制地脚螺栓位置、垂直度、长度、标高等，避免出现返工问题。常见的地脚螺栓预埋方式有直接预埋法、预留孔法。在基础混凝土浇筑之前，管理人员需要认真检查预埋螺栓施工技术的合理性，确保各项指标满足规范要求。
        2.焊接
        在焊接工程质量控制过程中，管理人员需要做好事前准备工作，注重施焊过程和成品检验等工作，认真检查焊接原材料出厂质量证明书、焊工上岗证，注重焊接工艺试验，加强对施焊过程的管理，确保各项技术的有效落实，还需要严格检查焊缝质量外观和焊缝尺寸，积极开展无损检测工作。
        3.高强度螺栓连接
        在钢结构施工过程中，高强度螺栓连接是其中的薄弱环节，主要体现在以下方面：①高强度螺栓以次充好问题，一般会使用普通精制螺栓代替高强度螺栓；②高强度螺栓连接面位置不满足规范要求，如表面处理、平整密贴、螺栓孔质量等；③高强度螺栓施拧未按照规范进行，如一次完成、未使用扭矩扳手等。为了有效地解决这些问题，管理人员需要树立责任意识和质量意识，加强对钢结构质量的管理，实行旁站监督、平行检验方式进行，提高高强度螺栓连接工程的施工质量。
        4.钢结构除锈及涂装
        在钢结构除锈及涂装工程中，管理人员需要认真检查并验收各个施工工序，提高钢结构涂装质量。首先，根据设计要求等级验收钢结构除锈质量，认真检查涂装原材料的出厂质量证明书、消防部门的认可证明；其次，在涂装之前，需要及时地清理构件表面的泥土、油污等杂物，在干燥、无尘环境中进行，保证温度和湿度满足规范要求，且涂刷遍数和涂层厚度满足设计要求；最后，认真处理涂层损坏位置，检查涂层的附着力，并做好外观检查验收工作，保证涂装质量符合标准。
        5.压型金属板
        在压型金属板工程中，常用彩色钢板维护结构，这是一种新兴的建筑维护结构形式，管理人员需要做好以下工作：首先，在彩板制作安装准备阶段，需要督促施工人员制订完善的彩板工程施工方案、排版方案、建筑构造作法、质量保障措施；其次，在制作安装过程中，需要做好巡视检查、旁站监督和平行检验工作，将各项质量问题消除在施工准备阶段和施工过程中；最后，做好检验批和分项工程验收工作，保证各个节点构造的合理性，避免出现渗漏问题，确保表面的平整性、颜色均匀一致，减少划伤、锈斑和污染问题的出现。
        结束语
        随着现代化城市建设脚步的逐步加快，在建筑工程中钢结构技术的优势与价值被逐渐凸显出来，备受相关建筑行业的推广和应用。因此对钢结构安装施工技术的深入研究具有广泛的社会意义。在超高层建筑钢结构施工过程中应制定完善的施工计划、科学的施工流程，并在安装施工过程中结合实际情况优化方案，严格管理吊装工作，逐步完善钢结构施工技术，从而为城市化建设贡献力量。
        参考文献：
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        【3】王建军.建筑钢结构施工安全对策及质量控制措施分析[J].建材与装饰，2018（3）：34-35.