多層輕鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用探析

（山西建筑工程有限公司， 山西 太原 030003）

1 多層輕鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)優(yōu)勢

一是自身重量較輕且具備較好的抗震性能，輕鋼結(jié)構(gòu)的材料高效輕薄，且具備較好的承載力與受力性能，因此其整體剛度較大，在施工期間可以節(jié)省更多的材料，不但可以降低建筑結(jié)構(gòu)的整體重量，且還可以減少材料的運(yùn)輸費(fèi)用，因此在地震多發(fā)且地質(zhì)條件惡劣的地區(qū)，輕鋼結(jié)構(gòu)屬于最佳選擇。二是外形比較美觀，多層輕鋼結(jié)構(gòu)的建筑造型簡單豐富，且構(gòu)件的截面尺寸較小，增加了凈使用面積。且輕鋼強(qiáng)度較大，施工人員可以與樓板進(jìn)行組合使用，增加了建筑凈高。輕鋼結(jié)構(gòu)屬于開放型的建筑結(jié)構(gòu)，不但會為設(shè)計(jì)人員帶來回旋余地且還可以滿足住戶分隔室內(nèi)空間的需求。三是施工工期較短，輕鋼結(jié)構(gòu)的安裝環(huán)節(jié)比較簡單，可以有效縮短工程周期，降低了整體的工程造價(jià)，增大了投資收益。四是具備良好的環(huán)保性能，輕鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)與使用期間不會消耗大量的能源與原材料，且產(chǎn)生的建筑垃圾與粉塵也較少，可以重復(fù)使用，具備良好的綠色環(huán)保性能。

2 多層輕鋼結(jié)構(gòu)施工問題及處理措施

2.1 設(shè)計(jì)方面

在建筑施工過程中，多層輕鋼結(jié)構(gòu)的使用并未成熟，依然處于起步發(fā)展階段，相關(guān)技術(shù)還需得到進(jìn)一步的完善，比如多層輕鋼結(jié)構(gòu)的承重結(jié)構(gòu)體系、施工安裝技術(shù)以及承重維護(hù)方面存在很多問題。而設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)最常見的問題則桿件節(jié)點(diǎn)及組合樓蓋環(huán)節(jié)，一是支座計(jì)算簡圖方面，多層輕鋼建筑中一般將框架結(jié)構(gòu)的支座設(shè)計(jì)為固定連接方式，但實(shí)際施工期間，鋼筋混凝土的固端連接卻并非固定，自身性能較差。同時(shí)，鋼材很容易被腐蝕，鋼柱錨入地基的難度較大，因此施工期間一般利用錨栓將鋼柱與混凝土基礎(chǔ)連接，但這樣無法確保固端的穩(wěn)定性，錨栓安裝期間很容易出現(xiàn)誤差問題。除此之外，若工作人員沒有做好混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)工作，則地基基礎(chǔ)很容易出現(xiàn)不均勻沉降問題，以致樁基節(jié)點(diǎn)無法有效連接。二是壓型鋼板與混凝土組合樓蓋設(shè)計(jì)方面，實(shí)際施工期間，組合樓蓋會使用沖孔壓型鋼板，此種鋼板不需要使用剪力連接的鋼筋材料，可以通過鋼板上的刻痕將縱向剪力傳遞至鋼板上。但實(shí)際施工前，鋼板并不透水，加之存在防腐層，因此削弱了接觸面的結(jié)合作用力，且混凝土的強(qiáng)度也會下降。此時(shí)可以在結(jié)合組合樓板特性的基礎(chǔ)上，將壓型鋼材當(dāng)做施工中的永久模板加以使用，從而達(dá)到一材兩用的效果。

