關于鋼結構工程設計施工的一點體會

摘要:鋼結構行業(yè)是我國的一個新興行業(yè)；進入二十一世紀信息技術的飛速發(fā)展給結構設計施工注入了強大動力，同時使鋼構件生產加工得以工業(yè)化、信息化、專業(yè)化。鋼結構施工技術也是日新月異，發(fā)展速度迅猛。

關鍵詞: 鋼結構發(fā)展概況結構設計鋼結構施工

中圖分類號：U448文獻標識碼：A文章編號：1674-098X(2011)03(b)-0000-00

1鋼結構發(fā)展概況

鋼結構的發(fā)展?jié)摿薮?，前景廣闊。30年來的改革開放和經濟發(fā)展，已經為鋼結構體系的應用創(chuàng)造了極為有利的發(fā)展環(huán)境。首先，從發(fā)展鋼結構的主要物質基礎來看，自1996年開始我國鋼的總產值就已超過1億噸，居世界首位。其次，從發(fā)展鋼結構的技術基礎來看，在普通鋼結構、薄壁輕鋼結構、高層民用建筑鋼結構、門式剛架輕型房屋鋼結構、網(wǎng)架結構、壓型鋼板結構、鋼結構焊接和高強度螺栓連接、鋼與混凝土組合樓蓋、鋼管混凝土結構及鋼骨（型鋼）混凝土結構等方面的設計、施工、驗收規(guī)范規(guī)程及行業(yè)標準已發(fā)行20余本。有關鋼結構的規(guī)范規(guī)程的不斷完善為鋼結構體系的應用奠定了必要的技術基礎，為設計提供了依據(jù)。第三，從發(fā)展鋼結構的人才素質來看，經過幾年來的發(fā)展，專業(yè)鋼結構設計人員已經形成一定的規(guī)模，而且他們的專業(yè)素質在實踐中得到不斷提高。

2鋼結構施工

鋼結構是指用鋼板和熱扎、冷彎或焊接型材通過連接件連接而成的能承受和傳遞荷載的結構形式。本文作者結合工作經驗，主要針對近年來在鋼結構工程主體驗收及竣工驗收中的常見問題及整改措施談一些看法：

一、鋼結構工程施工過程中的部分問題及解決方法

1、構件的生產制作問題

門式鋼架所用的板件很薄，最薄可用到4毫米。多薄板的下料應首選剪切方式而避免用火焰切割。因為用火焰切割會使板邊產生很大的波浪變形。目前H型鋼的焊接大多數(shù)廠家均采用埋弧自動焊或半自動焊。如果控制不好宜發(fā)生焊接變形，使構件彎曲或扭曲。

2、柱腳安裝問題

(1)預埋件(錨栓)問題現(xiàn)象：整體或布局偏移；標高有誤；絲扣未采取保護措施。直接造成鋼柱底板螺栓孔不對位，造成絲扣長度不夠。

措施：鋼結構施工單位協(xié)同土建施工單位一起完成預埋件工作，混凝土澆搗之前。必須復核相關尺寸及固定牢固。

(2)錨栓不垂直現(xiàn)象：框架柱柱腳底板水平度差，錨栓不垂直，基礎施工后預埋錨栓水平誤差偏大。柱子安裝后不在一條直線上，東倒西歪，使房屋外觀很難看，給鋼柱安裝帶來誤差，結構受力受到影響，不符合施工驗收規(guī)范要求。

措施：錨栓安裝應堅持先將底板用下部調整螺栓調平，再用無收縮砂漿二次灌漿填實，國外此法施工。所以錨栓施工時，可采用出鋼筋或者角鋼等固定錨栓。焊成籠狀，完善支撐，或采取其他一些有效措施，避免澆灌基礎混凝土時錨栓移一位。

(3)錨栓連接問題現(xiàn)象：柱腳錨栓未擰緊，墊板未與底板焊接；部分未露2～3個絲扣的錨栓。

措施：應采取焊接錨桿與螺帽；在化學錨栓外部，應加厚防火涂料與隔熱處理，以防失火時影響錨固性能；應補測基礎沉降觀測資料。

3、連接問題

(1)高強螺栓連接

1)螺栓裝備面不符合要求，造成螺栓不好安裝，或者螺栓緊固的程度不符合設計要求。

#原因分析：

①表面有浮銹、油污等雜質，螺栓孔璧有毛刺、焊瘤等。

②螺栓安裝面雖經處理仍有缺陷。

#解決方法：鋼結構施焊前，對焊條的合格證進行檢查，按設計要求選用焊含條，按說明書和操作規(guī)程要求使用焊條，焊縫表面不得有裂紋、焊瘤，一、二級焊縫不得有氣孔、夾渣、弧坑裂紋，一級焊縫不得有咬邊、未滿焊等缺陷，一、二級焊縫按要求進行無損檢測，在規(guī)定的焊縫及部位要檢查焊工的鋼印。不合格的焊縫不得擅自處理，定出修改工藝后再處理，同一部位的焊縫返修次數(shù)不宜超過兩次。

