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摘 要：钢结构是主要的建筑结构类型之一，具有结构性能好、施工速度快等特点。由于钢结构工程在建筑领域被广泛应用，施工质量的好坏直接影响着工程结构的安全及使用寿命。文章以异型管构式钢结构工程为例，探讨了该技术施工要点，尤其是焊接环节，具有一定的参考价值。
关键词：钢结构工程；施工要点；焊接；质量控制
中图分类号：TU758.11 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）03－0075－02
随着国民经济的发展和人口城市化进程的加快，我国建筑行业持续空前发展。钢结构工程具有施工速度快、周期短、强度高、便于预制、安装、适用高层大跨度等特点，尤其是异型管构式钢结构作为大型公用建筑结构的主要形式。异型管构式钢结构的造型主要依靠对型材、管材等进行加工煨制，组拼焊接而成的。本文就针对其施工要点进行探讨。
1 施工工艺流程及施工要点
1.1 施工工艺流程
施工工艺流程：施工准备→工程结构三维建模→构件小样分析→搭设操作平台→确定顶升设备→制作1∶1胎具、现场布置→零部件煨弯制作→零部件校正与组装→构件焊接→除锈、防腐→复核和检查。
1.2 施工要点
1.2.1 施工准备
（1）根据土建部门提供的建筑轴线、标高及基准点等基础数据、指标，对现场进行复测。
（2）将数据结果统计制表，做出示意图，反馈回技术部门及制作项目，以指导施工。
（3）加工制作构件时，参照测量数据，调整加工量，满足工程质量的整体要求，减少构件在后期安装时的难度。
（4）在进行现场勘察的同时，组织技术人员熟悉掌握有关施工图纸、施工规范、设计要求，将图纸中的技术难点，做仔细的研究。
（5）对构件的加工尺寸、煨弯弧度、标高位置、规格型号、连接部位等逐一进行核对、计算。
1.2.2 工程结构三维建模
根据技术分析及图纸等技术文件的具体要求，利用计算机中的相关软件，制作整体工程结构的三维立体模型，以便详细分析各零部件的技术信息。
1.2.3 构件小样分析
（1）根据前期准备，做出构件分析表及构件详化小样图，明确加工制作精度要求，交付施工班组执行。
（2）构件分析表主要包括构件的名称、零部件代号、规格、各项几何尺寸、弧管半径、弦高、数量等数据，并进行校对、审核后，交付班组执行。
（3）为确保加工精度，依据所得数据，在电脑上做出零件小样分析图，细化图纸尺寸，经校对、审核后，交付小组进行现场1∶1大样放置。
1.2.4 操作钢平台的搭设
（1）在制作加工现场，进行操作钢平台的搭设。
（2）操作钢平台的基层应采用C20或C25的细石混凝土（厚度在100 mm左右）进行加固找平，其表面平整度满足上部钢平台的制作与安装。
（3）操作钢平台的几何尺寸应满足构件的制作、加工需要。
（4）它的主、次龙骨及面板材料的选用，应满足构件在加工拼装过程中的刚度要求。
（5）制作完成后，应用经纬仪进行严格操平，不平整度应控制在5 mm/m范围内。
1.2.5 确定顶升设备
（1）在钢结构工程中，零部件的煨弯加工，可采用液压式千斤顶配合火焰加热，保证其加工质量，并合理地降低工程成本。
（2）参照标准规范以及到位的液压千斤顶的行程、吨位等技术参数，制定相应措施及工艺参数。
1.2.6 制作1∶1加工胎具、现场布置
（1）在操作钢平台上根据零部件细化图纸、分析表中的相关数据，放设1∶1样制作胎具，并随不同零部件尺寸的变化而调整。
（2）胎具在制作时，在图示弧度的基础上，应预加100～150 mm的收缩量，以避免因钢材弹性特性，而零部件出胎后发生变形。
（3）结合工程实际，制作顶弯过程中的胎具，并对液压千斤顶进行合理布置，满足工程要求。
（4）针对钢材在弯曲过程中的特性，制作相应的顶弯工具，增加必要的保护设施，防止钢材发生局部凹陷或变形。
1.2.7 零部件煨弯制作
（1）先把钢材的1点固定，将千斤顶在2点处进行顶弯操作。
（2）用火焰加热其内侧，并对加热温度进行控制（600～900 ℃），利用钢材热胀冷缩的特性，将钢管顶至固定点处。
（3）在与卡具相符后进行简单固定，然后依次操作直至构件均与胎具的放样位置吻合。
（4）零部件在下料时，其两端应预留200～500 mm的加工余量，在加工完成后切掉，以保证其成型后，构件的整体弧度要求。
1.2.8 “死弯”控制
为了满足工程整体造型的需要，必须对钢材“死弯”进行控制。
1.2.9 零部件的校正与组装
（1）在钢平台的另一侧，应根据工程的实际弧度放设1∶1校正胎具。
（2）在零部件顶弯完成出胎前，应进行编号管理，并进行成品保护。
（3）用汽车吊或其他起重设备，吊至校正胎具处，用千斤顶配合火焰进行校核，以保证其实际尺寸，满足构件的后期组装要求。
