建筑工程鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)分析

王明偉

【摘要】隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，我國(guó)建筑工程規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，鋼結(jié)構(gòu)作為建筑工程的主要結(jié)構(gòu)形式之一，具有強(qiáng)度高、自重輕、抗震能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。因此，開(kāi)展超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的研究具有重要意義。在全面了解了鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體工程案例，對(duì)某超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析研究。

【關(guān)鍵詞】超高層建筑;鋼結(jié)構(gòu);特點(diǎn);施工技術(shù)要點(diǎn)

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

16.103

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，建筑行業(yè)取得了令人矚目的成績(jī)。大量新技術(shù)、新工藝、新材料不斷涌現(xiàn)，且被廣泛應(yīng)用到建筑施工中。鋼結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代化建筑結(jié)構(gòu)的主要類(lèi)型，是由鋼制材料組成的結(jié)構(gòu)形式，其特點(diǎn)為材料強(qiáng)度高、自身重量輕，節(jié)骨可靠性良好。

1、施工難點(diǎn)

某項(xiàng)目為超高層鋼結(jié)構(gòu)工程，施工難度較大，具體情況為：①工程總用鋼量大，為23000t，總體來(lái)講，工程構(gòu)件數(shù)量較多，且具有復(fù)雜的連接節(jié)點(diǎn)、體量大、深化設(shè)計(jì)難度大等。若圖紙深化不及時(shí)，必定會(huì)對(duì)后期施工工序造成不利影響。②在鋼結(jié)構(gòu)中，多數(shù)鋼柱牛腿設(shè)為空間角度，在設(shè)計(jì)深化過(guò)程中，怎樣合理利用空間角度，如何將構(gòu)件的信息特征表達(dá)出來(lái)，如何準(zhǔn)確直觀地確定各零件、部件的位置極為關(guān)鍵。③構(gòu)件之間具有極為復(fù)雜的連接情況，特別是在核心筒節(jié)點(diǎn)等方面，多桿件交匯問(wèn)題較為普遍，怎樣組織各零部件組裝順序至關(guān)重要。

2、施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 加工制作

工程的主要組成部分為內(nèi)部核心筒、外側(cè)框架柱，為框筒結(jié)構(gòu)。為了保證施工質(zhì)量，可在工廠內(nèi)完成主要構(gòu)件加工制作工序。構(gòu)件類(lèi)型不同，加工工藝、設(shè)備均有所不同。在加工過(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件下料、組裝、焊接等工序均會(huì)對(duì)其質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。根據(jù)工程實(shí)際情況，工程涉及十字型柱、H型鋼柱、H型鋼梁等，在此僅以焊接H型截面構(gòu)件加工制作工藝為例進(jìn)行分析。①鋼板機(jī)械矯正。在裝卸或運(yùn)輸鋼板時(shí)，若保護(hù)措施不正確，極易影響鋼板質(zhì)量，導(dǎo)致不平整，無(wú)法滿足規(guī)定要求。因此，加工制作時(shí)，要提前做好鋼板機(jī)械校正工作，鋼板表面平整度損傷深度在0.5mm以內(nèi)。②放樣、排版。結(jié)合施工圖紙，根據(jù)尺寸要求，在鋼板上進(jìn)行零部件放樣、排版，合理利用鋼材，減少浪費(fèi)。③鋼板下料。一般可采用火焰切割或剪切的形式進(jìn)行鋼板下料，工程以火焰切割下料為主。切割過(guò)程中，由于焰縫的存在，很容易導(dǎo)致鋼板下料板寬度不夠，因此，在放樣過(guò)程中，必須對(duì)切割余量綜合考慮。④坡口制作。采用自動(dòng)切割方式用于腹板坡口，在整體組裝后，即可切割翼緣坡口。坡口切割后打磨，將切割過(guò)程中出現(xiàn)的鐵渣、不平處清除，確保組裝焊接質(zhì)量。⑤H型鋼組立。組立前，需詳細(xì)核對(duì)H型鋼的各個(gè)零部件規(guī)格，保證質(zhì)量滿足規(guī)定要求。組立過(guò)程中，為保證質(zhì)量，需設(shè)臨時(shí)措施，比如間隔一定距離，設(shè)置一道支撐，從而保證組立穩(wěn)固，不會(huì)出現(xiàn)變形等現(xiàn)象。⑥H型鋼焊接。H型鋼焊接過(guò)程中，可采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊打底，隨后通過(guò)埋弧自動(dòng)焊對(duì)焊接處和蓋面繼續(xù)焊接。根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求，可采用對(duì)角焊的方式進(jìn)行H型鋼焊接，保證焊接順序無(wú)誤，盡可能降低焊接產(chǎn)生的變形問(wèn)題。⑦H型鋼矯正。焊接過(guò)程中，鋼梁極易產(chǎn)生變形，因此，需根據(jù)實(shí)際情況采取矯正方式。工程以機(jī)械矯正為主，針對(duì)翼緣處變形，矯正可采用矯平機(jī)完成。一般可分多次完成矯正，每次矯正量不得超過(guò)3mm。⑧H型鋼制孔。由于工程H型鋼截面較大，為保證其精度，可采用三維數(shù)控鉆床進(jìn)行螺孔制作。⑨H型鋼端部腹板弧槽、過(guò)焊孔加工。加工時(shí)可采用數(shù)控鎖扣銑床，一次完成坡口、端面、腹板弧槽等加工作業(yè)。同時(shí)，采用半自動(dòng)切割法進(jìn)行切割處理，盡可能降低集中應(yīng)力情況。⑩整體檢查。完成上述施工后，需對(duì)H型鋼截面高度、寬度等進(jìn)行詳細(xì)檢查，保證各項(xiàng)指標(biāo)滿足規(guī)定要求。?除銹防腐。采用封閉式全自動(dòng)噴丸機(jī)作為鋼結(jié)構(gòu)除銹設(shè)備，除銹2h后，均勻涂抹防銹漆，待涂抹結(jié)束后，需按照規(guī)范大小、位置情況等進(jìn)行構(gòu)件重新標(biāo)識(shí)。