4、構件的變形問題

(1)構件在運輸時發(fā)生變形，出現(xiàn)死彎或緩彎，造成構件無法進行安裝。

#原因分析：

1)構件制作時因焊接產生的變形，一般呈現(xiàn)緩彎。

2)構件待運時，支墊點不合理，如上下墊木不垂直等或堆放場地發(fā)生沉陷，使構件產生死彎或緩變形。

3)構件運輸中因碰撞而產生變形，一般呈現(xiàn)死彎。

#預防措施：

1)構件制作時，采用減小焊接變形的措施。

2)組裝焊接中，采用反方向變形等措施，組裝順序應服從焊接順序，使用組裝胎具，設置足夠多的支架，防止變形。

3)待運及運輸中，注意墊點的合理配置。

#解決方法：

1)構件死彎變形，一般采用機械矯正法治理。即用千斤頂或其他工具矯正或輔以氧乙炔火焰烤后矯正。

2)結構發(fā)生緩彎變形時，采取氧乙炔火焰加熱矯正。

(2)鋼梁構件拼裝后全長扭曲超過允許值，造成鋼梁的安裝質量不良。

#原因分析：

1)拼接工藝不合理。

2)拼裝節(jié)點尺寸不符合設計要求。

#解決方法：

1)拼裝構件要設拼裝工作臺，定為焊時要將構件底面找平，防止翹曲。拼裝工作臺應各支點水平，組焊中要防止出現(xiàn)焊接變形。尤其是梁段或梯道的最后組裝，要在定位焊后調整變形，注意節(jié)點尺寸要符合設計，否則易造成構件扭曲。

2)自身剛性較差的構件，翻身施焊前要進行加固，構件翻身后也應進行找平，否則構件焊后無法矯正。

(3)構件起拱，數(shù)值大于或小于設計數(shù)值。構件起拱數(shù)值小時，安裝后梁下?lián)?；起拱?shù)值大時，易產生擠面標高超標。

#原因分析：

1)構件尺寸不符合設計要求。

2)架設過程中，未根據(jù)實測值與計算值的出入進行修正。

#解決方法：

1)嚴格按鋼結構構件制作允許偏差進行各步檢驗。

2)在架設過程中，桿件且裝完畢，以及工地接頭施工結束后，都進行上拱度測量，并在施工中對其他進行調整。

5、鋼結構安裝問題

(1)鋼柱底腳有空隙預控措施鋼柱吊裝前，應嚴格控制基礎標高，測量準確，并按其測量值對基礎表面仔細找平；如采用二次灌漿法，在柱腳底板開澆灌孔(兼作排氣孔)，利用鋼墊板將鋼柱底部不平處墊平，并預先按設計標高安置好柱腳支座鋼板，然后采取二次灌漿。

(2)鋼柱位移預控措施澆筑混凝土基礎前，應用定型卡盤將預埋螺栓按設計位置卡住，以防澆灌混凝土時發(fā)生位移；柱低鋼板預留孔應放大樣，確定孔位后再作預留孔。

3結束語

鋼結構工程是以鋼材制作為主的結構，是主要的建筑結構類型之一。鋼結構已經被越來越廣泛地應用在國內外高層建筑及大跨度結構中，鋼結構將是未來結構發(fā)展的主要方向。但是鋼結構施工還存在不少問題有待解決研究，如何做到設計合理、施工安全、經濟適用將是留給我們廣大科研設計施工人員永久的問題。我們相信，只要加強領導，合理規(guī)劃，積極組織，政府、行業(yè)、企業(yè)共同努力，產、學、研緊密結合協(xié)作，鋼結構產業(yè)更加興旺發(fā)展的新局面就在眼前。

參考文獻

1. 鋼結構設計規(guī)范，中國計劃出版社.

2. 建筑抗震設計規(guī)范，中國建筑工業(yè)出版社.

3. 輕型鋼結構設計手冊，中國建筑工業(yè)出版社.

4. 鋼結構設計手冊，中國建筑工業(yè)出版社.

(作者簡介：趙榮超，男，1983年生，長安大學土木工程專業(yè)，現(xiàn)從事結構工程設計專業(yè)工作。)