（4）在零部件基本完成后，根据构件分析图，在操作平台上，制作构件组装胎具，进行复核无误后，将对应的零部件进行摆放、点焊，并完成整个构件的加工、制作。
（5）在构件加工制作完成，各项数据检查无误的前提下，应在其相隔一定距离设置固定支架，以防止出胎后发生变形。
（6）构件的焊接应规范、合理，满足施工规范、设计图纸中关于焊缝尺寸、焊脚高度等有关焊接的要求。
1.2.10 构件焊接
（1）在工程开始焊接之前，必须对焊接工艺中的坡口形式、焊接方法、焊接变形控制等技术参数进行确定。
（2）焊接前的准备。在开始前完成焊接前的准备：焊接材料在使用前应按规定的温度和时间进行烘干储存，焊接前将坡口内及周围50 mm范围内污染物清除干净。
（3）焊接方法的选择。结合各方条件与特点，在钢结构焊接时尽量直接采用CO2气体保护焊打底和罩面，在确保工程质量的前提下，提高工作效率。
1.2.11 焊接质量的控制
（1）钢结构的焊接工程必须由取得合格资格证书的焊工执行，并且在有效期限内。
（2）每一类型相贯焊缝坡口正式切割前，必须进行试切割和预组装，确保焊缝坡口形式及尺寸，符合设计及规范要求。其次在施焊前应对主材、焊材等进行处理，并进行有效保护。
（3）焊前将管内、外坡口两侧各50 mm范围内，油污、锈蚀等污物清理干净，焊丝在350 ℃条件下烘烤1 h后，随炉冷却到150 ℃保温随用随取。
（4）取出的焊丝应放入保温桶内，不得使用锈蚀的焊丝。露天作业时必须采取有效的防风措施。
（5）在焊接过程中，采用多层多道焊，严格控制线能量，以使焊接接头的力学性能处于最佳状态。
（6）在完成每层焊接后应采用碳弧气刨，进行逐层逐道清渣，保证焊缝质量。
（7）在焊接前应首先将构件放平，从中部向两端逐点进行施焊，以避免由于焊缝收缩向一端积累而引起的各节点间尺寸误差，不得在同一支管的两端同时施焊。
（8）焊缝尺寸应符合设计要求的计算厚度值或焊脚尺寸，但也要避免过多地堆焊加强高，而产生较大的焊接残余应力。
1.2.12 复核和检查
按国家规范GB50205－2001钢结构工程施工质量验收规范要求对构件进行检查，严格对各工序：零件加工、组拼、焊接、校正、喷砂除锈、刷漆、运输、堆放、安装就位等工序的检验、验收工作。
2 质量要求
（1）严格遵照国家标准GB50205－2001钢结构工程施工质量验收规范和JGJ81－2002建筑钢结构焊接技术规程执行。
（2）严格把好原材料质量关，对各种原材料和各种试件进行认真检查评定，不合格的材料不准进场。焊接材料按要求进行烘干保温，设烘干箱保温桶。
（3）加强对工序管理、质量检查、成品保护、积累工程施工技术资料的进程控制。
（4）钢结构的焊接工程必须由取得合格资格证书的焊工执行，并且在有效期限内。
（5）施工过程中管理人员做好施工日志，对操作人员编号便于追溯执行自检、互检、专检的制度。
（6）零部件、构件在完成一个工序后，必须经检验合格并签字后，方可进行下一步工作，加工制作前应对构件的各项数据指标进行复核。
3 结束语
总之，钢结构工程在我国的应用并不长，无论是在施工技术还是施工经验方面仍存在不少问题。“百年大计，质量为本”，钢结构工程也不例外。因此在钢结构工程施工过程中，必须紧抓施工重点环节，以质量求生存、切实做好钢结构工程中的质量控制。这样才能保证钢结构工程的施工更上新台阶。
参考文献：
［1］李秀玉.浅谈高层建筑钢结构施工与管理［J］.科技致富向导，2011（30）.
（编辑：王平）
Analysis of the Construction Points for Steel Structure Engineering
Wu Juxiong
Abstract: The steel structure is one of the main type of building structures, structural performance, faster construction. The structural steelwork in the construction sector was widely used, construction quality is good or bad directly affects the safety and service life of engineering structures. The article taking shaped tube structure steel engineering for example, explores the technical construction elements, in particular a welding link, with some reference value.