2.2 施工方面

一是構(gòu)件節(jié)點(diǎn)施工，在多層輕鋼結(jié)構(gòu)中，框架柱、主梁以及連續(xù)次梁節(jié)點(diǎn)的施工均屬于構(gòu)件節(jié)點(diǎn)施工。且根據(jù)設(shè)計(jì)目的來看，結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)屬于剛性連接，設(shè)計(jì)時(shí)若采用焊接與高強(qiáng)螺栓之間的過渡點(diǎn)作為連接節(jié)點(diǎn)，則可以在工廠中完成焊縫工作，而只在施工現(xiàn)場連接螺栓即可，從而有效保證了連接質(zhì)量。多層輕鋼結(jié)構(gòu)的跨度一般在6至9米之間，為了確保經(jīng)濟(jì)性，可以采用直接焊接的方法，主要在組合工字主梁上面直接焊接工字梁的上下翼邊緣，而腹板則使用過渡班配備安裝好的螺栓孔。但施工期間，由于下料時(shí)極易出現(xiàn)誤差，以致母材之間存在較大的空隙，無法有效保證翼緣焊縫的質(zhì)量，從而極易導(dǎo)致虛焊、夾渣等焊接質(zhì)量問題，無法形成次節(jié)點(diǎn)剛接，嚴(yán)重影響了輕鋼結(jié)構(gòu)本身的焊接質(zhì)量，也降低了施工的安全性，對此施工期間必須確保構(gòu)件就位的準(zhǔn)確性。二是抗剪栓釘施工，在栓釘施工期間，技術(shù)人員應(yīng)嚴(yán)格遵照相關(guān)的施工規(guī)范，且還應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)暮附与娏髋c焊接時(shí)間，嚴(yán)格控制栓釘?shù)奶嵘叨?，并在?yàn)收合格后有效保證栓釘?shù)暮附淤|(zhì)量。當(dāng)存在未焊透的栓釘時(shí)，工作人員應(yīng)打掉重新施焊，且還應(yīng)在提升焊釘高度的同時(shí)打磨平整施焊面。當(dāng)存在凹坑時(shí)應(yīng)利用手工焊方式進(jìn)行修平，并在核定時(shí)間內(nèi)完成焊腳的焊接問題。當(dāng)因電流過大或焊接時(shí)間過長導(dǎo)致焊釘擠壓前產(chǎn)生較大镕 孔的，此問題會嚴(yán)重影響組合板端部的錨栓，甚至輕微的滑移也會對整體施工產(chǎn)生十分不利的影響，此時(shí)施工人員應(yīng)及時(shí)檢查，并采取有效的補(bǔ)救措施，即在鋼梁與壓型鋼板之間進(jìn)行補(bǔ)焊即可。

3 多層輕鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在建筑施工中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 工程概況

某住宅小區(qū)位于大同市，占地約110畝。小區(qū)中x號樓長為33.5米，寬為12.8米，占地面積為438平方米。此建筑層數(shù)為4層，層高為3米，總體建筑面積為2160平方米。此建筑主體鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)竣工使用，鋼構(gòu)件總數(shù)為700件，鋼柱為100件且鋼梁為600件，除此之外還配備垂直支撐與裝飾柱等，總體重量為120噸。

3.2 輕鋼結(jié)構(gòu)安裝前質(zhì)量控制

在施工之前，技術(shù)人員應(yīng)做好施工期間所有鋼構(gòu)件的檢查工作，比如鋼材的檢驗(yàn)證書、焊條以及焊接材料的質(zhì)量證明書以及焊接構(gòu)件的檢驗(yàn)證書等。在現(xiàn)場檢查過程中，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定每個(gè)鋼構(gòu)件的編號及安裝位置，明確螺栓孔的直徑與位置、節(jié)點(diǎn)摩擦面以及附件質(zhì)量與規(guī)格等，以免此后施工期間出現(xiàn)尺寸不符問題?？傮w而言，施工中應(yīng)做好以下質(zhì)量控制工作，一是應(yīng)采用噴砂方法做好摩擦面的施工工作，并抽取試件完成抗滑移系數(shù)的試驗(yàn)。二是在螺栓進(jìn)場時(shí)，工作人員應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙做好其質(zhì)量與規(guī)格型號的檢查工作，并做好預(yù)拉力試驗(yàn)。在安裝之前，工作人員還應(yīng)在現(xiàn)場完成復(fù)查工作，比如柱中心線的檢查以及軸線檢查等，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不合格問題時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行糾偏處理。除此之外，在安裝鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí)，還應(yīng)完成必要的監(jiān)督與質(zhì)量監(jiān)測工作，以有效保證工程質(zhì)量水平。

