钢结构建筑施工技术控制要点分析

发表时间:2021/7/20   来源:《工程管理前沿》2021年8期   作者:赵双双
[导读] 钢结构在现代建筑中的应用日益广
        赵双双
        中国建筑第二工程局有限公司华东公司  上海市 200000

        摘要:钢结构在现代建筑中的应用日益广泛,相关施工技术的研究、应用水平也逐渐提高。在钢结构建筑施工过程中,需要严格按照相应的施工技术控制要点加强应用、管理和控制,才能保障施工安全和质量。本文简单介绍了现代建筑中的钢结构,并围绕平面布置与结构选型、预埋螺栓、安装钢管柱、吊装钢结构、焊接施工、防火处理与耐腐蚀处理等,对钢结构建筑施工技术控制要点展开探讨,希望可以给业界同仁带来一些参考。
        关键词:钢结构;?建筑工程;?施工技术;?焊接施工;
        随着现代建筑行业的快速发展,钢结构建筑的优势逐渐被广泛接受和认可,受到了广大建筑人员的青睐,并在建筑领域得到充分应用、持续研究,在很大程度上取替了传统混凝土结构建筑。与此同时,我国钢产量处于供过于求的状态,也推动了钢材在全新领域的应用探索,而钢结构建筑则在此背景下成为了引领建筑业和钢铁业发展的关键所在。
        1 现代建筑中的钢结构概述
        钢结构建筑就是以建筑钢材构成承重结构的建筑,其中的梁、柱、桁架等构件通常都是由型钢钢板等所构成。和传统混凝土建筑进行对比,钢结构建筑具有大幅节约施工时间、施工不受季节影响、推动住宅空间使用面积增大、减少建筑垃圾与环境污染、可重复利用建筑材料、推动其他新型建筑行业发展、抗震性能良好、强度高、自重轻、低碳环保、开间跨度较大等优势。正是由于这些方面的优势,近年来钢结构建筑逐渐在建筑领域得到广泛应用,同时在高层、超高层建筑上的运用也日益成熟,是未来建筑的重要发展方向。当然钢结构建筑也并非没有缺点,其中较为明显的两大缺点便是耐热不耐火以及易受腐蚀。因此在钢结构建筑的建设中,通常需要在表面涂装防火涂料以及防腐涂料,从而增强其耐火性以及耐腐蚀性,有效保障建筑安全与质量,同时提高耐久年限。
        2 钢结构建筑施工技术控制要点
        2.1 平面布置与结构选型
        受限于钢结构本身的特性,建筑平面布置通常较为匀称,而且分布规整、凹凸幅度小,否则钢结构很难满足实际需求,将会严重影响施工质量,给建筑的使用寿命、安全等造成巨大威胁。另外在进行钢结构施工之前,还需要对钢构件的应力进行科学计算,充分考虑各类荷载,即便是地震载荷与风向载荷也要进行适当考量。对钢结构建筑的水平位移进行严格控制,如果控制效果不能完全满足预期,则需要通过将建筑分户墙体等作为抗侧力结构的方式,进一步加强对水平位移的控制。
        2.2 预埋螺栓
        预埋螺栓是进行钢结构施工前的重要工序,直接关系到后续施工情况以及总体施工安全与质量。施工队伍需要对施工图纸进行全面深入仔细地研究,进而确定预埋螺栓的深度。在进行螺栓预埋施工时,需要对轴线定位点进行确定。而在预埋施工结束之后,应当立即进行浇筑。只有这样,才能充分保障螺栓的预埋位置与深度和预期一致。
        2.3 钢管柱安装
        在安装钢管柱之前,需要对下层杯口偏离网络线的实际情况进行分析,进而明确钢管柱的偏移和倾斜情况,为相应的安装施工提供必要依据。在对钢管柱进行浇注时,通常采取立式高位抛落无振捣法,严格按照规范控制一次抛落的混凝土量。
        2.4 钢结构吊装
        为了保障吊装安全,同时避免后续钢构件焊接施工出现变形情况,应当尽量采取钢构件组装成块吊装的方式,减少不必要的空中吊装及焊接工作量。在进行吊装时需要充分考虑现场各方面因素,合理确定吊装分区以及顺序。

