王晓辉
中铁建设集团有限公司，北京市 石景山 100040
摘 要：在建筑工程中,大跨度空间钢结构施工技术应用得较为广泛,并且取得了良好的效果。但是,其在实际应用中依旧存在一些问题,对工程质量造成了较大影响。文章主要以大跨度空间钢结构施工技术应用特点为切入点,对施工中存在的问题进行分析,并且依据实际情况提出一些意见,以期保证各项施工工作的顺利开展,提高工程质量。
关键词：大跨度施工;钢结构施工;问题;对策
1 前言
随着我国经济的不断发展和社会的不断进步,建筑行业在我国经济发展的潮流中也起到了很大的作用。近几年来,建筑行业印制促进着我国经济的发展,但其中也不免会出现一些问题,比如建筑大跨度钢结构施工的质量控制要点并没有完全的掌握。因此,对建筑钢结构施工时的质量控制要点进行分析保证工程高质量高效率的完成。本文将主要以建筑钢结构施工质量控制为话题,针对有关内容展开分析。
2 工程实例
台州中心站建设地点位于椒江区与黄岩区交界处椒江区一侧，北侧紧邻东官河与市府大道，西侧临近内环快速路，东侧临近规划教七路，南侧紧邻规划东海大道。项目用地距离既有台州站13公里，距离台州客运总站5.5公里，距离台州路桥机场18公里。
3 钢结构概况
台州中心站为新建车站，站中心里程为DK216+280.928，采用高架车场，车场规模为4台10线（含正线2条），设 450mx7.5mx1.25m岛式中间站台4座。台州中心站总建筑面积为84497平方米，其中，车站部分的建筑面积为49687平方米。台州中心站的站房屋盖结构采用钢管混凝土柱+正交空间管桁架结构体系。顺轨方向典型柱距为24.7m及74.1m，垂轨方向的典型柱距为12m~33m中央站房屋盖主桁架为三角桁架，最大跨度74.1m，最大高度38.500米。钢柱直径为φ1200*42、φ1200*50。 西站房屋盖主桁架包括三角桁架和四角桁架，最大跨度80.4m，最大高度38.500m。桁架横向长度为190m。本方案适用范围为中央站房和西站房钢结构。本工程钢结构主要包括旅服夹层钢梁、钢柱、屋盖钢柱和屋盖桁架、檩条和马道，材质包括Q355B和Q345GJB,总用钢量约1万吨。
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图1 整体轴侧图
4施工重难点及质量提升措施分析
4.1 现场拼装要求精度高，且工作量大
本工程屋盖桁架截面尺寸大，工厂分段制作运输较困难，现场构件的整体拼装无可避免，构件数量多，拼装工作量大。由于节点和杆件对接拼装焊接要求高，焊缝均为全熔透焊缝，如何采取措施保证焊接质量是重点现场拼装条件差但精度要求高，如何采取措施保证拼装精度能满足吊装要求是现场拼装的重点。
完善措施：现场拼装严格执行预拼装工艺、确保拼装构件尺寸的正确性；保证现场拼装胎架精度，严格按工艺要求进行胎架设置；采取合理的焊接工艺、焊接顺序、减少焊接变形；在拼装过程中，明确检验项目，检验标准、检验方案和检验方法，对保证项目、基本项目和允许偏差项目，认真做好原始记录、操作时间、条件、操作人等，对不合格品做好标记，分别堆放，按规定处理；确保现场测量工具合格、先进。本工程中吊装区域内屋盖桁架选用1台350t塔况式履带吊进行西站房桁架吊装。 三一牌SCC3500履带起重机系三一公司制造，整机总重约350t。其履带全长9950mm，履带板宽1200mm，两履带板中心间距7250mm，平均接地比压约0.617MPa。选用其54m主臂+42m副臂塔式工况施工。
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图2外形尺寸
4.2 安装方案的选择问题
屋盖钢桁架结构为大跨度桁架结构，屋面下方为混凝土楼板结构，且桁架高度高，重量较重，吊装半径极大，对吊装方法和吊装机械提出了较高的要求，故屋面钢结构的吊装方法是本工程的难点。
完善措施：屋盖钢结构拟采用分段吊装和整体提升结合的方法进行安装，中央站房屋盖整体和西站房屋盖局部采用提升的安装方案，西站房屋盖局部采用分段吊装的方案。采用该施工方案有如下优点：
