高層建筑鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝的質(zhì)量控制探討

郝 懿

(山西鋼鐵建設(shè)(集團(tuán))公司，山西太原 030000)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的騰飛，我們國家的城市化進(jìn)程不斷加快，愈來愈多的人口從農(nóng)村轉(zhuǎn)移到城市。但由于城市的土地太過有限，地價基本上是寸土寸金，導(dǎo)致現(xiàn)在的城市建筑只能向空中不斷發(fā)展，從而做到最大化的利用空間。由于鋼結(jié)構(gòu)具有重量輕、強(qiáng)度高、抗震好等一系列優(yōu)良特性，所以一般來說，城市中的高層建筑采用的都是這種結(jié)構(gòu)形式。在本文中，筆者將以高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的制作與安裝的質(zhì)量控制展開簡單的探討，并提出相應(yīng)的建議。

1 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)制作的質(zhì)量控制

在高層建筑中，鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量好壞直接影響著建筑是否能夠被安全使用。顯然，鋼結(jié)構(gòu)的制作與鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量息息相關(guān)。所以，在鋼結(jié)構(gòu)的制作過程中我們要嚴(yán)格的控制每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。一般來說，鋼結(jié)構(gòu)的制作可以分為選料、下料、裝配以及焊接、油漆涂裝5個步驟。

1)控制鋼結(jié)構(gòu)的選料。在鋼結(jié)構(gòu)的制作過程中，材料的選擇直接涉及到所制作出的鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，其重要性也就不言而喻了。在對鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)該預(yù)先確定好所用鋼材的規(guī)格與材質(zhì)，保證這類規(guī)格與材質(zhì)的鋼材能夠滿足相應(yīng)的要求。對那些有特殊用途或者是運(yùn)用在某個重要部位的鋼材更需要進(jìn)行多次的實(shí)驗，只有實(shí)驗的結(jié)果顯示為合格才能將所選的鋼材投入應(yīng)用。對那些有銹蝕或者劃痕的鋼材進(jìn)行挑選時，保證這些鋼材表面所存在的缺陷的偏差不能超過規(guī)定允許的1/2。同時，對那些將進(jìn)行焊接應(yīng)用的鋼材，在進(jìn)行選擇時必須嚴(yán)格按照焊接的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，以此保證焊接的過程能夠順利的進(jìn)行。

2)控制鋼結(jié)構(gòu)的下料。在對已經(jīng)選擇好的鋼材進(jìn)行加工制作之前，工程人員需要再次按照圖紙核對所選鋼材的規(guī)格與材質(zhì)是否符合要求。在對鋼材進(jìn)行切割加工之前，施工人員需先將鋼材表面的油污、鐵銹去除，再按照圖紙進(jìn)行標(biāo)線，然后按照所標(biāo)的線對鋼材進(jìn)行切割。切割鋼材要達(dá)到的要求是其切割面不得存在明顯的分層、裂紋，其缺棱的長度保證在1 mm以內(nèi)。只有達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)的鋼材才能繼續(xù)進(jìn)行下一步驟的加工。在對吊車梁與鋼柱這些重要構(gòu)件進(jìn)行切割時最好采用自動或者半自動切割機(jī)進(jìn)行切割;當(dāng)因為鋼材的材料不夠?qū)е乱砭壈寤蚋拱宓拈L度不夠時，切割時應(yīng)該先進(jìn)行對接然后再進(jìn)行切割，同時保證切割時能有0.3 m～0.5 m的荒料，需要注意的是，腹板和翼緣板在進(jìn)行焊接時需要錯開0.2 m的距離。同時，在對鋼材進(jìn)行加工時，為清楚區(qū)分各種鋼材，要在鋼材的后面標(biāo)明相應(yīng)的零件號碼以及加工方式。

3)控制鋼結(jié)構(gòu)的裝配。裝配構(gòu)件的過程中有3點(diǎn)尤為值得注意。首先，在對構(gòu)件進(jìn)行正式的裝配前，裝配人員應(yīng)該根據(jù)圖紙與加工人員所提供的材料單據(jù)對各個構(gòu)件進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，發(fā)現(xiàn)有不合規(guī)格的構(gòu)件，不得用其進(jìn)行裝配。其次，裝配前要檢查各個構(gòu)件的平整度，若有構(gòu)件的平整度不合規(guī)格的要及時進(jìn)行打磨調(diào)整;同時要將各個配件接口處的鐵銹或者油污打理干凈。最后，在裝配的過程中一定要保證各個構(gòu)件的安裝尺寸與定位尺寸、總體尺寸都能夠符合設(shè)計的要求，一般的構(gòu)件要保證尺寸的公差在±0.03 m的區(qū)間浮動時即可滿足要求。

