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摘要：钢结构工程由于其造价低、结构性能好、施工速度快,被建筑行业广泛运用,大量的钢结构工业厂房、住宅小区、高层建筑、桥梁相继出现,取代了传统的砖混结构、混凝土框架结构建筑,由于钢结构工程在建筑领域被广泛应用,特别是在工业建筑中,许多结构承受动力载荷,施工质量的好坏就直接影响工程结构的安全及使用寿命,因此,钢结构施工质量的控制就显得尤为重要。本文结合某屋顶钢结构工程施工技术谈几点体会。
关键词：钢结构；制作；安装；焊接
1施工准备
1.1技术准备
组织专业技术人员熟悉图纸,进行图纸会审,为使施工人员更了解图纸及设计意图,必要时应对设计图进行二次设计；针对该结构的工艺特点，编制科学、细致、可行的加工、制作工艺流程。组织加工、制作、安装人员进行技术交底,明确施工技术要点,做到严格按照工艺及安装技术措施施工。
1.2物质准备
编制材料采购计划并提出材料采购的质量要求。材料进场前应首先复核材料质量保证书，主材及辅材质量均应达到国家相关的技术条件方可进行加工制作；保养及检查维修机械设备，使其达到设计要求精度。编制运输车辆及安装机械需用量,根据施工进度及时调往施工现场；调动技术、加工、安装人员，编制施工进度计划，使之合理、有效的完成各道工序
1.3劳动组织准备
根据本工程的规模、结构特点及复杂程度，组织调度高精施工队参加制作与安装。特殊工种必须具备相应的资格证书，安装工程成立以项目经理和技术负责为主的项目部具体实施厂房的安装指挥及技术、质量管理；对施工人员进行进行技术、质量、安全、防火、文明教育。
2钢结构制作方案
2.1制作工艺路线
样板,样杆及钻模制作→原材料的进厂→材质证明书的检查及外观检验(不合格应返回)→(对于要拼接的钢板需进行:钢板坡口的加工→拼接→焊接检验→放样下料→边缘清理→组装(“H”型钢)→焊接(四个主焊缝)→焊接检验→矫正→外形尺寸检查→装端板→划线钻孔→产品制作部分外形最终检验→喷砂除锈(摩擦面处理)→油漆→编号包装。
2.2样板、样杆及钻模制作
样板、钻模的中心线应标出.制作样板、样杆应根据工艺要求预留切割,刨边加工余量。样板、样杆及钻模的极限偏差见下表1。
表1：制作工艺极限偏差
2.3原材料的进厂及检验
钢材应附有质量证明书，其质量标准应符合现行标准的各种技术条件并应符合设计图纸的要求，不得使用无质量证明的钢材。钢材由于长期露天堆放,受雨雪和空气的侵蚀,致使钢材表面锈蚀.为确保质量,因此要求钢材表面锈蚀,麻点和划痕的深度不得大于该钢材厚度负公差值的一半,且锈蚀、麻点的深度不得大于0.3mm,划痕的深度不得大于0.5mm. 钢材的表面,边缘和断面上不应有汽泡、结疤、裂纹、夹渣、压入的氧化皮分层等。
2.4钢板对接坡口的加工及拼接
由于钢板难以做到定尺供料, 短的必须进行拼接.翼板与腹板在横向允许拼接，拼接长度不小于500mm，焊接梁上下翼板接料的位置应位于梁两端1/3长度内，并与腹板接口位置相互错开200mm以上，与加筋肋错开100mm以上，柱子上翼板的接料位置要避开节点100mm,拼接的接缝应避开孔群。若变形应及时用火焰及机械进行校正,校正后的钢板应达到的要求见下表2。
表2：钢板校正工藝要求
项 目 允许偏差
钢板的局
部平面度 t≤14 ≤1.5
t>14 ≤1
注：坡口的加工应以机械加工为主,以火焰切割为辅, 坡口加工之后,按下列要求检查合格后方可进行拼接。
a) 坡口处母材无裂纹,重皮及毛刺等缺陷；
b) 坡口加工尺寸符合图纸要求；
c) 焊接前应将母材焊口规定范围内的油、漆、垢、锈等清理干净,直至发出金属光泽.