Key words: steel structure engineering; construction elements; welding; quality control
关键词：钢结构工程；施工要点；焊接；质量控制
中图分类号：TU758.11 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）03－0075－02
随着国民经济的发展和人口城市化进程的加快，我国建筑行业持续空前发展。钢结构工程具有施工速度快、周期短、强度高、便于预制、安装、适用高层大跨度等特点，尤其是异型管构式钢结构作为大型公用建筑结构的主要形式。异型管构式钢结构的造型主要依靠对型材、管材等进行加工煨制，组拼焊接而成的。本文就针对其施工要点进行探讨。
1 施工工艺流程及施工要点
1.1 施工工艺流程
施工工艺流程：施工准备→工程结构三维建模→构件小样分析→搭设操作平台→确定顶升设备→制作1∶1胎具、现场布置→零部件煨弯制作→零部件校正与组装→构件焊接→除锈、防腐→复核和检查。
1.2 施工要点
1.2.1 施工准备
（1）根据土建部门提供的建筑轴线、标高及基准点等基础数据、指标，对现场进行复测。
（2）将数据结果统计制表，做出示意图，反馈回技术部门及制作项目，以指导施工。
（3）加工制作构件时，参照测量数据，调整加工量，满足工程质量的整体要求，减少构件在后期安装时的难度。
（4）在进行现场勘察的同时，组织技术人员熟悉掌握有关施工图纸、施工规范、设计要求，将图纸中的技术难点，做仔细的研究。
（5）对构件的加工尺寸、煨弯弧度、标高位置、规格型号、连接部位等逐一进行核对、计算。
1.2.2 工程结构三维建模
根据技术分析及图纸等技术文件的具体要求，利用计算机中的相关软件，制作整体工程结构的三维立体模型，以便详细分析各零部件的技术信息。
1.2.3 构件小样分析
（1）根据前期准备，做出构件分析表及构件详化小样图，明确加工制作精度要求，交付施工班组执行。
（2）构件分析表主要包括构件的名称、零部件代号、规格、各项几何尺寸、弧管半径、弦高、数量等数据，并进行校对、审核后，交付班组执行。
（3）为确保加工精度，依据所得数据，在电脑上做出零件小样分析图，细化图纸尺寸，经校对、审核后，交付小组进行现场1∶1大样放置。
1.2.4 操作钢平台的搭设
（1）在制作加工现场，进行操作钢平台的搭设。
（2）操作钢平台的基层应采用C20或C25的细石混凝土（厚度在100 mm左右）进行加固找平，其表面平整度满足上部钢平台的制作与安装。
（3）操作钢平台的几何尺寸应满足构件的制作、加工需要。
（4）它的主、次龙骨及面板材料的选用，应满足构件在加工拼装过程中的刚度要求。
（5）制作完成后，应用经纬仪进行严格操平，不平整度应控制在5 mm/m范围内。
1.2.5 确定顶升设备
（1）在钢结构工程中，零部件的煨弯加工，可采用液压式千斤顶配合火焰加热，保证其加工质量，并合理地降低工程成本。
（2）参照标准规范以及到位的液压千斤顶的行程、吨位等技术参数，制定相应措施及工艺参数。
1.2.6 制作1∶1加工胎具、现场布置
（1）在操作钢平台上根据零部件细化图纸、分析表中的相关数据，放设1∶1样制作胎具，并随不同零部件尺寸的变化而调整。
（2）胎具在制作时，在图示弧度的基础上，应预加100～150 mm的收缩量，以避免因钢材弹性特性，而零部件出胎后发生变形。
（3）结合工程实际，制作顶弯过程中的胎具，并对液压千斤顶进行合理布置，满足工程要求。
（4）针对钢材在弯曲过程中的特性，制作相应的顶弯工具，增加必要的保护设施，防止钢材发生局部凹陷或变形。
1.2.7 零部件煨弯制作
（1）先把钢材的1点固定，将千斤顶在2点处进行顶弯操作。
（2）用火焰加热其内侧，并对加热温度进行控制（600～900 ℃），利用钢材热胀冷缩的特性，将钢管顶至固定点处。
（3）在与卡具相符后进行简单固定，然后依次操作直至构件均与胎具的放样位置吻合。
（4）零部件在下料时，其两端应预留200～500 mm的加工余量，在加工完成后切掉，以保证其成型后，构件的整体弧度要求。
1.2.8 “死弯”控制
为了满足工程整体造型的需要，必须对钢材“死弯”进行控制。
1.2.9 零部件的校正与组装
（1）在钢平台的另一侧，应根据工程的实际弧度放设1∶1校正胎具。
（2）在零部件顶弯完成出胎前，应进行编号管理，并进行成品保护。
（3）用汽车吊或其他起重设备，吊至校正胎具处，用千斤顶配合火焰进行校核，以保证其实际尺寸，满足构件的后期组装要求。
（4）在零部件基本完成后，根据构件分析图，在操作平台上，制作构件组装胎具，进行复核无误后，将对应的零部件进行摆放、点焊，并完成整个构件的加工、制作。
