鋼結構的制作與安裝

么洪勇

摘要：高層建筑逐漸普遍采用鋼結構建筑，對于建筑施工及其工藝要求都提出了新的標準與要求，本文在詳細分析了常見的鋼結構件的制作與安裝的基礎上，重點討論了鋼結構建筑的施工工藝要求，并結合實際的工程項目從結構設計方面、制作施工方面兩個角度具體論述了鋼結構車間的設計及施工工藝，對于鋼結構建筑的設計施工具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：鋼結構;制作;安裝

前 ?言

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人口城市化進程的加快，我國住宅建設持續(xù)空前發(fā)展，人們的居住條件逐步提高，并對居住質量的要求也越來越高。同時，隨著對高層及超高層建筑的結構體系的研究日趨完善、計算技術的發(fā)展和施工技術水平的不斷提高，使高層和超高層建筑迅猛發(fā)展，與此同時，高強度鋼結構的建筑也隨之應運而生。鋼結構有很多優(yōu)點，但其缺點是導熱系數(shù)大，耐火性差。隨著冶金技術的提高，耐火鋼的研究成功并投人生產(chǎn)，為鋼結構的進一步發(fā)展創(chuàng)造了條件。

一、鋼結構制作質量通病與預控對策

1.制作質量通病的主要名稱

放樣、號料精度不準;起拱不準確;焊縫不均勻，有裂紋、焊瘤、氣孔、夾渣、弧坑、咬邊、未焊滿，根部收縮;運輸、堆放時產(chǎn)生變形;結構件制孔不準確等。

2.造成質量通病的原因和預控對策

造成放樣、號料精度不準確主要是由于操作工人的熟練程度不夠，在放樣、下料、焊接過程中大多未按設計要求和規(guī)范規(guī)程規(guī)定的工藝進行。因此主要預控對策是：在放樣前，應認真熟悉和審核施工圖紙，施工單位的技術人員應認真做好技術交底工作。對結構的每一個尺寸應采用經(jīng)檢定和核對的鋼尺，并應留出焊接收縮余量進行放樣;號料，必須與放樣用同一鋼尺或樣桿，留出切割、刨邊和銑手等加工余量;下料，應嚴格計算切割精度數(shù)值，操作要準確，驗收要落實責任，認真檢查結構件的平直程度、坡口、角度及間隙，當符合設計和規(guī)范要求時，方可同意進行下一道工序的施工。

3.鋼結構焊接工藝

焊接質量在鋼結構工程中起著關鍵的作用，直接影響結構的使用壽命和觀感，而焊接質量的通病比較多，比較常見的有焊縫不均勻、裂紋、焊瘤、氣孔、夾渣、弧坑、咬邊、未焊滿，根部收縮等，造成這些通病的主要原因是：操作工人的技術水平和熟練程度參差不齊，所選用的焊接材料與母材的化學性能不匹配，焊條、焊濟、藥芯焊絲、熔嘴等在使用前未進行烘焙，焊接工藝未經(jīng)評定;因此，在結構實施焊接之前，對每一個焊接人員應認真進行資格審核，要做到持證上崗，并且按照結構件焊接的技術復雜程度和上崗人員的技術熟練水平，應在其認可的范圍內施焊。認真檢查焊條、焊絲、焊劑、電渣焊熔嘴等焊接材料與結構母材是否匹配，是否符合設計要求及國家現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》JGJ81的規(guī)定。

焊條、焊濟、藥芯焊絲、熔嘴等在使用前應按其產(chǎn)品說明書及焊接工藝文件的規(guī)定進行烘焙和存放。對首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法和焊后需處理時，應預先進行焊接工藝評定，并根據(jù)評定報告和結果確定焊接工藝。施焊前，焊工應復查焊件接頭質量和焊區(qū)的處理情況，經(jīng)對焊接試件試驗合格后，方可施焊。施焊應嚴格遵守焊接工藝，不得自由施焊及在焊道外母材上引弧;埋弧焊用的焊劑應與工藝確定的型號、牌號相匹配;所用的焊接電流應與焊條電流相適應。在施焊過程中，應認真做好事前控制與事中控制相結合，嚴格按設計和規(guī)范要求進行檢查與驗收，發(fā)現(xiàn)問題應及時處理和解決，從而減少焊接質量通病及各種缺陷，以確保鋼結構的焊接質量。