清理范围如下：手工电弧焊对接焊口：每侧各为10-15mm；埋弧焊对接焊口： 每侧各为20mm；且在清理范围内应无裂纹,夹渣等缺陷。
2.5焊接检验
梁与柱连接时，柱在梁翼缘上下各500mm的节点范围内，连接焊缝采用坡口焊缝。
2.6放样下料
当钢板拼接完成后,经过检验矫正后,方可进行放样下料,下料切割前应将钢材表面的油、锈等污物清理干净；下料用的量具为样杆，制作样杆的量具应经计量检定部门检定合格，各种样杆及钻模的尺寸公差应符合表3的要求：
表3：样板、样杆的尺寸公差
2.7边缘加工
下料后,应将焊件的外露边缘或焊接边缘的氧化物,飞溅物等污物打磨及清理干净.对于构件或零部件的外露边缘或焊接边缘(坡口), 一般都采用火焰切割,不再进行边缘加工.只有在零部件精度要求较高时（如：吊车梁的腹板、柱子的腹板、有孔群的钢梁的腹板的边缘）,剪切边缘或切割质量达不到附表7的要求时才采用刨边或刨坡口,其刨削量不应小于2.0mm，凡顶紧面传送内力的部位,如加劲板等顶紧的零部件均应刨平或铣平。
2.8组装
本次制作的钢梁的截面尺寸均在600*200以下,因此均可在H型钢组立机上组合成型.组合前应对机械进行空运行检查,检查各系统运转是否正常,对中系统是否准确.应检查前道工序的产品是否合格,连接接触面和沿焊缝边缘每边30--50mm范围内的铁锈,毛刺,污物等是否清理干净。当第一块翼板与腹板组合成T型时,应仔细检查其垂直度及中心偏移度,组合完毕后,吊离工作台.将第二块翼板吊上放平对中后与T型组合成H型。
2.9焊接
本工程钢结构主钢的材质为Q345B。H型钢的焊接顺序:要求对称焊；焊脚高度：按图纸标注。焊缝的质量等级:焊缝质量除上下翼缘板及其与端板对接处为二级外，其余焊缝的外观质量为三级；焊缝的外观缺陷应达到《焊缝质量等级及缺陷分级》所示标准.焊丝,焊剂的使用：埋弧焊丝所用碳钢焊丝与焊剂或低合金钢焊丝与焊剂性能分别符合GB／Ｔ5293《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T 12740《低合金钢埋弧焊用焊剂》 GB/T 14957《熔化焊用钢丝》的规定。
3钢结构吊装安装
3.1钢结构吊装
本工程安装时采用自制吊车进行安装，安装时应从一端有柱间支撑的两榀柱子开始吊装，然后再安装柱间支撑和系杆,在钢架安装完毕后应将其间的水平支撑、檩条、支撑、偶撑等全部安装好，并检查其垂直度。然后以这两榀钢架为起点，向车间的另一段顺序安装。除最初安装的两榀钢架外，所有其余刚架间的檩条、墙梁和檐檩的螺栓均应在校准后再行拧紧。钢架安装，应先立柱子，然后将在地面组装好的钢架梁吊装就位，并进行与柱连接。
3.2螺栓与高强螺栓
螺栓的紧固均应按设计要求进行，其中高强螺栓用扭矩扳手紧固按专门工艺施工；安装高强螺栓时，螺栓应自由穿入孔内，不得强行敲打，并不得气割扩孔。穿入方向宜一致并便于操作。高强螺栓不得作为临时安装螺栓；高强螺栓的安装应按一定的顺序施拧，宜由螺栓群中央顺序向外拧紧，并应当天终拧完毕；高强度大六角头螺栓施拧采用的扭矩扳手和检查采用的扭距扳手在每班作业前后，均应进行较正，其扭矩误差应分别为使用扭矩的±5%和±3%。
3.3构件拼装焊接
每层焊道焊完成后应及时清理检查，清除缺陷后再焊；焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理应查清原因，订出修补工艺后方可处理；不应在焊缝外母材上打火引弧；焊接完毕，焊工应检查焊缝外观质量，检查合格后才能吊装。
3.4钢结构调整