1、屋盖钢桁架拼装采取地面分段拼装，拼装方便灵活，拼装胎架易于设置，拼装质量易于保证。
2、吊装区屋盖桁架采取分段吊装、安装，分段安装通过临时支撑安装就位，安装就位及安装变形易于控制，对屋盖钢桁架安装精度有利于保证。
3、提升区整体提升安装，施工作业面能充分展开，现场对接焊缝基本在候车层楼面完成，整体外形尺寸易于控制。
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图3 施工流程图
4.3 现场焊接质量问题
本工程现场有管桁架的焊接、钢柱焊接及钢梁翼缘的焊接，焊缝形式多、板厚大，焊缝质量要求高。因此控制焊接变形和控制保证焊接质量是本工程的重点和难点。另外，受运输条件的限制，构件长度过大，无法在工厂制作成品，必须在工地现场制作和安装，现场的焊接环境受各方面的影响较大，施工环境远比工厂差，因此如何保证现场焊接质量也是本工程的一个重点。
完善措施：1）发挥以往类似工程焊接经验及多年钢结构焊接技术的积累的优势，针对本工程特点，按《钢结构焊接规范》（GB 50661-2011）的相关规定进行焊接工艺评定和焊工资格考试，制定WPS，焊工全部持证上岗。并对参与本工程焊工进行同类构件、同类材料、同类厚度附加考试，合格后才能上岗焊接，并严格限定作业范围。
2）严把材料关，即保证材料的Z向性能，并在焊接前对母材焊道中心线两侧各2倍板厚加30mm的区域增加斜探头超声波探伤检查。
3）厚板焊接采取多层多道焊，焊前预热，预热温度不小于100℃，层间温度150～200℃，焊接后热措施。
4）针对不同的板厚、不同的截面、不同的坡口形式，预先考虑纵向变形和横向的收缩余量。
5）为保证高空焊接质量，当高空焊接遇风雨天气时，采用在接头处设置防风雨棚进行焊接，使焊接不中断，对保证焊接质量和安装进度有保证。
6）根据现场焊接的主要结构特点，针对性地制定焊接工艺、焊接方法以及降低应力集中的方法。
7）采用扩大探伤范围的方法对现场高空焊接的焊缝进行检测，确保焊接质量。
4.4 恶劣自然环境下的高空施工安全
本工程钢结构屋盖结构标高很高，安装工作主要在这个范围内。本工程所在地台州属亚热带季风气候，年平均降雨量大，防风、防雷电、防滑是本工程的重点。本工程钢构件现场吊装定位、焊接施工处于高空状态情况较多，对高空操作人员的安全提出了较高的防护要求。本工程场地大，投入施工设备多，安全施工用电也是本工程的重点。总体上本工程钢结构安装面积大，施工作业面广，安装施工作业面标高较高，施工安全隐患多，保证现场施工安全是本工程的重点。
完善措施：1）安全教育及培训：对新进场的工人实行上岗前的三级安全教育、变换工种时进行的安全教育、特种作业人员上岗培训、继续教育。
2）安全技术交底：根据施工组织设计中规定的工艺流程和施工方法，编写针对性、可操作性的分部(分项)安全技术交底。
3）安全用电：严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005的要求，采用三级配电、TN-S接零保护和二极漏电保护系统。
4）安全设施保证投入数量和质量，并确保足够用于施工安全的专项资金：施工人员的防护用品、安全网、安全绳、安全带等必须保质保量。
5）在现场设立专职安全检查员和检查小组，在施工过程中对危险部位的施工进行重点监控，对不符合安全施工的阻止施工并提出整改要求。
5 结束语
在建筑工程施工过程中,运用钢结构不仅能够进一步提高建筑结构的安全性,还能够提高建筑工程的整体施工质量。我国建筑行业正逐步朝大型化、智能化方向发展,原有的木质结构和水泥结构已不能满足建筑安全性的要求,而钢结构具有可塑性、稳定性和抗压能力强的优势,可以有效提高建筑工程的承载力。因此在施工项目中,为进一步提高钢结构施工技术水平和质量控制水平。
参考文献
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