建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)的應(yīng)用

文／胡龍如、張健、曾慶亮、孫麗、周云 中國機(jī)械工業(yè)第五建設(shè)有限公司 安徽合肥 230031

引言：

近年來，隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，很多地區(qū)都由于發(fā)展過程中沒有很好的顧及環(huán)境的變化，出現(xiàn)很多地區(qū)空氣污染嚴(yán)重的情況，于是自2016年起政府就環(huán)境保護(hù)這件事，在工作報告中提出“綠色建筑和建材，在很多建筑中大力發(fā)展綠色環(huán)保的建筑結(jié)構(gòu)與材料，不僅提高了建筑技術(shù)的水平和質(zhì)量，而且還加快了標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的速度?！庇纱丝梢?，近年來，城鎮(zhèn)化建設(shè)水平也日益加快，許多現(xiàn)代化建筑都如同雨后春筍，因此正處于發(fā)展期的鋼結(jié)構(gòu)由于其在建筑過程中因自身體重比較輕、施工時建筑周期較短、抗地震性能還非常好、同時對于廢棄的鋼鐵材料還能很好的進(jìn)行二次回收再利用，所以在建筑過程中被使用和應(yīng)用的幾率就比較大，所在在建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過程中，雖然我國的建筑工程起步比較晚，但是發(fā)展速度很快，所以我國就鋼鐵結(jié)構(gòu)的安裝施工在近年來也取得了可喜的成績，在建筑施工方面相繼取得了卓越的成績。本文就建筑工程施工過程對于鋼結(jié)構(gòu)安裝的施工技術(shù)進(jìn)行探討，希望因此在鋼結(jié)構(gòu)的施工安裝方面取得更好的進(jìn)步。

1、鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點與缺點

1.1 鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點

1.1.1 鋼結(jié)構(gòu)材料塑性與韌性比較好

通常情況下，在建筑工程中選擇材料都會按照建筑要求進(jìn)行嚴(yán)格挑選。為什么建筑師在建筑中從以往的混凝土加固轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^鋼鐵搭建框架的構(gòu)建體系進(jìn)行施工呢，選擇這種鋼結(jié)構(gòu)材料的優(yōu)勢在哪里呢，它與其它材料的區(qū)別是什么呢？原因很簡單，因為鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度比較高，并且有很好的可塑性和韌性，因此選擇鋼結(jié)構(gòu)建筑就是水到渠成的事件。而鋼結(jié)構(gòu)所具備的優(yōu)勢在建筑中起著哪些關(guān)鍵的作用呢？首先是它不會因為承重太大而出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象，由于它的韌性很強(qiáng)，只會因為超負(fù)荷而出現(xiàn)彎曲，因此能夠保證建筑整體結(jié)構(gòu)的平衡性。通常情況下，在遇到一些超負(fù)荷的情況或者自然災(zāi)害時也會因為鋼結(jié)構(gòu)本身的韌性很強(qiáng)而很好的抵御風(fēng)險。同時因為材料的強(qiáng)度高，做成的構(gòu)件截面就能夠很好的節(jié)省材料，而且受到外力的時候還具備保證穩(wěn)定的作用。

1.1.2 材質(zhì)質(zhì)地均勻

通常鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)，內(nèi)部質(zhì)地都比較均勻。而這種材質(zhì)比較均勻的材料，恰恰是因為質(zhì)地比較好，能夠在應(yīng)用過程中均勻受力，滿足建筑施工的實際需求。由于需要鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)均勻，想要充分體現(xiàn)這一優(yōu)勢，所以在加工過程中生產(chǎn)部門需要對鋼材的整體質(zhì)量進(jìn)行有效的控制，從而排除不良因素造成的不良影響，確保鋼材的各個性能都在受力的范圍內(nèi)。

1.1.3 自重較輕

綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)本身的材質(zhì)質(zhì)地很均勻。除此之外，鋼材結(jié)構(gòu)自身比重會比普通混凝土建筑材料的比重就大，體現(xiàn)出來的優(yōu)勢就是其自身的強(qiáng)度也比較大，所以為了突顯這一優(yōu)勢，鋼結(jié)構(gòu)整體的自重就比較輕。這樣一來就在鋼結(jié)構(gòu)的加工生產(chǎn)和后期的出售創(chuàng)造了有力的條件，不僅可以加大運輸?shù)某休d量還能進(jìn)行遠(yuǎn)距離運輸。由此可見，大量選擇鋼結(jié)構(gòu)建筑材料也是未來建筑發(fā)展的必然趨勢。

1.1.4 穩(wěn)定性強(qiáng)