钢梁调整，先按图纸要求穿好屋面十字拉条，然后紧固拉条调整完毕，结连接螺栓进行二次拧紧。
3.5收尾
钢结构有焊接，打磨，表面底漆层破坏现象的，应将其补漆完整。
4结束语
在钢结构工程施工中加强工序质量控制和施工过程的监督检查,增强施工单位的质量意识,健全施工单位的质量保证体系,才能保证钢结构工程的施工质量达到设计要求,保证钢结构安全可靠。
注：文章内的图表、公式请到PDF格式下查看
关键词：钢结构；制作；安装；焊接
1施工准备
1.1技术准备
组织专业技术人员熟悉图纸,进行图纸会审,为使施工人员更了解图纸及设计意图,必要时应对设计图进行二次设计；针对该结构的工艺特点，编制科学、细致、可行的加工、制作工艺流程。组织加工、制作、安装人员进行技术交底,明确施工技术要点,做到严格按照工艺及安装技术措施施工。
1.2物质准备
编制材料采购计划并提出材料采购的质量要求。材料进场前应首先复核材料质量保证书，主材及辅材质量均应达到国家相关的技术条件方可进行加工制作；保养及检查维修机械设备，使其达到设计要求精度。编制运输车辆及安装机械需用量,根据施工进度及时调往施工现场；调动技术、加工、安装人员，编制施工进度计划，使之合理、有效的完成各道工序
1.3劳动组织准备
根据本工程的规模、结构特点及复杂程度，组织调度高精施工队参加制作与安装。特殊工种必须具备相应的资格证书，安装工程成立以项目经理和技术负责为主的项目部具体实施厂房的安装指挥及技术、质量管理；对施工人员进行进行技术、质量、安全、防火、文明教育。
2钢结构制作方案
2.1制作工艺路线
样板,样杆及钻模制作→原材料的进厂→材质证明书的检查及外观检验(不合格应返回)→(对于要拼接的钢板需进行:钢板坡口的加工→拼接→焊接检验→放样下料→边缘清理→组装(“H”型钢)→焊接(四个主焊缝)→焊接检验→矫正→外形尺寸检查→装端板→划线钻孔→产品制作部分外形最终检验→喷砂除锈(摩擦面处理)→油漆→编号包装。
2.2样板、样杆及钻模制作
样板、钻模的中心线应标出.制作样板、样杆应根据工艺要求预留切割,刨边加工余量。样板、样杆及钻模的极限偏差见下表1。
表1：制作工艺极限偏差
2.3原材料的进厂及检验
钢材应附有质量证明书，其质量标准应符合现行标准的各种技术条件并应符合设计图纸的要求，不得使用无质量证明的钢材。钢材由于长期露天堆放,受雨雪和空气的侵蚀,致使钢材表面锈蚀.为确保质量,因此要求钢材表面锈蚀,麻点和划痕的深度不得大于该钢材厚度负公差值的一半,且锈蚀、麻点的深度不得大于0.3mm,划痕的深度不得大于0.5mm. 钢材的表面,边缘和断面上不应有汽泡、结疤、裂纹、夹渣、压入的氧化皮分层等。
2.4钢板对接坡口的加工及拼接
由于钢板难以做到定尺供料, 短的必须进行拼接.翼板与腹板在横向允许拼接，拼接长度不小于500mm，焊接梁上下翼板接料的位置应位于梁两端1/3长度内，并与腹板接口位置相互错开200mm以上，与加筋肋错开100mm以上，柱子上翼板的接料位置要避开节点100mm,拼接的接缝应避开孔群。若变形应及时用火焰及机械进行校正,校正后的钢板应达到的要求见下表2。
表2：钢板校正工藝要求
项 目 允许偏差
钢板的局
部平面度 t≤14 ≤1.5
t>14 ≤1
注：坡口的加工应以机械加工为主,以火焰切割为辅, 坡口加工之后,按下列要求检查合格后方可进行拼接。
a) 坡口处母材无裂纹,重皮及毛刺等缺陷；
b) 坡口加工尺寸符合图纸要求；
c) 焊接前应将母材焊口规定范围内的油、漆、垢、锈等清理干净,直至发出金属光泽.
