淺析建筑工程中異型鋼結(jié)構(gòu)綜合施工技術(shù)

楊海霞 杭蕭鋼構(gòu)（河北）建設(shè)有限公司

一、異型鋼結(jié)構(gòu)概述

鋼材有四種類型，分別為型、線、板、管，其中型鋼在建筑中被廣泛使用。根據(jù)截面形狀，型鋼可分為簡單斷面型鋼和復(fù)雜斷面型鋼或者稱之為異型鋼。異型鋼結(jié)構(gòu)主要由異型鋼構(gòu)造而成。由于異型鋼使用的單一性和特殊性，在施工中對(duì)異型鋼的精度和形狀的要求都比較高，對(duì)煉鋼設(shè)備的要求也很高。由于異形鋼的特殊截面形狀，在實(shí)際施工中不常用。因此，異型鋼孔型的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)比簡單型鋼要困難得多。這樣，異型鋼的成本就比簡單型鋼高。隨著近年來建筑行業(yè)質(zhì)量的不斷提高，對(duì)異型鋼的要求也不斷提高，使我國異型鋼的生產(chǎn)水平也得到了很大的提高，甚至部分型鋼的質(zhì)量達(dá)到國際先進(jìn)水平。

二、異型鋼結(jié)構(gòu)施工特點(diǎn)

（一）具備較強(qiáng)的抗壓能力

異型鋼結(jié)構(gòu)自身具備較強(qiáng)的抗壓能力，因?yàn)楫愋弯摻Y(jié)構(gòu)施工過程中應(yīng)用的主要材料是鋼筋，采用焊接等方法可以讓鋼筋形成一個(gè)完整的異型鋼結(jié)構(gòu)，并且在土木工程建設(shè)中，通常還會(huì)結(jié)合使用異型鋼結(jié)構(gòu)和混凝土，從而進(jìn)一步提升了異型鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，自身具備的抗壓能力也得到有效提升，同時(shí)也具備良好的抗腐蝕性能。此外，對(duì)異型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行組合裝配的過程也比較簡單方便，不需要花費(fèi)太多時(shí)間，可以有效促進(jìn)裝配式輕型異型鋼結(jié)構(gòu)工程施工效率的提升，從而推動(dòng)施工進(jìn)程的加快。

（二）設(shè)計(jì)復(fù)雜程度較高

異型鋼結(jié)構(gòu)建筑在施工工作開展之前，需要進(jìn)行異型鋼結(jié)構(gòu)主體的設(shè)計(jì)工作，還要完成每一個(gè)異型鋼結(jié)構(gòu)部件的拆分設(shè)計(jì)工作。因此，設(shè)計(jì)工作人員在開展設(shè)計(jì)工作時(shí)應(yīng)確保全面性，明確異型鋼結(jié)構(gòu)安裝和焊接規(guī)范流程，為異型鋼結(jié)構(gòu)順利施工奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，從而保證施工過程中的安全性。但通過對(duì)目前實(shí)際情況的分析，可以發(fā)現(xiàn)在異型鋼結(jié)構(gòu)具體施工過程中仍存在以下兩方面問題：（1）諸多外界因素容易對(duì)異型鋼結(jié)構(gòu)施工過程產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致施工質(zhì)量無法得到可靠保證，比較容易出現(xiàn)施工安全質(zhì)量問題，需要做好施工安全防護(hù)。（2）在異型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，比較關(guān)鍵的一項(xiàng)內(nèi)容就是準(zhǔn)確計(jì)算異型鋼結(jié)構(gòu)承重能力，但是存在著計(jì)算結(jié)果不夠準(zhǔn)確可靠的情況，從而導(dǎo)致在具體施工過程難以準(zhǔn)確掌握材料的承載力。

三、異型鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)控制措施

（一）建筑物的抗震審查

為了管理好我國建筑的抗震性能，提高建筑的安全性和穩(wěn)定性，保證建筑的抗震質(zhì)量，建設(shè)部對(duì)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行了防震檢查，并提出了與檢查相關(guān)的管理規(guī)定?；诂F(xiàn)有建筑抗震分析方法的不足，規(guī)范中提到的方法都采用了一定的假設(shè)。在地震的三個(gè)要素中，我們只考慮了一種峰值加速度，其他兩個(gè)要素只是近似考慮。由于部分規(guī)范的方法和實(shí)際工程之間存在一定差異，從而影響到建筑的可靠性，使得建筑物存在風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于超限評(píng)審來講主要指的是在當(dāng)前設(shè)計(jì)水平的狀況下，實(shí)際規(guī)范中的建筑計(jì)算結(jié)果是可靠的，其本質(zhì)是對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行管理，設(shè)計(jì)的質(zhì)量會(huì)對(duì)建筑物的整體質(zhì)量產(chǎn)生影響。所以要對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量做好把控，提升超限設(shè)計(jì)評(píng)審，使其高度能夠?qū)ㄖ锏恼w質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的管理和監(jiān)督。