由于鋼結(jié)構(gòu)材料在建筑過程中具備很好的可塑性和韌性，并且這種材料本身的質(zhì)地還很均勻，外加自重較輕。所以在建筑過程中市場對這種材料的需求就因此而增大。同時，還因為建筑鋼結(jié)構(gòu)具備很好的承載力，從而再一次體現(xiàn)出它的強(qiáng)度很高。而高強(qiáng)度的建筑在建筑中會起到哪些作用呢？很明顯能夠節(jié)省材料與空間，搭建時能夠有效的減小接觸面積，而增加建筑的使用面積，使得相同的建筑場地采用鋼結(jié)構(gòu)建筑要比混凝土建筑體現(xiàn)的空間更大。由此可見，選擇這種鋼結(jié)構(gòu)的建筑材料不僅由于其自身的重量較輕，其穩(wěn)定性就更強(qiáng)，同時也會在遇到地震等自然災(zāi)害時，能夠更好的通過減輕內(nèi)部建筑材料的作用，通過自身穩(wěn)定性很好的保證人們的生命財產(chǎn)安全。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)的缺點

任何一種材料以及技術(shù)，在具備很多優(yōu)勢的同時，也會因為某些環(huán)節(jié)因為技術(shù)問題無法攻克，因此會出現(xiàn)一些無法避免的缺點。而鋼結(jié)構(gòu)材料，本身由于自身的導(dǎo)熱性就要比普通的混凝土建筑導(dǎo)熱性強(qiáng)，所以就很容易發(fā)熱，同時自身的耐火性就相對較差。有實驗表明，鋼結(jié)構(gòu)在溫度達(dá)到600℃的狀態(tài)下由于本身的耐火性太差就會出現(xiàn)一些在低溫狀態(tài)下呈現(xiàn)優(yōu)勢的性能因此處于劣勢狀態(tài)，隨之發(fā)生的就是鋼結(jié)構(gòu)自身的強(qiáng)度與剛度隨之也喪失。同時對于鋼結(jié)構(gòu)的材料來說，自身還有一個無法克制的缺點就是在建筑過程中必須要做好抗腐蝕措施，這是因為鋼結(jié)構(gòu)材料自身材質(zhì)中存在很多不穩(wěn)定元素，在遇到空氣時容易與外界發(fā)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致生銹腐蝕。所以，在選擇鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)建筑時抗腐蝕措施是必須要考慮的問題之一。

2、建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝施工前的要點分析

2.1 嚴(yán)格把控圖紙會審要點分析

建筑工程很顯然安裝前都具備一定的要求，所以前期工作就是制定圖紙的過程，要嚴(yán)格按照要求去設(shè)計，圖紙設(shè)計只是按照前期敲定的方案進(jìn)行的設(shè)計，最終在進(jìn)行安裝前還要有一個初步的審核階段，在這個階段需要注意的點就是必須在會審前熟悉圖紙，為了在審核時做到胸有成竹就要對設(shè)計的內(nèi)容也要有一定的掌握，同時在審核期間如發(fā)現(xiàn)安裝期間影響設(shè)計的問題要及時發(fā)現(xiàn)，并及時解決。對于安裝期間容易出現(xiàn)問題的點和影響安裝的技術(shù)難題以及安全隱患就能做到提前扼制，實現(xiàn)從根源上解決問題的目的。除此之外，施工人員要非常清楚，圖紙只是一個建筑設(shè)計的初步設(shè)計，所以在安裝期間，如發(fā)生因設(shè)計不合理造成的變更方案在征得建筑單位同意和允許的情況下必須要辦理變更手續(xù)，因為變更關(guān)系涉及到耽誤工期和費用的增加，因此，程序不嚴(yán)謹(jǐn)，可能會引發(fā)一系列的索賠事件發(fā)生。

2.2 加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)件的核查、編號以及彈線工作的要點分析

進(jìn)行完鋼結(jié)構(gòu)的圖紙會審工作之后，就進(jìn)入了初步的安裝準(zhǔn)備工作，這期間首先要明確需要準(zhǔn)備哪些構(gòu)建，以及構(gòu)建的數(shù)量、型號、強(qiáng)度和完整性、設(shè)計外觀和基本的實際尺寸、是否有出廠合格證都要進(jìn)行清點，這期間就是工具準(zhǔn)備工作，在使用期間，一旦出現(xiàn)不符合標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建和圖紙與實際設(shè)計不符合的情況，就需要在吊裝之前進(jìn)行糾正。此外，最節(jié)省時間和空間的方法就是對不同型號的構(gòu)建在匹配過程中就要進(jìn)行標(biāo)注，這樣不僅能夠避免吊裝出錯，還能提高安裝效率。同時還可以根據(jù)安裝初步定型的設(shè)計進(jìn)行調(diào)整，通過彈線對每一個不符合安裝標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計均進(jìn)行調(diào)整。

