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【摘要】我国钢结构在高耸结构、超高层结构中的应用近年来已非常广泛,由于其良好的抗震性能,渐渐成为超高层结构的主流。本文针对钢结构施工中存在的问题,详细介绍了钢结构厂房和高层建筑钢结构的施工技术。
【关键词】超高层结构；抗震性能；施工技术
1 前言
钢结构建筑具有强度高、自重轻、施工速度快、抗震性能好、节能环保及工业化程度高等特点,是我国十五期间重点推广项目之一。随着城市建筑业的迅速发展,高层钢结构工程应用越来越多,合理确定钢结构安装的施工顺序、采取各种措施提高安装质量是保证整个工程质量和工期的关键。一旦钢结构在施工过程中出现了问题,就会带来许多后患。轻者会影响工期,破坏结构外观,浪费材料等；重者则可能会造成人员的伤亡,甚至给社会带来严重的不良影响。因此,对于钢结构工程的施工必须严格控制,防患于未然。
2 钢结构施工中存在的问题
钢结构工程施工中产生的问题,是由于施工单位施工不善而造成的。主要问题有以下几点：
2.1 不熟悉图纸,盲目施工,图纸未经会审,仓促施工；未经设计部门同意擅自修改图纸。
2.2 未按相关施工验收规范施工。
2.3 未按相关操作规程施工。
2.4 施工方案不周全,质量管理紊乱。
3 两种钢结构的施工技术
3.1 钢结构厂房的施工技术
钢结构构件主要制作工艺流程为：放样→下料→电脑编程→拼板→CNC切割→组立→埋弧焊接→钻孔→组装→矫正成型→铆工零配件下料→制作组装→焊接和焊接检验→防锈处理、涂装、编号→构件验收出厂。钢材不易久放露天,造成母材锈蚀过度而不合格；焊接材料受潮后不能施焊等；构件严格按照操作流程制作。钢结构厂房施工技术：综合考虑工程特点、现场的实际情况、工期等因素,选择合适的吊装设备、安装设备等。
3.1.1 地脚螺栓的安装：地脚螺栓的精度关系到钢结构定位,地脚螺栓的埋设须严格保证其精度,地脚螺栓的埋设精度：轴线位移±2.0mm,标高±5.0mm。
3.1.2 钢架安装顺序：钢柱→钢梁→吊车梁→连系梁→水平支撑→檩条→拉杆→隅撑。
3.1.3 钢柱吊装：钢柱安装前应测出钢柱牛腿面的标高,以此标高反算到柱脚及基础支承面标高,并予以调整支承面。
3.1.4 钢梁的安装：首先在地面胎架上拼接成整体,同时在钢梁上架设好生命线,安装檩条时可以在钢梁上来回走动,吊装就位后在钢梁的两侧用缆风绳将钢梁固定,保证钢梁的平面外的稳定,然后吊装下一跨间钢梁,待下一跨间钢梁安装完成后,在此跨间安装檩条,固定钢梁,保证钢梁不会倾斜扭曲。
3.2 高层建筑钢结构的施工技术
我国的高层与超高层钢结构建筑自改革开放以来已20年的历史,并在设计和施工中积累了不少经验,我国已自行编制了《高层民用建筑钢结构技术规程》。针对高层建筑钢结构安装构件数量多和施工技术复杂的特点,对关键工序进行了研究,通过编制各种专项施工技术方案及质量控制措施,实现高精度安装、快速完成工期的目标。高层建筑钢结构的施工技术具体有：
3.2.1 地脚螺栓预埋：地脚螺栓预埋位置的准确程度对钢结构工程整体的安装质量至关重要,为保证地脚螺栓的定位准确,采用适宜厚度的钢板制作加工成定位钢板,进行地脚螺栓的定位固定。
3.2.2 钢柱的安装：钢柱标高的控制一般有两种方式：
一是,按相对标高制作安装钢柱的长度误差不得超过3mm,不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形,建筑物的总高度只要达到各节柱子制作允许偏差总和及钢柱压缩变形总和就算合格；