（二）建筑物圖紙?jiān)O(shè)計(jì)審查

施工圖是進(jìn)行異型鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵資料，進(jìn)場前應(yīng)及時(shí)進(jìn)行圖紙會(huì)審，若發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問題及工程量錯(cuò)誤，要在整理后與設(shè)計(jì)院進(jìn)行溝通，確保施工圖符合建筑工程整體施工要求，減少施工圖出錯(cuò)帶來的工期延誤和經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于危大異型鋼結(jié)構(gòu)施工，必要時(shí)可邀請專家論證，對(duì)圖紙及方案進(jìn)行研究，通過技術(shù)評(píng)估和選型實(shí)施施工過程管理。在設(shè)計(jì)階段，必須按照異型鋼結(jié)構(gòu)施工標(biāo)準(zhǔn)制定圖紙，并在繪制的圖紙中清楚反映結(jié)構(gòu)內(nèi)容，保證后期工程建設(shè)質(zhì)量。在施工過程中，要確?，F(xiàn)場按圖施工，保證整體施工環(huán)節(jié)的銜接有序。施工圖會(huì)審包括圖紙的建模及內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否合理、尺寸和跨度是否與建筑結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)，以確保施工現(xiàn)場能夠合理安排施工組織，開展項(xiàng)目工程建設(shè)。

（三）構(gòu)件加工管理與控制

異型鋼是完成特殊施工所需材料的重要因素，直接影響其施工質(zhì)量。因此，異型鋼的生產(chǎn)要求應(yīng)符合一定的標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格控制生產(chǎn)質(zhì)量。同時(shí)工廠監(jiān)督零件的加工。零部件工廠應(yīng)按照設(shè)計(jì)施工圖進(jìn)行深化，制作零部件設(shè)計(jì)圖紙，編寫零部件生產(chǎn)工藝，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和工藝生產(chǎn)零部件。零部件工廠應(yīng)按照設(shè)計(jì)和施工圖紙進(jìn)行深化，制作零部件設(shè)計(jì)圖紙，編寫零部件生產(chǎn)工藝，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和工藝生產(chǎn)零部件。當(dāng)構(gòu)件轉(zhuǎn)入施工倉庫時(shí)，應(yīng)按清單交付構(gòu)件。施工方質(zhì)量檢驗(yàn)員應(yīng)對(duì)構(gòu)件質(zhì)量進(jìn)行全面檢查。如果部件不符合要求或在運(yùn)輸過程中改變了部件的形狀，應(yīng)將部件退回工廠進(jìn)行維修和再加工。工廠應(yīng)定期向施工方提供生產(chǎn)進(jìn)度及檢查現(xiàn)場存在的問題。同時(shí)，施工現(xiàn)場還應(yīng)將安裝進(jìn)度和安裝過程中出現(xiàn)的問題反饋給工廠，使雙方相互了解，提高施工質(zhì)量。作為第三方監(jiān)管機(jī)構(gòu)，監(jiān)理方以及委托方需要在異型鋼安裝之前對(duì)相關(guān)構(gòu)件的生產(chǎn)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督。

（四）現(xiàn)場安裝管理與控制

異型鋼的安裝應(yīng)先預(yù)裝，再現(xiàn)場安裝，對(duì)施工過程進(jìn)行有效的完善，從而提升施工的整體質(zhì)量。對(duì)于超標(biāo)準(zhǔn)異型鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)在大部分異型鋼生產(chǎn)完成后進(jìn)行預(yù)組裝，以保證后期施工的質(zhì)量。如果不能實(shí)現(xiàn)，則應(yīng)使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬裝配。預(yù)裝前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)裝配工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定數(shù)量、方法、工藝和糾正措施。現(xiàn)場安裝測量定位分為平面參考網(wǎng)、施工控制點(diǎn)轉(zhuǎn)移和安裝測量三個(gè)階段。安裝、測量、定位之后需要做好嚴(yán)格的校正工作。在校準(zhǔn)完成后，對(duì)每個(gè)連接點(diǎn)進(jìn)行固定。然后是對(duì)其進(jìn)行焊接，首先進(jìn)行結(jié)構(gòu)焊接試驗(yàn)，確定異型鋼接頭安裝后焊縫的收縮率，其能夠有效對(duì)焊接變形進(jìn)行有效的控制，避免焊接出現(xiàn)質(zhì)量問題，然后用高強(qiáng)度螺栓連接，連接前應(yīng)反復(fù)測試預(yù)拉力、防滑系數(shù)和扭矩系數(shù)，在檢測完全合格之后就能對(duì)其進(jìn)行合理的安裝。最后安裝完成之后再對(duì)質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，以避免施工偏差導(dǎo)致工程不達(dá)標(biāo)。