2.3 準(zhǔn)備充分的中轉(zhuǎn)場地

鋼結(jié)構(gòu)的安裝大多是用于建筑工程中。所以很明顯鋼結(jié)構(gòu)安裝的過程肯定會受場地的影響，如果現(xiàn)場空間不夠就要涉及到中轉(zhuǎn)場地的問題，所以對于高層鋼結(jié)構(gòu)的安裝更是一個對場地要求比較大的問題，設(shè)計中轉(zhuǎn)場地是必然事件，因此，不僅可以增加鋼結(jié)構(gòu)的存儲量，還能對鋼結(jié)構(gòu)做好定期的質(zhì)量檢查和修復(fù)，然后及時運送到施工現(xiàn)場。不難發(fā)現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)雖然在建筑過程中有很多特點。但為了使鋼結(jié)構(gòu)能夠長期穩(wěn)定的保存，對于中轉(zhuǎn)場地的要求也比較高。要做到場地平整以及排水系統(tǒng)良好，盡量減少雜物的堆放，同時也要注意鋼鐵結(jié)構(gòu)在堆放過程中為減少相互摩擦致使鋼結(jié)構(gòu)殘缺，所以需特別注意為很好的保存和快速獲取不同結(jié)構(gòu)的構(gòu)件還應(yīng)該分開放置。

2.4 其他準(zhǔn)備工作

很顯然鋼結(jié)構(gòu)建筑安裝雖然是一個優(yōu)勢很多的建筑方案，但是其安裝期間的準(zhǔn)備工作也是缺一不可的。例如當(dāng)要正式投入安裝工程期間，吊裝的機(jī)具、材料和人員都要按照要求做好準(zhǔn)備工作，然后在正式開工時根據(jù)要求組織施工人員進(jìn)場。由此看來，鋼結(jié)構(gòu)的安裝是一項技術(shù)含量較高的工作，所以在前期也要做好技術(shù)交底和人員培訓(xùn)工作。為防止施工期間影響鋼結(jié)構(gòu)的施工工作，還要在鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)入場地前將場地平整好，提前做好清除障礙物，除此之外還要為保障工作人員能夠獲取充足的能量設(shè)計和搭建臨時的辦公室、材料室、工人休息區(qū)以及開水房等。

3、建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)應(yīng)用

3.1 起重設(shè)備的選擇與布置

當(dāng)今社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，由此可見鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)很多時候都運用于高層建筑中。但在進(jìn)行高層建筑時人工徒手搬運的時代已經(jīng)過去了，所以很多時候就會采用塔吊起重等設(shè)備進(jìn)行高層建設(shè)鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工作，因為起重設(shè)備的選擇與布置要根據(jù)建筑場地的布置，跨度、以及場地等綜合因素考慮，同時還要考慮到安裝期間的安全性、可靠性和便利性。所以選擇布置就關(guān)系到構(gòu)建安裝等問題。與此同時還要清楚的是起重安裝具備一定的起重質(zhì)量，所以在正常工作期間就要根據(jù)工程量、工期及起重機(jī)臺班產(chǎn)量等因素確定，在確保工期的前提下也要考慮工程的安全和質(zhì)量。

3.2 測量技術(shù)

測量是建筑工程的一個重要環(huán)節(jié)。因為一個精準(zhǔn)的測量能給初步的繪圖設(shè)計提供更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，繪圖的精確度也更高，后期施工過程中就會避免由于繪圖設(shè)計不合理而導(dǎo)致反工的現(xiàn)象出現(xiàn)，不僅浪費材料，還增加了建筑成本。因此，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)在施工過程中，對于測量的高度垂直軸，高度偏差的指標(biāo)要求就更高。因為無論是指標(biāo)要求還是高度偏差，都會由于測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確而直接影響建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全。所以正確的測量方法，就是通過確定測量線來精準(zhǔn)定位。因此鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)的超高層建筑，就是通過地腳螺栓的嵌入式關(guān)鍵技術(shù)以及當(dāng)前門窗安裝的狀態(tài)等進(jìn)行安裝的。同時，由于高層建筑是有一定危險性的工作，所以測量人員還應(yīng)具備正確的測量觀念和自我安全保護(hù)意識。并且由于在測量時與正常的安裝之間施工生產(chǎn)的材料與構(gòu)建存在一定的誤差，使得安裝時無法完美貼合，這樣就會出現(xiàn)二次安裝的麻煩，但由于本身安裝后構(gòu)件結(jié)構(gòu)就存在一定的剛性，所以出現(xiàn)二次安裝就會加大安裝難度。所以想要避免這類情況的發(fā)生，就要在前期的測量時嚴(yán)格按照流程做大量的比對與試驗，減少糾正的次數(shù)。此外，由于任何一種技術(shù)都存在一定的差異與弊端，所以不同的樓層要提供不同程度的懸臂式安全網(wǎng)，圍網(wǎng)是為了有效的保護(hù)建設(shè)安全，所以在建設(shè)工作四周，鋼鐵技術(shù)在我國的發(fā)展也越來越好。就目前而言，為保證建筑的安全，加強(qiáng)建筑的防護(hù)措施，我國的工程大多都會選擇安裝鋼柱或者鋼柱底板來實現(xiàn)雙重控制保障的作用，所以在前期的測量時就尤其謹(jǐn)慎，后期在復(fù)測期間也會著重復(fù)測底板或者鋼柱的平整度與垂直度，如果復(fù)測期間發(fā)展還有一定的誤差現(xiàn)象，就可以做一些簡單微型的調(diào)整，最終的目的是直到符合要求為止。