二、常見鋼件的制作與安裝

1.鋼柱的制作與安裝

鋼柱是高層、超高層建筑決定層高和建筑總高度的主要豎向構件，在加工制造中必須滿足現(xiàn)行規(guī)范的驗收標準。100m高的超高層鋼柱一般分為8——12節(jié)構件，鋼柱在翻樣下料制作過程中應考慮焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形，所以鋼柱的翻樣下料長度不等于設計長度，即使只有幾毫米也不能忽略不計，而且上下兩節(jié)鋼柱截面完全相等時也不允許互換，要求對每節(jié)鋼柱應編號予以區(qū)別，正確安裝就位。鋼柱標高的控制一般有二種方式：

1.1 按相對標高制作安裝。鋼柱的長度誤差不得超過3mm，不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形，建筑物的總高度只要達到各節(jié)柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格，這種制作安裝一般在12層以下，層高控制不十分嚴格的建筑物。

1.2 按設計標高制作安裝。一般在12層以上，精度要求較高的層高，應按土建的標高安裝第一節(jié)鋼柱底面標高，每節(jié)鋼柱的累加尺寸總和應符合設計要求的總尺寸。每一節(jié)柱子的接頭產(chǎn)生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應加到每節(jié)鋼柱加工長度中去。無論采用何種安裝方式，都應在翻樣下料制作過程中充分表達出來，并應符合設計要求的總高度。

2.框架梁的制作與安裝

高層、超高層框架梁一般采用H型鋼，框架梁與鋼柱宜采用剛性連接，鋼柱為貫通型，在框架梁的上下翼緣處在鋼柱內設置橫向加勁肋。為保證框架梁與鋼柱連接處的節(jié)點域有較好的延性以及連接可靠性和樓層層高的精確性，在工廠制造時，在框架梁所在位置設置懸臂梁（短牛腿），懸臂梁上下翼緣與鋼柱的連接采用剖口熔透焊縫，腹板采用貼角焊縫?？蚣芰号c鋼柱的懸臂梁（短牛腿）連接，上下翼緣的連接采用襯板（兼引弧板）全熔透焊縫，腹板采用高強螺栓連接。由于鋼筋混凝土施工允許偏差遠遠大于鋼結構的精度要求，當框架梁與鋼筋混凝土剪力墻或鋼筋混凝土筒壁連接時，腹板的連接板可開橢圓孔，橢圓孔的長向尺寸不得大于2d0（d0為螺栓孔徑），并應保證孔邊距的要求?？蚣芰旱姆瓨酉铝祥L度同樣不等于設計長度，需考慮焊接收縮變形。焊接收縮變形可用經(jīng)驗公式計算再按實際加工之后校核，確定其翻樣下料的精確長度。采用高強螺栓群連接時，孔位的精度十分重要。目前制孔一般采用模板制孔和多軸數(shù)控鉆孔，前者精度低，后者精度高，應優(yōu)先考慮采用后者。當采用模板制孔時，應保證模板的精度，以確保高強螺栓的組裝孔和工地安裝孔的精度要求。如果孔位局部偏差，只允許使用鉸刀擴孔。嚴禁使用氣割擴孔，若用氣割擴孔，則應按重大質量事故處理。

高強螺栓群應同一方向插人螺栓孔內，高強螺栓群的擰緊順序應由中心按輻射方向逐層向外擴展，初擰和終擰都得按預先設定的鮮明色彩在螺帽頭上加以表示。

三、結束語

總之，切實作好鋼結構制作單位和安裝單位的考察和安裝單位的考察與選擇工作。對于確保鋼結構工程質量及進度，具有重要意義;另一方面，想方設法提高鋼結構建筑在制作、安裝及施工方面的要求及工藝水平，對于從整體上促進鋼結構建筑的制作及工藝水準，都有著積極的推動作用。

參考文獻：

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