二是,按设计标高制作安装土建的标高安装第一节钢柱底面标高,每节钢柱的累加尺寸总和应符合设计要求的总尺寸,每一节柱子的接头产生的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形应加到每节钢柱加工长度中。
3.2.3 钢梁的安装：钢梁安装的重点在于控制钢梁与钢柱连接形成整体后的轴线位置及垂直度,可通过限位钢板临时固定、多次反复校正逐步完成。
3.2.4 焊接：高层钢结构的现场焊接顺序应按照力求减少焊接变形和降低焊接应力的原则加以确定。在平面上,从中心框架向四周扩展焊接。
3.2.5 高强螺栓施工技术：对于通过高强螺栓进行连接的钢结构,制作时必须首先注意高强螺栓摩擦面的加工质量及安装前的保护,并应按标准要求对每两千吨每种规格每种加工工艺的高强螺栓摩擦面进行抗滑移系数试验。钢构件角度偏差将严重影响构件组装时的高强螺栓穿孔率。构件的扭曲会影响连接面间的间隙,因此在钢结构制作时应准备。一定的胎架模具以控制其变形,并在构件运输时采取切实可行的固定措施以保证其尺寸稳定性。钢结构安装单位在安装高强螺栓摩擦面前,必须将摩擦面保护好,防止污染、锈蚀并在安装前进行高强螺栓摩擦面的抗滑移系数试验,检查高强螺栓出厂证明批号,对不同批号的高强螺栓定期抽查并做轴力试验,对高强螺栓安装工艺、包括操作順序、安装方法、紧固顺序、初拧、终拧,进行严格控制检查,拧螺栓的扭力扳手应进行标定等。
4 结语
钢结构项目施工过程中的问题非常复杂,主要是由于引发质量问题的因素繁多,产生质量问题的原因也复杂,即使是同一性质的质量问题,原因有时也不一样。因此,在钢结构的施工中应严格按照施工程序和施工规程进行,不得无图施工和随意修改设计图纸。
参考文献
[1] 路克宽.钢结构工程便携手册[M].北京：机械工业出版社,2009.
[2] 顾纪清.实用钢结构施工手册[M].上海：上海科学技术出版社,2010.
[3] 轻钢结构在中国发展的现状、前景与对策[R].中国冶金报,2011.
（2.沈阳首创新资置业有限公司，辽宁，沈阳，110000）
【摘要】我国钢结构在高耸结构、超高层结构中的应用近年来已非常广泛,由于其良好的抗震性能,渐渐成为超高层结构的主流。本文针对钢结构施工中存在的问题,详细介绍了钢结构厂房和高层建筑钢结构的施工技术。
【关键词】超高层结构；抗震性能；施工技术
1 前言
钢结构建筑具有强度高、自重轻、施工速度快、抗震性能好、节能环保及工业化程度高等特点,是我国十五期间重点推广项目之一。随着城市建筑业的迅速发展,高层钢结构工程应用越来越多,合理确定钢结构安装的施工顺序、采取各种措施提高安装质量是保证整个工程质量和工期的关键。一旦钢结构在施工过程中出现了问题,就会带来许多后患。轻者会影响工期,破坏结构外观,浪费材料等；重者则可能会造成人员的伤亡,甚至给社会带来严重的不良影响。因此,对于钢结构工程的施工必须严格控制,防患于未然。
2 钢结构施工中存在的问题
钢结构工程施工中产生的问题,是由于施工单位施工不善而造成的。主要问题有以下几点：
2.1 不熟悉图纸,盲目施工,图纸未经会审,仓促施工；未经设计部门同意擅自修改图纸。
2.2 未按相关施工验收规范施工。
2.3 未按相关操作规程施工。
2.4 施工方案不周全,质量管理紊乱。
3 两种钢结构的施工技术
3.1 钢结构厂房的施工技术
钢结构构件主要制作工艺流程为：放样→下料→电脑编程→拼板→CNC切割→组立→埋弧焊接→钻孔→组装→矫正成型→铆工零配件下料→制作组装→焊接和焊接检验→防锈处理、涂装、编号→构件验收出厂。钢材不易久放露天,造成母材锈蚀过度而不合格；焊接材料受潮后不能施焊等；构件严格按照操作流程制作。钢结构厂房施工技术：综合考虑工程特点、现场的实际情况、工期等因素,选择合适的吊装设备、安装设备等。