四、建筑工程中異型鋼結(jié)構(gòu)施工案例分析

某機(jī)場擴(kuò)建航站樓地上3層，建筑高度23.9m，航站樓正立面呈外挑形狀，最大懸挑長度達(dá)21.8m。擴(kuò)建國內(nèi)航站樓4根1600mm×2400mm異型斜鋼柱，4根直徑1000mm的圓形斜鋼柱，傾斜角度為77°，大截面異形斜鋼柱從承臺(tái)生根，在承臺(tái)內(nèi)開始預(yù)埋鋼結(jié)構(gòu)鋼柱，大截面斜鋼柱內(nèi)埋2根H800×400×30×16（Q335）鋼骨鋼柱，每根鋼骨鋼柱總質(zhì)量達(dá)9.24t，配置最大鋼筋為40，配筋總重18.59t；擴(kuò)建國際航站樓1根直徑1200mm的圓形斜鋼柱，傾斜角度為45°，配置最大鋼筋為36，配筋總重2.464t。大截面異形斜鋼柱施工精度要求高，鋼筋安裝時(shí)在鋼柱表面焊接幕墻埋件，大截面異形斜鋼柱成型后的平整度與傾斜角度直接影響外挑幕墻安裝質(zhì)量，與新舊航站樓幕墻銜接息息相關(guān)，并且航站樓的外觀要與一期航站樓相延續(xù)和協(xié)調(diào)，呈現(xiàn)整體藝術(shù)效果。

（一）放線定位

首層大截面異形斜鋼柱放線在平面空間內(nèi)投放控制線，將鋼筋安裝定位、鋼骨鋼柱預(yù)埋定位線在首層樓板上彈線定位。把控制軸線引測到建筑物內(nèi)，根據(jù)全站儀觀測所得的測量數(shù)據(jù)，調(diào)校預(yù)埋件的軸線偏差；用水準(zhǔn)儀觀測所得的測量數(shù)據(jù)，調(diào)校預(yù)埋件的標(biāo)高誤差。安裝誤差控制為：軸線偏差≤±2mm，標(biāo)高誤差≤±3mm。

（二）鋼柱地腳螺栓預(yù)埋

鋼柱通過鋼柱腳錨栓與承臺(tái)混凝土連接。在施工承臺(tái)時(shí)，穿插完成預(yù)埋錨栓的安裝，錨栓均為預(yù)應(yīng)力桿件制作。為保證錨栓安裝精度，采用錨栓支架進(jìn)行固定。螺栓下部深入承臺(tái)鋼筋，通過錨栓底部構(gòu)造措施與鋼筋相連；鋼柱腳錨栓安裝、緊固均采用雙螺母，鋼柱腳采用螺母調(diào)平，座漿支承時(shí)，應(yīng)在結(jié)構(gòu)形成空間剛度單元，經(jīng)檢測和校核幾何尺寸，確認(rèn)無誤后及時(shí)用無收縮自流灌漿料澆筑填實(shí)鋼柱底板與基礎(chǔ)間的空隙，同時(shí)對(duì)錨栓絲桿外露端抹上黃油，并包裹處理，防止污染和損壞錨栓螺紋。測量校正無誤，完成工序交接后，鋼柱腳承臺(tái)混凝土澆筑；澆筑混凝土?xí)r，對(duì)預(yù)埋錨栓進(jìn)行跟蹤測量監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)不符合設(shè)計(jì)規(guī)范的應(yīng)及時(shí)進(jìn)行校正并防止因混凝土澆筑振搗使錨栓架整體發(fā)生偏移。

（三）鋼柱吊裝

鋼柱吊裝根據(jù)最重和最遠(yuǎn)工況分析，必須保證鋼柱吊裝滿足要求。H 型鋼柱分節(jié)構(gòu)件躺放運(yùn)輸，考慮到現(xiàn)場卸車及吊裝，在H型鋼柱上下口各設(shè)置2塊帶吊裝孔的耳板。鋼柱吊裝時(shí)，為了能夠有效的提升施工人員的安全，鋼柱頂部采用型鋼組成的可裝配式操作平臺(tái)，不但能夠方便組裝，還能夠?qū)ζ溥M(jìn)行循環(huán)利用。操作架分為2塊，鋼柱吊裝時(shí)裝配在鋼柱頂，等整個(gè)焊接工作都有效的完成之后，將操作架拆卸為兩部分吊至地面，循環(huán)使用。除操作平臺(tái)外，鋼柱吊裝前安裝好鋼爬梯與防墜器，方便作業(yè)人員焊接與安裝到位后解除鋼絲繩，經(jīng)檢查確認(rèn)后起吊。作業(yè)人員登高通過鋼爬梯上下，并將安全帶掛在防墜器上，攀爬過程中面向鋼柱。

五、結(jié)束語

總而言之，本文對(duì)建筑工程中異型鋼結(jié)構(gòu)綜合施工進(jìn)行了有效的分析和探討。施工人員應(yīng)在施工前做好場地布置，確保施工中可形成流暢的運(yùn)輸體系，滿足施工進(jìn)度目標(biāo)要求。根據(jù)工程的實(shí)際情況，對(duì)異型鋼結(jié)構(gòu)建筑體系施工中的重點(diǎn)問題進(jìn)行了總結(jié)，通過設(shè)計(jì)深化與施工優(yōu)化，確保施工技術(shù)應(yīng)用更加科學(xué)、合理，最終使整體項(xiàng)目得以保質(zhì)保量完工。