4)控制鋼結(jié)構(gòu)的焊接。在焊接配件的過程中需要注意的有4點(diǎn):首先，必須保證所有進(jìn)行焊接的焊工都有相關(guān)的從業(yè)證，并要求他們只能在需要焊接的地方工作。其次，在正式的焊接前，要徹底的檢查組裝而成的構(gòu)件是否符合要求，如果有達(dá)不到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的就要進(jìn)行改裝，此外需要事先清除焊接口表面上的油污、鐵銹等各種雜質(zhì)。再者，在進(jìn)行焊接工作時，必須保證焊接的連續(xù)，同時在焊接完每層后需要檢查是否存在焊接缺陷，如果存在一定要及時處理，之后再進(jìn)行下一層的焊接。最后，在焊接后對構(gòu)件進(jìn)行矯正。在焊接的過程中，由于焊接產(chǎn)生的高溫導(dǎo)致構(gòu)件存在一定程度的變形，這就需要我們對其進(jìn)行矯正。一般來說，矯正的方法有機(jī)械校正與火焰校正兩種方法。機(jī)械校正時，在錘擊處的下方應(yīng)加放墊板，以免在校正的過程中產(chǎn)生另外的凹痕;火焰校正時要保證同一地方只能加熱一次，且加熱的溫度要在900℃以內(nèi)。

5)控制鋼結(jié)構(gòu)的油漆涂裝。為保證達(dá)到最好的油漆效果，在對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行油漆涂裝的過程中需要注意的有4點(diǎn)。首先，在進(jìn)行正式的涂裝前，要對需油漆的地方進(jìn)行評定，保證所運(yùn)用的方法的可行性以及可操作性;其次，在涂刷的過程中要保證各層漆之間的厚薄與涂刷之間的時間間隔能滿足設(shè)計要求，在涂刷時要完全按照油漆的使用說明進(jìn)行，以此保證不同成分的油漆在涂刷后不會相互發(fā)生反應(yīng)。另外，在對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行油漆涂裝前需要保證其油漆的表面光滑程度能達(dá)到要求，這就需要之前把其表面存在的凹陷、砂礫等清理干凈，在清理完后，應(yīng)該及時的對其進(jìn)行油漆涂裝。最后，在剛剛進(jìn)行油漆涂料的組件的表面要做好防護(hù)措施，保證其不受到雨水、灰塵等的影響。

2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝的質(zhì)量控制

1)地腳螺栓安裝的質(zhì)量控制。地腳螺栓的安裝在鋼結(jié)構(gòu)的整個安裝過程中是不可或缺且至關(guān)重要的一環(huán)。一般來說，地腳螺栓的安裝方法有直接進(jìn)行澆筑、先留坑位再澆筑兩種安裝方法。比較而言，先留坑位再澆筑這種安裝方法在高層建筑的建設(shè)過程中運(yùn)用的更為廣泛。為保證地腳螺栓的安裝質(zhì)量，需要提高地腳螺栓的澆筑位置的準(zhǔn)確性，為達(dá)到這一工程效果，在施工過程中需注意幾個問題。第一，為地腳螺栓的安裝而定位的鋼板在選材時最好選用厚度在0.06 m～0.1 m之間的板材，該鋼板的尺寸在大小上應(yīng)該能夠與墊底的尺寸相互契合。另外，鋼板的上部和下部最好應(yīng)該裝配固定螺母與支腿螺母，鋼板的表面也應(yīng)該鉆出大小合適的澆搗孔以此保證澆筑工程的順利進(jìn)行。最后，對鋼板下方的鋼筋進(jìn)行綁扎時應(yīng)該同時對鋼梁和地腳螺栓進(jìn)行焊接，在以上步驟均完成后需要對整個鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，在保證無任何異常情況后便可用混凝土進(jìn)行灌注。