3.3 鋼柱與鋼梁的工藝控制

在主構(gòu)件鋼柱與鋼梁安裝過程中，施工人員應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場條件、施工工期以及設(shè)計(jì)參數(shù)等明確吊運(yùn)機(jī)械及人力。且在吊裝構(gòu)件前要反復(fù)檢查地腳螺栓，明確構(gòu)件的外觀質(zhì)量與幾何尺寸。一是要完成鋼柱安裝施工的步驟及質(zhì)量控制工作，明確吊運(yùn)機(jī)械，輕鋼結(jié)構(gòu)工程的構(gòu)件自重較輕，且要求精度較高，受場地因素限制，安裝時(shí)應(yīng)采用重為25噸的輪胎式起重機(jī)；二是要完成吊裝前的檢驗(yàn)工作，在吊裝鋼柱前再次檢查驗(yàn)收基礎(chǔ)與地腳螺栓，且起吊時(shí)應(yīng)在鋼柱部位墊好木板，以防鋼柱底端與地面發(fā)生拖拉問題。三是在吊裝柱子時(shí)應(yīng)選擇合適的吊點(diǎn)，確保構(gòu)件離地 200毫米左右，并檢查各部位情況，確保無問題后在進(jìn)行正式起吊。四是柱子就位時(shí)應(yīng)緩慢加鉤，且要準(zhǔn)確穿引螺栓。一般柱頂端利用4根纜繩進(jìn)行固定，之后在利用 2根纜繩封固就位后的橫梁。同時(shí)，在安裝鋼柱時(shí)應(yīng)采用單構(gòu)件安裝校正方法，確保每節(jié)柱的柱頂中心線重合。四是應(yīng)做好鋼梁安裝質(zhì)量的控制工作，在鋼柱安裝到位后，施工人員應(yīng)每兩根柱為一個(gè)安裝組，完成鋼梁的起吊工作，且安裝時(shí)以每兩層為一個(gè)單元，在固定下層梁后在固定上層梁，完成主梁安裝工作后在安裝次梁。

3.4 焊接控制

翼緣板與腹板對接焊縫應(yīng)互相錯(cuò)開多于200毫米，H型鋼互相對接翼緣板與腹板應(yīng)互相錯(cuò)開多于 500毫米，且施焊時(shí)還應(yīng)利用敲擊方法清除內(nèi)應(yīng)力。在全熔焊透焊縫前，技術(shù)人員應(yīng)設(shè)置滅弧板，且滅弧長度應(yīng)大于30毫米，并利用砂輪機(jī)完成磨光過渡處理。在焊接梁與柱、梁與梁節(jié)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)先焊接最上層的節(jié)點(diǎn)，之后在焊接下層節(jié)點(diǎn)，最后再焊接中層節(jié)點(diǎn)。

4 結(jié)束語

當(dāng)前我國輕鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)得到了快速發(fā)展，尤其是多層輕鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)得到了廣泛使用，但施工期間依然存在一些問題，相關(guān)企業(yè)還應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)研究與開發(fā)，并積極總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，從而更好的提高輕鋼結(jié)構(gòu)的使用與設(shè)計(jì)水平，促使其緊跟國際的發(fā)展水平。

[1]陳鑫. 淺析輕鋼結(jié)構(gòu)住宅及設(shè)計(jì)[J]. 中小企業(yè)管理與科技(上旬刊).2011(04)

[2]解劍豪. 多層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅施工技術(shù)[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2009(14)

[3]于春泉. 輕鋼結(jié)構(gòu)樓蓋在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的問題[J]. 中小企業(yè)管理與科技(下旬刊). 2009(04)