3.3 鋼柱施工安裝技術(shù)

鋼柱施工安裝是為了方便施工，在安裝期間采用兩點就位和一點起吊的方法進(jìn)行安裝。而在進(jìn)行鋼柱安裝前，施工人員需要對節(jié)柱標(biāo)高、以及軸線進(jìn)行考察，要確保誤差在可控的范圍內(nèi)才可以進(jìn)行安裝，因為一旦測驗過程出現(xiàn)誤差太大的現(xiàn)象，就會影響整個安裝流程和安裝施工。并且為了方便期間，鋼柱構(gòu)件在進(jìn)行加工時會在安裝兩側(cè)設(shè)計連接耳板，這樣就能快速的通過螺栓和上下連接板進(jìn)行臨時固定，等到施工結(jié)束后可以順利的將耳板進(jìn)行拆除。

3.4 鋼結(jié)構(gòu)吊裝

在進(jìn)行高層建筑時不僅起重在安裝過程中起著非常關(guān)鍵的作用，吊裝也是一道非常關(guān)鍵的施工工序。這道工序的施工過程直接關(guān)系著整個工程的質(zhì)量和工期，同時在吊裝過程中吊裝的質(zhì)量是否順利，直接由安裝順序決定。在吊裝前要按照區(qū)域劃分，要有一定的吊裝順序，否則就會出現(xiàn)有的地方已經(jīng)安裝好，而有的地方還在等待安裝，又由于已經(jīng)安裝好的位置已經(jīng)完全遮擋或掩蓋了未安裝的部位，這期間就會出現(xiàn)設(shè)計順序不當(dāng)而反工的現(xiàn)象。所以在吊裝前要規(guī)定好先后順序，有一個緊密的施工順序就有了施工的基本核心。所以要按照由上到下的順序開始吊裝，還是從左到右的順序開始吊裝，這都要在考察整個工程結(jié)構(gòu)之后才能確定。因此固定好先后順序就可以開始吊裝工作了。例如，由上到下開始吊裝，首先要有主體框架，而采用這種吊裝結(jié)構(gòu)的目的是在于讓主架與核心筒以及鋼柱之間盡快形成穩(wěn)定的空間框架體系，通過先穩(wěn)定局部構(gòu)架的吊裝方式來固定次架和連接梁之間的關(guān)系，通過點、線、面之間的關(guān)系向外延伸吊裝到其他支架上。而通常情況施工人員都會在高層鋼結(jié)構(gòu)施工中將這種點線面結(jié)合的方式稱之為“區(qū)域吊裝”法，就是通過多個吊裝設(shè)備相互配合吊裝作業(yè)的方式來完成工作，這不僅可有效的保證吊裝之間的質(zhì)量和工期，還因為這種技術(shù)在多次的使用過程中積累了一定的經(jīng)驗，所以整個技術(shù)具備一定的延續(xù)性。在后來的建筑過程中無論是高層建筑還是超高層建筑，這種技術(shù)都成為施工過程中的必要技術(shù)。

3.5 鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)

