高層鋼框架結(jié)構(gòu)施工工藝與焊接變形探討

王偉

摘 要：近年來，我國的建筑行業(yè)在社會(huì)發(fā)展下不斷進(jìn)步，對(duì)建筑行業(yè)的要求不斷提高?，F(xiàn)階段，為實(shí)現(xiàn)高層鋼框架結(jié)構(gòu)焊接效果及其整體施工質(zhì)量的良好保障，以某實(shí)際工程為例，對(duì)其焊接工藝與變形進(jìn)行分析。通過分析可知，測量定位、鋼結(jié)構(gòu)吊裝、鋼結(jié)構(gòu)連接均為主要的施工工藝，只有做好這些工藝的控制，才可以有效確保其施工質(zhì)量。而在鋼結(jié)構(gòu)焊接中，施工單位一定要明確其變形種類及其成因，并在放樣下料、匹配順序、焊接工藝以及反變形技術(shù)方面做好控制，以此來達(dá)到良好的防變形效果。希望通過本次的研究與分析，可以為此類工程施工提供相應(yīng)的技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑;鋼框架結(jié)構(gòu);焊接變形;變形防治

引言

在高層建筑工程的建設(shè)施工中，鋼結(jié)構(gòu)的制作和安裝技術(shù)備受關(guān)注。尤其是伴隨著當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，其制作和安裝技術(shù)更是成為建筑工程領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。因此，在具體施工中，相關(guān)單位一定要對(duì)鋼框架結(jié)構(gòu)的制作及其安裝技術(shù)足夠重視，通過先進(jìn)的技術(shù)措施解決傳統(tǒng)鋼框架結(jié)構(gòu)制作和安裝中的技術(shù)難題，為其制作和安裝提供足夠保障。這樣才可以有效滿足高層建筑工程施工對(duì)鋼框架結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用需求，促進(jìn)鋼框架結(jié)構(gòu)在高層建筑工程中的良好應(yīng)用與發(fā)展。

1高層鋼框架結(jié)構(gòu)主要施工工藝分析

1.1鋼結(jié)構(gòu)吊裝

（1）鋼柱吊裝。其順序是先安裝內(nèi)筒，后安裝外筒;先安裝中部，后安裝四周;先安裝下方柱，后安裝上方柱。且一定要按照具體的吊裝分區(qū)來施工。具體安裝中，鋼柱吊點(diǎn)應(yīng)在其頂部設(shè)置，可直接使用臨時(shí)連接板，且至少設(shè)置4塊，吊孔設(shè)置在臨時(shí)連接板的耳板上，將卡環(huán)穿在選好的吊點(diǎn)上，將鋼絲繩綁好，經(jīng)檢查合格之后便可起吊，待鋼柱初步就位后，拉好纜風(fēng)繩，再解鉤，這樣便完成了鋼柱就位。（2）鋼梁吊裝。其總體安裝順序與鋼柱一致，在完成相鄰2個(gè)鋼柱的安裝后，應(yīng)及時(shí)對(duì)其間的鋼梁進(jìn)行連接，這樣可使安裝好的構(gòu)件形成穩(wěn)定框架。在每天的安裝工作完成之后，一定要通過鋼梁連接所有的鋼柱，對(duì)于不能夠及時(shí)連接的鋼柱，一定要通過纜風(fēng)繩做好臨時(shí)固定處理。鋼梁安裝中，應(yīng)先安裝主梁，再安裝次梁;先安裝下層，再安裝上層。鋼梁吊點(diǎn)通常選在距離其兩端1/3的位置，并設(shè)置好吊耳，綁好鋼絲繩，經(jīng)檢查合格后便可進(jìn)行鋼梁的吊裝就位。（3）斜撐吊裝。吊裝中最為常用的是整體吊裝法，斜撐吊點(diǎn)設(shè)置及其安裝如圖1所示。

1.2加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)

多層框架房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容為抗震設(shè)計(jì)，抗震設(shè)計(jì)對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)水平的影響非常明顯。多層框架房屋建筑結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，抗震設(shè)計(jì)難度系數(shù)比較大，給抗震效果帶來的影響也比較明顯。在設(shè)計(jì)抗震系數(shù)時(shí)要準(zhǔn)確測量梁體的高度，并仔細(xì)分析其適用性。假如計(jì)算結(jié)果與設(shè)計(jì)結(jié)果之間存在偏差，選擇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)要以最大值為準(zhǔn)，防止出現(xiàn)梁體剛度不達(dá)標(biāo)的情況，以免最終引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。在設(shè)計(jì)梁端負(fù)筋時(shí)，假如計(jì)算結(jié)果與設(shè)計(jì)結(jié)果之間存在較大的偏差，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要以最小值為準(zhǔn)，使梁端的抗震性能達(dá)到最佳效果。設(shè)計(jì)人員在開展設(shè)計(jì)工作時(shí)，梁體端部負(fù)筋要滿足需求值的要求，適當(dāng)提高設(shè)計(jì)的寬度值，使最終的設(shè)計(jì)質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