（5）在构件加工制作完成，各项数据检查无误的前提下，应在其相隔一定距离设置固定支架，以防止出胎后发生变形。
（6）构件的焊接应规范、合理，满足施工规范、设计图纸中关于焊缝尺寸、焊脚高度等有关焊接的要求。
1.2.10 构件焊接
（1）在工程开始焊接之前，必须对焊接工艺中的坡口形式、焊接方法、焊接变形控制等技术参数进行确定。
（2）焊接前的准备。在开始前完成焊接前的准备：焊接材料在使用前应按规定的温度和时间进行烘干储存，焊接前将坡口内及周围50 mm范围内污染物清除干净。
（3）焊接方法的选择。结合各方条件与特点，在钢结构焊接时尽量直接采用CO2气体保护焊打底和罩面，在确保工程质量的前提下，提高工作效率。
1.2.11 焊接质量的控制
（1）钢结构的焊接工程必须由取得合格资格证书的焊工执行，并且在有效期限内。
（2）每一类型相贯焊缝坡口正式切割前，必须进行试切割和预组装，确保焊缝坡口形式及尺寸，符合设计及规范要求。其次在施焊前应对主材、焊材等进行处理，并进行有效保护。
（3）焊前将管内、外坡口两侧各50 mm范围内，油污、锈蚀等污物清理干净，焊丝在350 ℃条件下烘烤1 h后，随炉冷却到150 ℃保温随用随取。
（4）取出的焊丝应放入保温桶内，不得使用锈蚀的焊丝。露天作业时必须采取有效的防风措施。
（5）在焊接过程中，采用多层多道焊，严格控制线能量，以使焊接接头的力学性能处于最佳状态。
（6）在完成每层焊接后应采用碳弧气刨，进行逐层逐道清渣，保证焊缝质量。
（7）在焊接前应首先将构件放平，从中部向两端逐点进行施焊，以避免由于焊缝收缩向一端积累而引起的各节点间尺寸误差，不得在同一支管的两端同时施焊。
（8）焊缝尺寸应符合设计要求的计算厚度值或焊脚尺寸，但也要避免过多地堆焊加强高，而产生较大的焊接残余应力。
1.2.12 复核和检查
按国家规范GB50205－2001钢结构工程施工质量验收规范要求对构件进行检查，严格对各工序：零件加工、组拼、焊接、校正、喷砂除锈、刷漆、运输、堆放、安装就位等工序的检验、验收工作。
2 质量要求
（1）严格遵照国家标准GB50205－2001钢结构工程施工质量验收规范和JGJ81－2002建筑钢结构焊接技术规程执行。
（2）严格把好原材料质量关，对各种原材料和各种试件进行认真检查评定，不合格的材料不准进场。焊接材料按要求进行烘干保温，设烘干箱保温桶。
（3）加强对工序管理、质量检查、成品保护、积累工程施工技术资料的进程控制。
（4）钢结构的焊接工程必须由取得合格资格证书的焊工执行，并且在有效期限内。
（5）施工过程中管理人员做好施工日志，对操作人员编号便于追溯执行自检、互检、专检的制度。
（6）零部件、构件在完成一个工序后，必须经检验合格并签字后，方可进行下一步工作，加工制作前应对构件的各项数据指标进行复核。
3 结束语
总之，钢结构工程在我国的应用并不长，无论是在施工技术还是施工经验方面仍存在不少问题。“百年大计，质量为本”，钢结构工程也不例外。因此在钢结构工程施工过程中，必须紧抓施工重点环节，以质量求生存、切实做好钢结构工程中的质量控制。这样才能保证钢结构工程的施工更上新台阶。
参考文献：
［1］李秀玉.浅谈高层建筑钢结构施工与管理［J］.科技致富向导，2011（30）.
（编辑：王平）
Analysis of the Construction Points for Steel Structure Engineering
Wu Juxiong
Abstract: The steel structure is one of the main type of building structures, structural performance, faster construction. The structural steelwork in the construction sector was widely used, construction quality is good or bad directly affects the safety and service life of engineering structures. The article taking shaped tube structure steel engineering for example, explores the technical construction elements, in particular a welding link, with some reference value.
Key words: steel structure engineering; construction elements; welding; quality control