3.1.1 地脚螺栓的安装：地脚螺栓的精度关系到钢结构定位,地脚螺栓的埋设须严格保证其精度,地脚螺栓的埋设精度：轴线位移±2.0mm,标高±5.0mm。
3.1.2 钢架安装顺序：钢柱→钢梁→吊车梁→连系梁→水平支撑→檩条→拉杆→隅撑。
3.1.3 钢柱吊装：钢柱安装前应测出钢柱牛腿面的标高,以此标高反算到柱脚及基础支承面标高,并予以调整支承面。
3.1.4 钢梁的安装：首先在地面胎架上拼接成整体,同时在钢梁上架设好生命线,安装檩条时可以在钢梁上来回走动,吊装就位后在钢梁的两侧用缆风绳将钢梁固定,保证钢梁的平面外的稳定,然后吊装下一跨间钢梁,待下一跨间钢梁安装完成后,在此跨间安装檩条,固定钢梁,保证钢梁不会倾斜扭曲。
3.2 高层建筑钢结构的施工技术
我国的高层与超高层钢结构建筑自改革开放以来已20年的历史,并在设计和施工中积累了不少经验,我国已自行编制了《高层民用建筑钢结构技术规程》。针对高层建筑钢结构安装构件数量多和施工技术复杂的特点,对关键工序进行了研究,通过编制各种专项施工技术方案及质量控制措施,实现高精度安装、快速完成工期的目标。高层建筑钢结构的施工技术具体有：
3.2.1 地脚螺栓预埋：地脚螺栓预埋位置的准确程度对钢结构工程整体的安装质量至关重要,为保证地脚螺栓的定位准确,采用适宜厚度的钢板制作加工成定位钢板,进行地脚螺栓的定位固定。
3.2.2 钢柱的安装：钢柱标高的控制一般有两种方式：
一是,按相对标高制作安装钢柱的长度误差不得超过3mm,不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形,建筑物的总高度只要达到各节柱子制作允许偏差总和及钢柱压缩变形总和就算合格；
二是,按设计标高制作安装土建的标高安装第一节钢柱底面标高,每节钢柱的累加尺寸总和应符合设计要求的总尺寸,每一节柱子的接头产生的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形应加到每节钢柱加工长度中。
3.2.3 钢梁的安装：钢梁安装的重点在于控制钢梁与钢柱连接形成整体后的轴线位置及垂直度,可通过限位钢板临时固定、多次反复校正逐步完成。
3.2.4 焊接：高层钢结构的现场焊接顺序应按照力求减少焊接变形和降低焊接应力的原则加以确定。在平面上,从中心框架向四周扩展焊接。
3.2.5 高强螺栓施工技术：对于通过高强螺栓进行连接的钢结构,制作时必须首先注意高强螺栓摩擦面的加工质量及安装前的保护,并应按标准要求对每两千吨每种规格每种加工工艺的高强螺栓摩擦面进行抗滑移系数试验。钢构件角度偏差将严重影响构件组装时的高强螺栓穿孔率。构件的扭曲会影响连接面间的间隙,因此在钢结构制作时应准备。一定的胎架模具以控制其变形,并在构件运输时采取切实可行的固定措施以保证其尺寸稳定性。钢结构安装单位在安装高强螺栓摩擦面前,必须将摩擦面保护好,防止污染、锈蚀并在安装前进行高强螺栓摩擦面的抗滑移系数试验,检查高强螺栓出厂证明批号,对不同批号的高强螺栓定期抽查并做轴力试验,对高强螺栓安装工艺、包括操作順序、安装方法、紧固顺序、初拧、终拧,进行严格控制检查,拧螺栓的扭力扳手应进行标定等。
4 结语
钢结构项目施工过程中的问题非常复杂,主要是由于引发质量问题的因素繁多,产生质量问题的原因也复杂,即使是同一性质的质量问题,原因有时也不一样。因此,在钢结构的施工中应严格按照施工程序和施工规程进行,不得无图施工和随意修改设计图纸。
参考文献
[1] 路克宽.钢结构工程便携手册[M].北京：机械工业出版社,2009.
[2] 顾纪清.实用钢结构施工手册[M].上海：上海科学技术出版社,2010.
[3] 轻钢结构在中国发展的现状、前景与对策[R].中国冶金报,2011.