2高層鋼框架結(jié)構(gòu)焊接變形的防治措施

2.1裝配與焊接順序的合理控制

在裝配焊接截面對(duì)稱性構(gòu)件時(shí)，應(yīng)先對(duì)其整體進(jìn)行裝配，再進(jìn)行焊接。焊接過程中，應(yīng)通過對(duì)角焊接的方法來達(dá)到變形平衡效果，并通過翻轉(zhuǎn)架或轉(zhuǎn)動(dòng)胎具的方法將位置焊縫控制為船形;或是由2個(gè)或4個(gè)焊接技術(shù)人員分別通過平焊及仰焊的方式，從中間朝兩端進(jìn)行焊接。在對(duì)大型桁架等大型鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝配焊接的過程中，應(yīng)盡量先進(jìn)行小件阻焊，再對(duì)總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝配與焊接。組裝過程中，為確保焊接接頭位置受熱均勻，消除其應(yīng)力，降低焊接變形，技術(shù)人員須根據(jù)實(shí)際情況做好其搭接長度、坡口角度、T形貼角焊縫連接尺寸、對(duì)接間隙等的合理控制，使其與工程中的實(shí)際焊接要求相符。

2.2鋼結(jié)構(gòu)連接

具體施工中，鋼框架結(jié)構(gòu)主要通過高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行連接，其主要的施工工藝如下。（1）在高強(qiáng)度螺栓安裝前，應(yīng)先將其接頭摩擦面清理干凈，不可出現(xiàn)鐵屑、毛刺、焊接飛物和油污等，沿著受力垂直方向，用鋼絲刷去除浮銹。同時(shí)，應(yīng)做好摩擦面的干燥處理，不可出現(xiàn)結(jié)霜、結(jié)露和積雪等現(xiàn)象，且不可在雨天安裝和連接。（2）高強(qiáng)度螺栓需自由穿入螺栓孔中，擴(kuò)孔時(shí)不可讓鐵屑掉進(jìn)板層間隙里，不可用氣割的方式進(jìn)行擴(kuò)孔，且一定要控制好擴(kuò)孔數(shù)量與直徑。如螺栓不能自由進(jìn)入孔位，則需要通過鉸刀或沖桿做好修正擴(kuò)孔，然后將螺栓自由穿入。（3）高強(qiáng)度螺栓的擰緊工作需分2次進(jìn)行，在將其穿入孔后，便可通過手動(dòng)或電動(dòng)扳手來完成初擰，讓連接面緊密結(jié)合，且連接面內(nèi)不可進(jìn)入雜物。為符合最小力矩要求，終擰過程中，一定要通過力矩控制設(shè)備來控制好強(qiáng)度。（4）在對(duì)接頭進(jìn)行裝配和緊固的過程中，應(yīng)從剛性端或者完成安裝的一端開始，朝著自由端裝配與緊固，螺栓的初擰與終擰均應(yīng)嚴(yán)格按照此緊固順序來進(jìn)行;螺栓群的緊固工作應(yīng)從中央開始，朝外側(cè)進(jìn)行緊固。

2.3反變形技術(shù)的合理應(yīng)用

在鋼結(jié)構(gòu)的拼裝過程中，應(yīng)按照施工經(jīng)驗(yàn)和工藝試驗(yàn)，朝著與焊接變形剛好相反的方向?qū)?gòu)件做出相應(yīng)的預(yù)變形處理，便可實(shí)現(xiàn)焊接變形的良好控制。首先應(yīng)進(jìn)行合理的試驗(yàn)，按照具體的設(shè)計(jì)要求來調(diào)整焊接參數(shù)，用相同材料和規(guī)格的鋼板先做1個(gè)試件，然后按照設(shè)計(jì)的方法對(duì)試件進(jìn)行焊接，使其焊接形式與焊角高度均與設(shè)計(jì)要求相符，待冷卻至環(huán)境溫度后，再對(duì)其翼板進(jìn)行變形量測量。將測量獲得的數(shù)據(jù)作為反變形壓制參數(shù)，在翼板中心線上用噸位相當(dāng)?shù)囊簤簤毫C(jī)壓出相應(yīng)的變形量。通過這種方式，使翼板兩端達(dá)到預(yù)先上翹的效果，進(jìn)而將其焊接過程中所產(chǎn)生的反方向變形量抵消掉，使其在焊接后剛好持平。

結(jié)語

在高層建筑工程的鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，為確保施工質(zhì)量與安全，施工單位一定要合理應(yīng)用施工工藝，包括測量定位、鋼結(jié)構(gòu)安裝以及鋼結(jié)構(gòu)連接等，以確保施工效果。同時(shí)應(yīng)足夠重視鋼結(jié)構(gòu)的焊接變形，明確鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的主要種類及其形成原因，并以此為依據(jù)，通過合理的措施來做好變形防治，包括放樣下料措施的合理控制、裝配焊接順序的合理控制、焊接工藝的合理應(yīng)用以及反變形技術(shù)的合理應(yīng)用等。通過這樣的方式，才可以實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)焊接變形問題的良好控制，有效滿足高層建筑工程對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際施工及應(yīng)用需求，提升鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用效果，促進(jìn)高層建筑工程的良好應(yīng)用與發(fā)展。

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