2.2 安裝施工

工程建筑高度及構(gòu)件截面大，在安裝核心筒鋼柱時(shí)，需要先安裝鋼柱，并與鋼柱頂端連接，輔助水平支撐鋼梁，隨后進(jìn)行鋼柱固定、焊接。具體安裝流程為：①吊裝準(zhǔn)備。施工前，需詳細(xì)檢查吊裝索具，根據(jù)不同重量的鋼柱配置合理的吊裝索具，保證各項(xiàng)準(zhǔn)備工作完成。②吊點(diǎn)設(shè)置。吊點(diǎn)必須對(duì)稱布設(shè)，在鋼柱吊起過(guò)程中，保證兩側(cè)繩索受力一致，保證柱身垂直，確定吊裝點(diǎn)準(zhǔn)確無(wú)誤。③清理坡口。在吊裝鋼柱時(shí)，需打磨處理對(duì)應(yīng)的鋼柱連接位置坡口，保證坡口潔凈、無(wú)雜物，為后期安裝、焊接鋼柱提供可靠保障。④鋼柱臨時(shí)固定。由于獨(dú)立設(shè)置核心筒鋼柱，加之大多數(shù)截面尺寸不大，后期施工作業(yè)極易影響鋼柱質(zhì)量，導(dǎo)致變形。為避免此類(lèi)問(wèn)題出現(xiàn)，決定用連接耳板固定鋼柱，并將臨時(shí)水平支撐增設(shè)到柱頂處。

2.3 焊接施工

（1）焊接節(jié)點(diǎn)形式

在上下層鋼柱連接中，十字形鋼柱和箱型鋼柱在核心筒內(nèi)對(duì)接，外框架處圓管柱對(duì)接連接，在完成安裝施工后，通過(guò)連接耳板臨時(shí)固定，并進(jìn)行焊接。此外，在連接樓板鋼梁和節(jié)點(diǎn)板時(shí)，通過(guò)拴焊連接方式。在周?chē)蚣苤椭髁哼B接位置，主梁應(yīng)連接鋼柱伸出的牛腿，翼緣板采用對(duì)接焊接法，并通過(guò)雙夾板高強(qiáng)螺栓連接腹板。

（2）構(gòu)件對(duì)接的焊接形式

構(gòu)件不同，則焊接方式不同。工程構(gòu)件類(lèi)型較多，且部位不同，因此焊接方式也多種多樣。

（3）焊接施工工藝

①焊前檢查、清理。采用的焊接材料、設(shè)備應(yīng)與母材相符，保證焊接位置組裝精度等均可滿足施工要求，若不滿足規(guī)定要求，需再次進(jìn)行打磨處理，并將坡口內(nèi)雜物清理干凈。②墊板裝配。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，合理裝配墊板，待焊接施工后，便可按照尺寸切割引弧板、引出板，并進(jìn)行打磨處理。③焊接環(huán)境。為保證焊接質(zhì)量，須設(shè)作業(yè)平臺(tái)，并將防火布鋪設(shè)到底部，采取一定防風(fēng)方案。同時(shí)將接火斗設(shè)于掛籃作業(yè)的鋼梁接頭下方。根據(jù)施工規(guī)定，在焊接前做好預(yù)熱處理，保證各項(xiàng)條件均可滿足焊接要求。④定位焊。組裝完構(gòu)件，便可通過(guò)定位焊進(jìn)行臨時(shí)固定，滿足施工要求。相比設(shè)計(jì)值，其尺寸不得大于2/3，長(zhǎng)度控制在40mm以內(nèi)，間隔不超過(guò)600mm。同時(shí)，通過(guò)小直徑焊條打底焊。根據(jù)既定焊接順序進(jìn)行焊接處理。比如H型鋼需先進(jìn)行下翼緣焊接，再進(jìn)行上翼緣焊接，兩端焊接時(shí)間不得重疊，要錯(cuò)開(kāi)一定時(shí)間，盡可能降低焊接收縮應(yīng)力。

結(jié)語(yǔ)：

隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市人口越來(lái)越多，住房需求急劇上漲。為了緩解城市住房壓力，建筑工程逐步向高層化、大型化發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)作為建筑工程的主要結(jié)構(gòu)形式，規(guī)范施工作業(yè)，才能提高施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]孔顏可，馬強(qiáng).建筑工程鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)和措施[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（33）：179.

[2]張文凱.建筑工程鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)和措施[J].中國(guó)住宅設(shè)施，2019（8）：111-112+9.

[3]連偉.超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)和措施[J].新型工業(yè)化，2020，10（4）：149-152.

[4]王超群.超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工安全技術(shù)及其標(biāo)準(zhǔn)化[J].建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)，2020，47（6）：117-118.