鋼結(jié)構(gòu)制作及安裝技術(shù)探析

李軍

摘 要：經(jīng)濟(jì)水平的快速提升，使得人們的生活水平有了極大程度的提高。人們對(duì)于生活的環(huán)境、條件的需求不斷提高，而國家對(duì)于建筑用地的管控緊縮使得建筑用地越來越緊張。使得建筑設(shè)計(jì)與建設(shè)不斷的往高層建筑方向發(fā)展。但是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已然不能很好的實(shí)現(xiàn)理想的經(jīng)濟(jì)效益，在建筑結(jié)構(gòu)、建筑設(shè)計(jì)以及建筑的某些特殊功能要求方面，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑也難以很好的滿足。隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)由于重量輕便、塑性度好、強(qiáng)度高而且制作與安裝都較為簡便，能夠大大縮短施工工期，因此被普遍應(yīng)用在高層建筑的建設(shè)方面?，F(xiàn)代化的高層建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展愈加的偏向鋼結(jié)構(gòu)化發(fā)展，所以鋼結(jié)構(gòu)的制作與安裝顯得十分關(guān)鍵。文章主要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)制作及安裝技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)探析，以期為提高鋼結(jié)構(gòu)的制作與安裝質(zhì)量提高有效參考。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；制作；安裝技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑中處于核心部位，是整個(gè)高層建筑的受力結(jié)構(gòu)，對(duì)建筑的安全、使用質(zhì)量以及使用壽命等有著決定性作用。若是鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)質(zhì)量問題，輕則影響高層建筑的正常使用，重則將導(dǎo)致重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。實(shí)際上，有部分鋼結(jié)構(gòu)工程出現(xiàn)了許多問題，例如鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂痕、構(gòu)件涂料脫落、構(gòu)件焊接質(zhì)量問題等，其中導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量問題多是鋼制構(gòu)在制作、加工及安裝過程出現(xiàn)的問題?？梢?，提高對(duì)鋼結(jié)構(gòu)制作及安裝技術(shù)探討極為必要。

一、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件加工制作

（一）制作前的準(zhǔn)備

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作的首要準(zhǔn)備工作就是對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行審查，并對(duì)構(gòu)件加工的工藝圖進(jìn)行詳細(xì)繪制，然后根據(jù)設(shè)計(jì)與加工需求確定并準(zhǔn)備材質(zhì)、規(guī)格都符合要求的鋼材。鋼材的保管應(yīng)按品牌、種類、規(guī)格、型號(hào)進(jìn)行分類碼放，底部應(yīng)墊高避免直接與地面接觸，防止積水。

（二）零件加工

1.放樣

將整個(gè)結(jié)構(gòu)按照加工工藝圖1：1的比例放樣，并以此作為樣桿下料銑邊、制孔以及剪制等加工依據(jù)。放樣工作必須要在專門的鋼臺(tái)平板上開展，作為構(gòu)建加工的標(biāo)準(zhǔn)，樣板與樣桿的制作材料應(yīng)使用質(zhì)輕、堅(jiān)固、形態(tài)穩(wěn)定的材料，并進(jìn)行妥善保管。

2.號(hào)料

鋼材鉆孔、切割等技工位置必須以放樣為依據(jù)逐一畫出，在號(hào)料之前也要以圖紙要求來對(duì)材料進(jìn)行合理地配料。用量及尺寸較大的零件應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)籌安排，先大后小或根據(jù)套材號(hào)料。構(gòu)件的接頭節(jié)點(diǎn)應(yīng)做到標(biāo)準(zhǔn)化，避免構(gòu)件銜接不良問題。大型的構(gòu)件宜考慮使用定尺料，定尺料的寬度、長度應(yīng)分別為零件寬度、長度的倍數(shù)。在材料切割過程中應(yīng)注意根據(jù)材料厚度適當(dāng)增加切割余量，但應(yīng)注意把控切割余量號(hào)料偏差符合有關(guān)規(guī)定。

3.下料

氣割、等離子切割以及機(jī)械氣割是鋼材下料的常用方法，但無論使用哪種方法必須確保下料偏差必須控制在相關(guān)規(guī)定的允許范圍內(nèi)。

4.制孔

沖孔與鉆孔，是制孔的主要分類，應(yīng)注意各級(jí)螺栓孔、孔距等的允許偏差必須控制在有關(guān)規(guī)定的允許值內(nèi)。

5.邊緣加工

邊緣加工指的是，將加工的板邊刨去2～4mm以達(dá)到消除切割造成邊緣硬化的目的，例如將鋼板邊刨成坡口以確保焊縫質(zhì)量，將鋼板銑平來保障裝配準(zhǔn)確性及保障壓力傳遞。常見的邊緣加工方法包括了刨邊、銑邊、鏟邊、碳弧氣刨、氣割坡口等。

6.彎曲

彎曲指的是，為了達(dá)到鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求，通過加工設(shè)備、模具等將鋼材彎制成一定形狀。這種工藝方法通常劃分為冷彎法與熱彎法。

7.變形矯正

鋼材在搬運(yùn)、加工、保管過程中，由于各種各樣的原因會(huì)發(fā)生不同程度的變形，若是變形值過大必須在下料前、切割后進(jìn)行變形矯正。鋼結(jié)構(gòu)的矯正原理主要是應(yīng)用人工矯正、機(jī)械矯正、火焰矯正等外力與加熱的形變作用將鋼材進(jìn)行反變形。

（三）構(gòu)件的組裝和預(yù)拼裝

將制作完成的半成品、零件等根據(jù)設(shè)計(jì)要求焊接或連接起來則成為了鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)構(gòu)建，構(gòu)件組裝的方法應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求的步驟進(jìn)行，組裝好之后根據(jù)圖紙做好相應(yīng)的編號(hào)。

