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工业建筑钢结构安装存在问题与对策

发表时间：2020/12/29 来源：《基层建设》2020年第24期作者：冯光辉

[导读] 摘要：随着装配式结构的广泛应用，钢结构相对于传统的结构形式，具有单位成本低，安装周期短以及单位质量较轻的优势，因此钢结构工程在建筑工程中应用的越来越广泛，特别是工业建筑中。

        中国化学工程第十六建设有限公司湖北省宜昌市 443000
        摘要：随着装配式结构的广泛应用，钢结构相对于传统的结构形式，具有单位成本低，安装周期短以及单位质量较轻的优势，因此钢结构工程在建筑工程中应用的越来越广泛，特别是工业建筑中。但是目前在工业建筑的钢结构安装过程中由于各种控制措施不到位，还存在一些质量问题，必须要采取科学合理的措施来解决。本文结合笔者的实践经验，主要探讨工业建筑钢结构安装存在的问题以及解决的相关对策，以供广大学者和读者朋友参考。
        关键词：工业建筑；钢结构安装；存在问题；对策
        引言：这些年来，我国的钢材产量在不断的增加，已经连续多年居世界第一位，钢结构安装工程也在变得越来越多。和传统的建筑结构相比，钢结构具有更加明显的优势：钢结构不仅在结构上具有更加稳固的优势，而且单位面积造价也比较低，且具有可工厂化预制现场拼装的特点，可明显的缩短现场的施工周期，因此成为一种被广泛应用的装配式工程代表。然后我们也可以清晰的看到在钢结构工程的安装过程中，由于施工管理上的薄弱、作业人员的技术水平参差不齐、以及季节性施工措施不足等诸多因素导致了目前的钢结构安装存在一定的风险问题。本文从实际出发，主要针对在工业建筑中钢结构安装存在的问题，提出了相关的建议和对策，并且进行了深入的分析。
        1.工业建筑钢结构安装存在的问题分析
        1.1焊接变形的问题
        焊接连接是工业建筑钢结构常用的连接方式，焊接变形是钢结构在焊接过程中，由于施焊电弧产生的高温使被焊接工件受到不均匀温度场的作用而产生的形状、尺寸变化，包括缩短、角度改变、弯曲变形，是钢结构安装的质量通病之一。钢结构焊接前、过程中以及焊后如果未采取相应技术措施，必然会出现焊接变形。焊接变形发生后，会对结构受力体系产生诸多不利影响，大大降低钢结构使用年限，严重时会直接导致质量事故的发生，因此要采取措施对焊接变形予以预防及消除。当然，如果出现无法消除的焊接变形，且变形量严重超出规范允许偏差值的钢结构构件，只有对该部分构件进行报废处理。
        1.2高强螺栓连接失效
        螺栓连接是钢结构除焊接连接之外的又一重要连接形式，有全螺栓连接、栓焊混用和栓焊并用等几种形式。由于高强螺栓连接副自身质量问题、施工过程中过拧和接触面间隙处理不当等错误的施工方式、螺栓孔精度和表面粗糙度不满足规范要求、按照摩擦型连接设计的接头摩擦面抗滑移系数不满足设计要求等诸多因素导致高强螺栓连接副中螺栓松动、断裂等失效问题。高强螺栓连接副失效后，整个连接接头的受力发生根本性变化，从而导致事故的发生。
        2.工业建筑钢结构安装存在问题与对策
        2.1严格审核施工图纸
        设计图纸是施工的依据。收到图纸后应组织设计单位、建设单位、监理单位与施工单位一起对图纸进行会审。设计单位对图纸中存在的疑问或者表述不明确的进行回复，作为图纸的补充。
        2.2严格控制材料管理
        材料验收是质量管理的最基本的管理程序，是本职安全的基本要求，也是最核心的要求。不管是焊接材料还是高强螺栓连接副，到场材料必须满足设计要求。验收后，按照相关规范要求和产品说明中要求的保存条件和使用要求进行存放和使用。

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        2.3选用科学合理的焊接工艺
        科学合理的焊接工艺是减少焊接变形的根本保证。钢结构焊接施工前，焊接技术负责人根据焊件材质，结合工程特点选用合理的焊接工艺，编制焊接工艺文件，明确焊接方法、焊材牌号、焊接坡口形式以及允许偏差、焊接工艺参数（焊接电压、焊接电流、焊接速度）、焊接顺序、特殊环境下预热温度和层间温度以及后热或缓冷措施、焊接作业环境。并向焊接作业人员进行技术交底，要求施工中应严格遵照焊接工艺交底进行。
        对于不同的焊接接头形式选用合理的焊接是控制变形的有效措施。采用分段退焊或者多人对称焊接等方式焊接长焊缝；装配构件焊接时，应先焊接收缩量较大的接头，后焊收缩量较小的接头等。
        另外还可以选用熔化极气体保护焊等能量密度相对较高热输入较小的焊接方式揭晓焊接热变形。对于大型、厚板构件应采用刚性的工装卡具固定焊件，增加结构焊接时的刚性，约束焊接时焊接变形。
        2.4强化过程质量控制
        施工过程中要严格按照施工方案和技术交底中的施工工艺方法进行，对于焊接连接的钢结构，焊接环境、焊接工艺参数、焊后无损检测必须符合设计和规范要求。
        对于高强螺栓连接形式的接头，摩擦型连接摩擦面抗滑移系数必须经复验满足设计要求、接触面间隙处理应根据间隙的大小严格按照施工规程进行处理。螺栓孔的精度和表面粗糙度满足规范中A、B级要求。
        高强螺栓的扭矩值必须严格按照规范要求的扭矩值进行紧固，严禁超拧或者扭矩不足。对于全螺栓连接的接头，施拧顺序的原则由螺栓群中央顺序向外拧紧，和从接头刚性大的部位向约束小的方向拧紧。扭剪型高强螺栓连接副终拧后未在终拧中拧掉的梅花头的螺栓数不应大于该节点螺栓数的5%，对所有梅花头未拧掉的扭剪型高强螺栓连接副应采用扭矩法或者转角法进行终拧并做标记。
        2.5加强质量检验
        质量检验作为事后控制的重要手段之一，是质量控制的一个重要环节。
        对于焊接结构，焊后通过对构件焊缝处相关尺寸的测量，检测焊接变形控制措施是否有效，如果偏差值超出规范要求需制定整改措施，执行质量管理的PDCA循环。
        对于高强螺栓连接副，大六角头高强螺栓的终拧扭矩值和扭剪型高强螺栓的梅花头未拧掉数量是检查是主控项目，要重点检查，从而避免高强螺栓失效。
        结束语：综上所述，在工业建筑钢结构安装过程中，通过采取一系列科学合理的控制措施，明显的提高了刚接过安装质量，从而促进我国工业建筑业发展。
        参考文献：
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        [3]张海霞，李帼昌，张德冰.钢结构建筑工业化建造施工与安装技术评价体系研究[J].钢结构，2016，31（2）：109-113.DOI：10.13206/j.gjg201602022.
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