2)鋼柱安裝的質(zhì)量控制。安裝鋼柱在鋼結(jié)構(gòu)的整個安裝過程中是一個十分重要的步驟。在安裝過程中，有3點(diǎn)需要施工人員引起注意。首先，要保證任何一節(jié)鋼柱的垂直度符合標(biāo)準(zhǔn);其次，保證高層建筑的高度在預(yù)訂標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi);最后，保證整個建筑的的位置的偏差在可控范圍之內(nèi)。另外，在安裝鋼柱的過程中，特別需注意對第一節(jié)、第二節(jié)鋼柱的安裝。在對第一節(jié)鋼柱進(jìn)行安裝時，將鋼柱調(diào)離地面后，待地腳螺栓與其的距離在0.3 m左右時，應(yīng)將鋼柱與螺栓、安裝孔對齊;待到鋼柱在豎直方向的偏差在0.02 m左右時，應(yīng)將螺栓擰緊，同時解除對其的固定。在其的安裝過程中可以運(yùn)用地腳螺母進(jìn)行修正，從而保證第一節(jié)鋼柱安裝的準(zhǔn)確性。第二節(jié)鋼柱進(jìn)行安裝的過程與第一節(jié)的安裝并無太大差異，需要注意的是要通過對受力條件的分析，以此來選擇合適的絲桿。

3)鋼梁安裝的質(zhì)量控制。在鋼梁的安裝過程中，軸線與垂直程度是其需要注意的重點(diǎn)，為保證安裝過程的順利進(jìn)行，在安裝過程中需要注意以下兩點(diǎn)。首先需要注意的是鋼梁的固定。在對鋼梁進(jìn)行固定時，需要在鋼梁兩邊安裝耳板，同時在其上邊要焊接上限位板，以此輔助吊板對鋼梁的安裝。在安裝鋼梁的耳板時，需在其兩側(cè)的位置進(jìn)行規(guī)劃，規(guī)劃出的規(guī)格應(yīng)該以鋼梁的承受狀況為依據(jù)。在對限位板進(jìn)行安裝時，需在鋼梁的上方焊接出0.01 m～0.016 m的限位板，在對鋼梁進(jìn)行焊接的過程中，應(yīng)將限位板固定在鋼柱上，從而保證鋼梁的固定。另外需對鋼梁進(jìn)行校正。由于鋼梁的安裝過程是連續(xù)進(jìn)行的，但是安裝的每個步驟中總會因為人為的或客觀的原因產(chǎn)生誤差，這就需要不斷的對其進(jìn)行校正，以此保證整個安裝過程的順利。在對鋼梁進(jìn)行校正所采用的方法一般是利用垂直程度與軸線所在的位置進(jìn)行校正。

4)鋼結(jié)構(gòu)連接的質(zhì)量控制。一般來說，鋼結(jié)構(gòu)的連接分為螺栓的連接和焊接。首先是螺栓的連接。連接螺栓時，一般的步驟是先安裝一個臨時性的螺栓，然后再安裝一個強(qiáng)度高、質(zhì)量好的螺栓。安裝臨時性的螺栓時，其安裝數(shù)目的多少應(yīng)該與螺栓的接頭數(shù)目相互匹配，一般來說，每個接頭可以安裝至少兩個臨時性的螺栓。安裝強(qiáng)度高、質(zhì)量好的螺栓時，應(yīng)該保證螺栓在鉆孔內(nèi)的傳入方向與穿入的角度保持一致。在焊接的過程中，焊接的形變程度、焊接的順序以及焊接所產(chǎn)生的應(yīng)力都會對焊接的質(zhì)量產(chǎn)生巨大的影響。一般來說，在鋼結(jié)構(gòu)的安裝過程中焊接的順序都依照先中心再四周的焊接原則，先焊接那些收縮量較大的縫隙，再焊接那些收縮量小的焊縫的原則。不同的部位進(jìn)行焊接時，一般來說，鋼柱與鋼柱采用坡口焊接的方法;鋼柱與主梁進(jìn)行焊接時，采用剛接的焊接方法。

3 結(jié)語

近年來，在高層建筑的建設(shè)過程中，鋼結(jié)構(gòu)由于其顯著的優(yōu)勢得到了越來越多的運(yùn)用，相應(yīng)的其重要性也得到了越來越多的彰顯。在現(xiàn)階段，雖然鋼結(jié)構(gòu)的運(yùn)用為我們高層建筑的建設(shè)帶來諸多便利，但同時我們應(yīng)該意識到在其制作與安裝方面，我們的技術(shù)手段還存在缺陷，只有通過不斷努力，才能使鋼結(jié)構(gòu)在未來的高層建筑的建設(shè)中得到更好的運(yùn)用。

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