為了確保構(gòu)架安裝順利，可將多個(gè)構(gòu)件試裝成整體檢查各部分之間的連接狀況，這種檢查性質(zhì)的拼裝中各個(gè)構(gòu)件不得強(qiáng)行固定，保證其處于自由狀態(tài)。檢驗(yàn)合格后應(yīng)在相應(yīng)的構(gòu)件上標(biāo)注交線中心、定位中心點(diǎn)等必要標(biāo)記。

（四）成品涂裝、編號(hào)

預(yù)制件加工驗(yàn)收合格后，在焊縫處、螺栓摩擦面處等拼接面應(yīng)涂刷防銹油漆，現(xiàn)場安裝完成后還應(yīng)對(duì)拼接處、螺栓處補(bǔ)刷防銹漆。然后在構(gòu)件上清晰地標(biāo)記構(gòu)件的原編號(hào)，對(duì)于較大型的構(gòu)件還必須對(duì)重量、重心位置進(jìn)行定位標(biāo)記。

二、鋼結(jié)構(gòu)的安裝

（一）安裝順序

鋼結(jié)構(gòu)的安裝通常采用綜合法，將建筑結(jié)構(gòu)劃分為各個(gè)安裝單元。安裝順序?yàn)橄劝惭b柱，后安裝梁，然后向四周擴(kuò)展。在垂直方向，自下而上穩(wěn)定地安裝鋼結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)各層的鋼框架一層一層地安裝次要構(gòu)件，將焊接、壓力等形變、誤差等降低到最小。

（二）安裝要點(diǎn)

1.需要在地面完成拼裝的構(gòu)件必須設(shè)置拼裝架進(jìn)行組拼，尤其是對(duì)于易變形構(gòu)件應(yīng)視線加固。組拼后構(gòu)建尺寸滿足設(shè)計(jì)要求才能用于鋼結(jié)構(gòu)安裝。

2.各類構(gòu)件吊點(diǎn)設(shè)置方法。鋼柱平運(yùn)兩點(diǎn)起吊，安裝一點(diǎn)立吊。在立吊時(shí)應(yīng)在柱子根部墊好墊木，采用回轉(zhuǎn)起吊法避免根部與地面劇烈觸碰。鋼梁的起吊方式應(yīng)用特制的吊卡進(jìn)行兩點(diǎn)平吊或串吊。組合起來的鋼構(gòu)件由于形狀、尺寸不同，必須計(jì)算重心以確定吊點(diǎn)。

3.一個(gè)節(jié)柱所用的鋼構(gòu)件必須安裝完畢并驗(yàn)收合格后，才可以進(jìn)行下一個(gè)階段的鋼結(jié)構(gòu)安裝。無論是在安裝前、安裝過程中還是在竣工后都必須采取有效的測量方式對(duì)安裝質(zhì)量進(jìn)行測量。

4.為確保鋼結(jié)構(gòu)安全與安裝質(zhì)量，在當(dāng)天安裝的構(gòu)件必須要能夠形成一個(gè)穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)，如此才能不影響第二天的施工。當(dāng)一節(jié)柱的鋼梁安裝并校正結(jié)束后，應(yīng)立即安裝本節(jié)的樓梯、樓面鋼板等結(jié)構(gòu)，應(yīng)注意各個(gè)構(gòu)件的承載力不超過其可承受的最大承載力。

5.在鋼結(jié)構(gòu)的安裝過程中，應(yīng)注意避免焊接、日照等溫度造成的熱影響，做好構(gòu)件伸縮、彎曲導(dǎo)致偏差的調(diào)整措施。為控制構(gòu)件的安裝誤差，鋼結(jié)構(gòu)高層建筑一般可選平面轉(zhuǎn)角柱為標(biāo)準(zhǔn)柱。

（三）安裝校正

在鋼結(jié)構(gòu)的大構(gòu)件安裝過程中，如柱子、主梁、支撐等大構(gòu)件的安裝完成后必須立即進(jìn)行校正。經(jīng)過準(zhǔn)確校正之后應(yīng)立即進(jìn)行永久的固定，避免后續(xù)的安裝應(yīng)力導(dǎo)致形變，確保安裝質(zhì)量。柱子在安裝過程中的校正順序是應(yīng)先調(diào)整水平偏差，然后調(diào)整垂直位移。在主梁的安裝過程中，注意根據(jù)焊縫收縮量來對(duì)焊縫變形量進(jìn)行預(yù)留。安裝校正的各項(xiàng)偏差也難以避免，但必須確保校正后的偏差均符合規(guī)范的規(guī)定。

在對(duì)每一節(jié)柱子的全部構(gòu)件進(jìn)行焊接、栓接、安裝等的校正也必須進(jìn)行合格驗(yàn)收后，才可以從地面引測上一節(jié)柱子的定位軸線。柱子、支撐、主梁、樓梯以及壓型鋼板等各個(gè)部分構(gòu)件的安裝質(zhì)量檢查、校正記錄，必須確保是安裝完成后、驗(yàn)收前的最后一次校正實(shí)測記錄，中間的任何環(huán)節(jié)、任何時(shí)間的檢查記錄都不得作為竣工驗(yàn)收的記錄。

參考文獻(xiàn)：

[1]許在明.超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)探析[J].低碳世界，2016，（1），2：113-114.

[2]陳暫.工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)的研究[J].科技與創(chuàng)新，2016（03）：143-144.

[3]趙仕昌.建筑工程鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2016（21）：175.