浅谈钢结构施工技术

1、浅谈钢结构施工技术摘要：作为最近几年新兴起的一项新型技术，建筑钢结构工程技术在现代的社会几经有了一席之地，钢结构已经是主要的建筑材料之一，在各个领域都起到了非常大的作用。钢结构与其他材料相比有着无比的优势，钢结构具有强度高、延性好，塑性变形能力强，抗震性好、施工周期短、边角料可回收等优点，因此在我国大中型工地建设中被大量采用，并呈现出良好的发展前景。本论文通过钢结构实际应用，介绍了钢结构的施工技术。关键词：钢结构；施工；技术一、 钢结构概述 1.钢结构的特点 在施工时间方面：用于施工的钢结构构件可以是工厂化生产、工业化程度高，现场安装快捷，大大缩短施工的时间；在施工空间方面：钢材抗压、抗侧弯强

2、度大，一般钢材的性能均为混凝土的1.5 倍，特别是其抗拉、弯性能远优于混凝土结构。因此在等同强度的条件下可以缩小截面从而增大了有效的空间；在利用率方面：钢结构建筑的施工材料可以实现再生利用，这样就减少了大量的建筑垃圾，符合环保建筑施工和可持续发展的要求。 此外钢结构抗震性能优良，又有柔性结构、自重轻，能有效地降低地震及灾害的影响程度，可大大提高住宅的安全性。 2.钢结构的不足 钢结构因其优势而得到广泛应用，近年来产生的钢结构住宅也促进了住宅产业化的发展进程。但钢材也存在其固有不足。比如钢材的耐腐蚀性和耐火性较差，其防护费用高过混凝土材料。钢材虽有一定的耐热性，但在温度达150以上时，钢结构需要

3、加隔热层加以保护。钢材的强度高，所做构件多数壁薄且截面较小，受压时为了在强度与稳定之间取得最优，往往满足了稳定的要求，而使得强度不能充分发挥等。 二、钢结构施工技术 1.钢结构稳定性设计的原则 为了凸显钢结构的优势，必须做好钢结构体系以及组成部分的稳定性工作。现在钢结构的设计大多数是按照平面体系来设计的,如桁架和框架。我们要使得这些平面结构不发生平面外失稳,需要从结构整体布局来解决,可以增加必要的支撑构件等。要求平面结构构件的平面稳定计算需与结构布置相一致。 2.钢结构制造技术 对于高层建筑的柱和梁，由于是主要承力构件，其结构制造的几何精度将直接影响到安装精度和承载状况。特别是柱与柱的连结节点

4、，目前大多设计采用非对称V型坡口全焊结构、接触和摩擦共同传力的栓焊结构形式。柱与梁连结节点采用单面V型坡口加钢衬垫全焊形式和腹板栓接，翼缘焊接的栓焊结构。其中栓接螺栓大多采用高强度螺栓，栓接面需进行喷铝或无机富锌防锈防滑漆进行处理，出厂前抗滑移系数0.5。 (1)焊接工艺评定实验 对于不同材质、板厚，特别是屈服强度大于420MPa的高强度钢（如国家体育场“鸟巢”)，必须根据不同接头形式，确定坡口尺寸和焊接工艺参数进行实验，并对接头焊接试件进行机械性能、弯曲、夏比冲击等检验，达到设计规范要求后，方可进行工厂批量生产。 (2)钢结构的拼装技术 拼装工序是钢结构制造的主要工序之一，拼装质量的好坏，影

5、响到杆件箱口尺寸、扭曲、旁弯等制造几何精度。对于高层建筑的箱形或工型立柱，就显得尤为重要。为保证立柱端面尺寸精度，常对隔板或腹板进行机加工或采用精密切割技术，保证其几何尺寸误差控制在0.5mm或1mm以内。同时为减少变形，采用自约束和外力夹紧的它约束方式，满足拼装间隙控制在0.5mm以内。 (3)钢结构工程的焊接技术 钢结构焊接目前大量采用小线能量的CO2气体保护焊，其目的就是减小焊接热量产生结构变形，保证钢结构构件的几何精度。同时为提高焊接效率，对于箱形或工型杆件大量采用埋弧自动焊工艺。同时为确保焊接质量，对施工过程的焊材管理提出以下要求： (a)焊材要求 焊材（焊条、焊丝、焊剂)必须具有质

6、量合格证明，并且在有效期内方可使用。现场设专用焊材存放室，并保持室内干燥、整洁，存放在室内的焊材，必须按种类、型号、规格严格区分，并做好明显的标记，严禁乱堆乱放。对于受潮、药皮褪色、脱落、焊芯有锈蚀的焊条不准使用。 (b)焊材的烘烤和发放 为避免焊条药皮因温度陡降或剧升而开裂，烘箱的升温与降温应缓慢，不允许往正处于高温的烘箱内放入或取出焊条，应待焊条烘烤符合要求并降至保温温度后方可取出使用；从烘干箱内取出的焊条，应盛装在保温筒内，数量应根据实际施焊需要而定；从烘干箱内取出的焊条应在四小时内用完，剩余焊条需重新烘烤。重新烘烤次数不能超过两次。 (c)对焊材烘烤人员的要求 焊条烘烤员应能区分不同型