清理范围如下：手工电弧焊对接焊口：每侧各为10-15mm；埋弧焊对接焊口： 每侧各为20mm；且在清理范围内应无裂纹,夹渣等缺陷。
2.5焊接检验
梁与柱连接时，柱在梁翼缘上下各500mm的节点范围内，连接焊缝采用坡口焊缝。
2.6放样下料
当钢板拼接完成后,经过检验矫正后,方可进行放样下料,下料切割前应将钢材表面的油、锈等污物清理干净；下料用的量具为样杆，制作样杆的量具应经计量检定部门检定合格，各种样杆及钻模的尺寸公差应符合表3的要求：
表3：样板、样杆的尺寸公差
2.7边缘加工
下料后,应将焊件的外露边缘或焊接边缘的氧化物,飞溅物等污物打磨及清理干净.对于构件或零部件的外露边缘或焊接边缘(坡口), 一般都采用火焰切割,不再进行边缘加工.只有在零部件精度要求较高时（如：吊车梁的腹板、柱子的腹板、有孔群的钢梁的腹板的边缘）,剪切边缘或切割质量达不到附表7的要求时才采用刨边或刨坡口,其刨削量不应小于2.0mm，凡顶紧面传送内力的部位,如加劲板等顶紧的零部件均应刨平或铣平。
2.8组装
本次制作的钢梁的截面尺寸均在600*200以下,因此均可在H型钢组立机上组合成型.组合前应对机械进行空运行检查,检查各系统运转是否正常,对中系统是否准确.应检查前道工序的产品是否合格,连接接触面和沿焊缝边缘每边30--50mm范围内的铁锈,毛刺,污物等是否清理干净。当第一块翼板与腹板组合成T型时,应仔细检查其垂直度及中心偏移度,组合完毕后,吊离工作台.将第二块翼板吊上放平对中后与T型组合成H型。
2.9焊接
本工程钢结构主钢的材质为Q345B。H型钢的焊接顺序:要求对称焊；焊脚高度：按图纸标注。焊缝的质量等级:焊缝质量除上下翼缘板及其与端板对接处为二级外，其余焊缝的外观质量为三级；焊缝的外观缺陷应达到《焊缝质量等级及缺陷分级》所示标准.焊丝,焊剂的使用：埋弧焊丝所用碳钢焊丝与焊剂或低合金钢焊丝与焊剂性能分别符合GB／Ｔ5293《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T 12740《低合金钢埋弧焊用焊剂》 GB/T 14957《熔化焊用钢丝》的规定。
3钢结构吊装安装
3.1钢结构吊装
本工程安装时采用自制吊车进行安装，安装时应从一端有柱间支撑的两榀柱子开始吊装，然后再安装柱间支撑和系杆,在钢架安装完毕后应将其间的水平支撑、檩条、支撑、偶撑等全部安装好，并检查其垂直度。然后以这两榀钢架为起点，向车间的另一段顺序安装。除最初安装的两榀钢架外，所有其余刚架间的檩条、墙梁和檐檩的螺栓均应在校准后再行拧紧。钢架安装，应先立柱子，然后将在地面组装好的钢架梁吊装就位，并进行与柱连接。
3.2螺栓与高强螺栓
螺栓的紧固均应按设计要求进行，其中高强螺栓用扭矩扳手紧固按专门工艺施工；安装高强螺栓时，螺栓应自由穿入孔内，不得强行敲打，并不得气割扩孔。穿入方向宜一致并便于操作。高强螺栓不得作为临时安装螺栓；高强螺栓的安装应按一定的顺序施拧，宜由螺栓群中央顺序向外拧紧，并应当天终拧完毕；高强度大六角头螺栓施拧采用的扭矩扳手和检查采用的扭距扳手在每班作业前后，均应进行较正，其扭矩误差应分别为使用扭矩的±5%和±3%。
3.3构件拼装焊接
每层焊道焊完成后应及时清理检查，清除缺陷后再焊；焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理应查清原因，订出修补工艺后方可处理；不应在焊缝外母材上打火引弧；焊接完毕，焊工应检查焊缝外观质量，检查合格后才能吊装。
3.4钢结构调整
钢梁调整，先按图纸要求穿好屋面十字拉条，然后紧固拉条调整完毕，结连接螺栓进行二次拧紧。
3.5收尾
钢结构有焊接，打磨，表面底漆层破坏现象的，应将其补漆完整。
4结束语
在钢结构工程施工中加强工序质量控制和施工过程的监督检查,增强施工单位的质量意识,健全施工单位的质量保证体系,才能保证钢结构工程的施工质量达到设计要求,保证钢结构安全可靠。
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