焊接在施工過程中是很常用的一種技術(shù)。由于很多時候施工要實現(xiàn)連接點的相互結(jié)合，為加強(qiáng)連接處的穩(wěn)定性，通常會采用焊接的方法進(jìn)行安裝，不僅如此，有些施工焊接是為了材料方便施工，在施工過程中對于長度要求不一的工程還要通過焊接來實現(xiàn)及時補(bǔ)救的措施。而焊接的技術(shù)又會因為環(huán)境的影響有很多施工特點，所以通常情況下氣體保護(hù)焊接技術(shù)，電渣焊接技術(shù)及自動埋弧焊接是比較常用的技術(shù)。這期間，通過解決鋼失真的根本問題通常會采用固定焊接鋼結(jié)構(gòu)的方式來完成。然而焊接這種在建筑中經(jīng)常被用到的技術(shù)也存在一定的技術(shù)壁壘。通常情況下，為了保證焊接處不變形，在焊接過程中都會采用減小焊接點。這是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵點，與此同時，在焊接過程中還會通過考察工藝參數(shù)的方式來規(guī)劃焊接結(jié)構(gòu)和確定焊接點的大小。焊接也是一門技術(shù)，非專業(yè)的人員進(jìn)行焊接時不僅增加了風(fēng)險還無法保證質(zhì)量，所以對于焊接這項簡單的工作，在施工前也要做好技術(shù)交底工作和人員技術(shù)培訓(xùn)工作。

4、鋼結(jié)構(gòu)材料安裝時應(yīng)該注意的問題

4.1 鋼結(jié)構(gòu)材料的質(zhì)量

任何一項技術(shù)都要求其成品質(zhì)量能夠達(dá)標(biāo)，但是很明顯的一點就是任何一個成品的好壞其原材料質(zhì)量的好壞均有決定性的影響，因此相關(guān)的鋼材加工廠在選擇原材料時能夠按照高標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加工。除此之外，對于加工設(shè)備也要選擇高性能的產(chǎn)品，并且在材料與設(shè)備都準(zhǔn)備充分的基礎(chǔ)上，要嚴(yán)格按照國家對鋼材需求的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)管理進(jìn)行全方位、多元化的質(zhì)量控制工作。其中最主要的就是針對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的焊接質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制和把關(guān)。明確焊接材料的選取、焊接人員的技術(shù)好壞、以及不同的鋼柱質(zhì)量選用的焊接條也不同，只有這樣才能通過控制各方面影響鋼結(jié)構(gòu)的因素來有效的加工出好的產(chǎn)品來。

4.2 安全工作分析

任何工作都具備一定的安全問題，所以在進(jìn)行工作前應(yīng)該分析工作中可能會出現(xiàn)哪些安全隱患問題，從而發(fā)現(xiàn)影響這些安全問題出現(xiàn)的因素有哪些，應(yīng)如何避免。因此，在鋼結(jié)構(gòu)的安裝過程中，工作人員只有在保證個人安全的前提下才能進(jìn)行高難度的工作，所以加強(qiáng)工作人員的安全是一個極其重要的事情。尤其進(jìn)行高危作業(yè)時，存在的安全隱患是非常明顯的。為防止和避免安全事故，工程的整體規(guī)劃人員都會安排專門的安全管理人員進(jìn)行安全工作的督察與實時整改，同時為防止在管理人員無法全程陪同工作的情況下出現(xiàn)安全類的問題，制定出專門的安全規(guī)章制度，對沒有安全意識的工作人員通過獎懲制度進(jìn)行約束，這樣在安裝過程中不僅保證了工作人員的安全，還能順利完成工作。而在當(dāng)今的社會發(fā)展中，建筑項目越來越多，在建筑過程中隨著高度的增加，安全隱患問題也隨之增加，因此為保證施工質(zhì)量和安裝效率，就需要管理人員在施工前制定周密的計劃，每一步計劃都要考慮人員的安全問題，這樣既保證人員安全，又高質(zhì)量、高效率的完成工作。只要在施工過程中不出現(xiàn)安全事故，前期為了保證施工人員的安全而做出的準(zhǔn)備工作都是有必要的。

結(jié)語：

總之，通過論文對鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探究后，會發(fā)現(xiàn)在采用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行建筑時雖然自身的優(yōu)勢有很多，并且在建筑過程中有很多技術(shù)已經(jīng)逐漸被大量采用，同時在今后的建筑發(fā)展中也會逐漸走向普遍應(yīng)用的狀態(tài)，但是自身存在的缺點也不容小覷。通過當(dāng)前的現(xiàn)狀來看，對于鋼結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)的缺點還能利用涂裝除銹劑來實現(xiàn)抗腐蝕作用。但是，就當(dāng)前我國的發(fā)展趨勢來看，想要在這些方面取得成績，還要對鋼結(jié)構(gòu)的材料進(jìn)行分析，從而找到解決問題的方法，進(jìn)一步促進(jìn)我國鋼結(jié)構(gòu)材料在建筑中更好更快的發(fā)展。