7、号、规格的焊条，熟悉各种焊条烘烤温度和恒温时间，熟练操作焊条烘烤设备。 每次烘烤焊条前，应在开包后认真检查焊条的型号是否正确，有无质量问题，确认无误后，方可放入焊条烘箱中进行烘烤。 负责焊条的领取、发放和回收，并做好焊条发放和回收记录、烘烤记录和环境监测记录。 (4)钢结构焊接变形控制技术 由于焊接过程中热量的输出，造成钢结构杆件产生收缩和热变形。对于变形目前普遍采用热矫正和机械矫正的方式。同时为减小焊接变形，在制造工艺上通常采用反变形工艺、强制约束工艺和控制焊接顺序、焊接方向等手段，以达到减小焊接变形的目的。 (5)钢结构的精确制孔技术 根据规范要求，任意两孔间距允许偏差为1.0mm（500

8、mm)；相邻两组的端孔间距离允许偏差为1.5mm（500mm)，因此，为保证孔群的位置精度，工艺上常采用精确划线，卡钻孔模具进行钻孔工艺。划线时充分考虑工厂制造与现场安装时的温度差异，采用温度补偿技术，满足孔群精度要求，并确保现场安装符合设计的需要。 (6)钢结构的防腐涂装新技术 随着对钢结构防腐要求的提高以及环境保护限制，钢结构防腐漆更进一步地朝着低溶剂、高固体成份的方向发展。钢结构防腐漆传统的施工方法是手工刷涂和空气喷涂。手工刷涂不仅效率低下，其漆面效果难于令人满意，而空气喷涂因不能雾化高粘度的防腐漆，势必会大量加稀释剂，造成成本上升及环境污染，且过度稀释导致油漆成膜能力下降，影响油漆涂层

9、寿命。采用高压无气喷涂施工工艺，就有效地避免了上述的缺陷。同时为保证油膜与金属的附着力，在钢构件表面抛丸处理时，必须达到规范的表面清洁度Sa2.5和粗糙度的要求。 3.安装质量控制 钢柱垂直度控制:做好各个首吊节间钢柱的垂直度控制;钢柱校正在初拧前用长水平尺粗略控制垂直度,待形成框架后进行精确校正;焊接后进行复测,并与终拧测量结果作比较,以此作为下一步施工的依据。标高控制:高层的竖向传递采用钢尺,通过预留孔向上量测,每层传递的高程要进行联测,相对误差应小于2mm;确定各层柱底标高50cm线及梁标高10cm线,通过控制柱底标高来控制柱顶及梁标高。在每69层高度要进行绝对标高的复核,采用全站仪从0

10、00向上进行已安装构件标高的复核,有较大误差时应分析原因加以调整。工程按最高建筑物整体垂直偏差不超过2530mm精度要求进行控制(规范值为H/2500+10,且50mm)。 三、钢结构施工监理 1.要切实作好钢结构制作及安装单位的考察与选择工作。 钢结构施工一般需要经过工厂制作以及现场安装两项工作，它们可以一个单位单独完成，也可以由两个单位分别完成。所以需要我们做好对钢结构的制作单位以及安装单位进行考察和选择，这对于确保工程的高质量以及合适的进度有重要意义。其中对各个单位的考察方面主要是：机械设备情况，生产规模，职称及履历，技术人员数量，技术工人数量及资格证，企业资质，以及业绩情况等级。 2.

11、严格审查承包单位提交的钢结构制作工艺及安装施工组织设计。 施工组织设计对于整个工程的施工指导以及施工中的各个活动有着重要作用，指导着整个工程的施工。为此监理工作事前控制和主动控制工程施工质量要必须严格审查施工组织设计。对制作阶段和安装阶段分别安装施工组织设计和编制制作工艺是钢结构工程的主要内容，其中制作工艺内容应包括制作各分项的质量标准、阶段各工序、技术要求，制定各项具体措施来保证产品质量，如关键零件的加工方法，主要构件的工艺流程、工艺措施，所采用的加工设备、工艺装备等。 3.要充分重视制作阶段的监理工作 如前所述，钢结构工程主要有工厂制作和现场安装两项工作，其中会有两项均由一个单位负责，那么

12、制作和安装就是由钢结构工程公司下属的两个基层单位（制作车间和安装项目部)分别负责。再有就是制造厂和安装公司两个单位分别完成（分包)。所以，监理工程师需要充分重视制作阶段的监理工作，跟其他类型工程的监理工作一样，要真正做到事前控制和事中控制，对每项工序、每个分项都要做到认真而及时、严格而到位的检查。不能出现那种放松工厂制作过程的监理，仅仅靠构件完成后进场验收的作法是错误的。 四、结语 钢结构因具有自重轻、强度高、工业化程度高等优点，在建筑工程中得到了广泛的应用。相信通过加强对结构的整体稳定、局部稳定以及平面外稳定的设计，克服结构设计缺陷，加强制造过程的有效控制，强化监理监管职能，其应用的领域将会越来越广泛。 参考文献: 【1】GB50017-2003，钢结构设