吊装之前对钢构件质量进行检查,同时对钢梁垂直程度、稳定性等进行检查,实际操作时通常需要按照“三梁一吊”的方式进行“两点法”吊装,以免吊装过程中出现钢梁倾斜、扭曲的情况。
        2.5 焊接施工
        对钢结构建筑施工而言,焊接是极其关键的部分,是有效连接构件的主要方式,因此在实际施工中必须高度重视焊接施工质量控制,保障实际焊接质量,以免因此而对整个钢结构建筑的安全性,质量等造成影响和威胁。针对不同的钢材以及实际施工情况,需要选择不同焊接技术,同时需要全面加强相应的焊接质量管控。
        (1)高强钢焊接技术。
        高强钢是指屈服强度在460Mpa以上的合金钢,具有韧性强度、焊接性、成型性良好的特点,通常作为承受较高应力的构件。根据合金化程度和纤维组织,超强钢可以分为低合金、中合金以及高合金三种。高强钢被广泛应用于车辆船舶、工程机械、大型水电站、石化、露天煤矿等领域。与普通钢材相比,高强钢的焊接技术总体要求更高、难度更大,需要在实践中严格按照相应的规范进行处理。首先,在进行焊材选择时,需要确保焊材各项性能的最低值要达到母材标准规定,而且焊材需要按照厚度效应、厚度强度、节点拘束度大等原则进行合理选择,焊材的韧性强度也需要满足钢结构焊接的冲击韧性要求。其次,在对高强钢结构进行焊接之前,应当做好相应的准备工作。清除待焊区域及焊缝表面25m范围内的水、氧化皮、锈、灰尘、油污等,确保焊丝表面没有油污、锈蚀、毛刺、扭曲等,同时镀铜层完好无损。准备好毛刷钢丝刷、磨光机、剪丝钳、测温焊接夹具、手锤、手电筒以及其他防护用具,对工艺图纸进行深入分析和研究。按照所焊工件材料的材质、板厚、坡口尺寸、接头形式、焊缝要求以及工艺规范参数等,提前在废料上进行试焊,待试焊质量达到预期后再正式进行焊接施工。而且在焊接前还应当进行预热,利用专用火焰加热器加热,同时使用测温计对预热温度进行实时测量以及有效控制,并在此过程中及时清除掉在焊缝及焊缝周围产生的积炭。在焊接之前需要对焊缝长度、宽度、厚度以及中心线、弯折等进行检查,确定任何一项都没有超过允许偏差后方可进行焊接施工。然后,在焊接时应当朝着自由端方向合理控制焊接方向,而且需要注意焊接的起点与终点不能位于拐角位置,采取均衡和对称等符合实际需求的焊接顺序进行操作,进而保障焊接施工的可操作性以及质量。如果在焊接过程中遇到长焊缝,可以采取分段退焊、跳焊、交替焊等方法进行处理;而在遇到双面非对称坡口时,通常需要采取先焊深坡口侧部分焊缝,后焊浅坡口侧焊缝,最后焊完深坡口侧焊缝的顺序进行操作。再然后,当高强钢焊接的板厚超过8mm时,需要采取多层多道焊接方式。其中第1层打底焊需要采用低强度焊材进行焊接,在保证熔透的前提下尽可能采取小电流、小电压以及高焊接速度的方式进行焊接,这样能够减少热输入以及焊缝厚度。而在第2层及以后,都应当采用规定的焊丝进行焊接。
        (2)低温焊接技术。
        低温焊接施工在进行焊材选择时需要考虑烘焙、保温措施的影响,故而通常选择低氢或者超低氢的焊材。在焊接施工过程中需要采取有效措施减少热量损失,通常通过搭建防护棚、应用气体保护焊工艺、使用焊接气瓶等方式进行保温处理。在实际施工时对低温焊接施工质量进行控制,需要以保温为基础。在预热阶段就要确保预热温度比常温环境下的焊接预热温度略高,而且母材厚度应当等于或者超过二倍钢板厚度。焊接层间的最低温度不能低于预热温度或者20℃,在实际操作时需要选择二者中的高值。在完成低温焊接施工之后,还需要对焊接头采取后热保温处理,以免氢气溢出,同时防止温度下降过快而导致焊接位置出现冷裂纹。
        3 结束语
        综上可知,钢结构建筑施工难度较大,同时风险因素较多,需要在实际施工过程中全面加强施工技术控制,严格按照相关规范、制度、标准和要求进行操作,加大现场监管力度,尽量对现场施工风险、隐患等进行有效防控。只有在施工控制水平不断提升的前提下,钢结构建筑的应用水平才能得到有效提高,进而为现代建筑业的创新发展注入新的活力。
        参考文献
        [1]徐洪亮.浅谈钢结构建筑的施工技术控制要点[J].城市建设理论研究(电子版),2016(16):1-4.
        [2]翁群跃.浅谈钢结构建筑的施工技术控制要点[J].工程技术:引文版,2016(6):127.
       
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