淺談鋼結(jié)構(gòu)建筑工程中的施工安裝技術(shù)應(yīng)用

【摘要】研究鋼結(jié)構(gòu)建筑工程中的施工安裝技術(shù)，提高施工安裝技術(shù)水平，為鋼結(jié)構(gòu)建筑工程的質(zhì)量提升和行業(yè)發(fā)展作出積極貢獻(xiàn)。以某辦公樓為例，針對該工程的鋼結(jié)構(gòu)施工安裝中存在作業(yè)空間窄、焊接工程量多、構(gòu)件截面大等問題，深入研究鋼結(jié)構(gòu)建筑工程中的施工安裝技術(shù)解決這些問題，該技術(shù)包括：錨栓和預(yù)埋件安裝、鋼柱安裝、高強(qiáng)螺栓安裝等，并分析鋼結(jié)構(gòu)連接施工技術(shù)要點(diǎn)，依據(jù)案例中所使用鋼材的型號，選取合適焊接工藝實(shí)施鋼結(jié)構(gòu)連接施工。通過該技術(shù)保證焊接強(qiáng)度，并提高鋼結(jié)構(gòu)建筑工程整體穩(wěn)定性。

【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)； 建筑工程； 施工安裝技術(shù)； 焊接技術(shù)

【中圖分類號】TU758.11A

0 引言

鋼結(jié)構(gòu)憑借其高強(qiáng)度、輕自重、施工周期短和環(huán)保等優(yōu)勢，在現(xiàn)代建筑工程中扮演著越來越重要的角色，尤其在大型公共建筑、工業(yè)廠房和超高層建筑領(lǐng)域應(yīng)用廣泛［1］。然而，隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑工程規(guī)模和復(fù)雜度的不斷增加，施工安裝技術(shù)的研究也變得至關(guān)重要［2］。施工安裝技術(shù)直接影響著工程的質(zhì)量、安全和經(jīng)濟(jì)效益，對推動建筑行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級具有重要意義［3］。盡管國內(nèi)外學(xué)者和工程師在鋼結(jié)構(gòu)施工安裝技術(shù)方面取得了一定的成果，但實(shí)際工程中仍面臨著施工精度控制、節(jié)點(diǎn)連接技術(shù)和焊接質(zhì)量控制等挑戰(zhàn)［4］。本文旨在深入探討鋼結(jié)構(gòu)建筑工程中的施工安裝技術(shù)，分析現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出改進(jìn)措施和優(yōu)化方案，為鋼結(jié)構(gòu)建筑工程的施工安裝提供技術(shù)支持和參考。

1 工程概況

以合肥市春華起重機(jī)械有限公司新建綜合樓項(xiàng)目為例，該建筑使用年限是50年，總高為40層，每層高度是4.2 m，建筑總面積與高度分別為126 780.2 m2、178.4 m。由外部鋼框架與核心筒構(gòu)成該建筑，其中由10根箱型柱與20根圓管柱組成外側(cè)框架柱，18根H型鋼柱組成核心筒鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)的鋼材總用量是1.25×104 t。鋼結(jié)構(gòu)施工安裝中存在作業(yè)空間窄、焊接工程量多、構(gòu)件截面大等問題，因此需要采用高標(biāo)準(zhǔn)的鋼結(jié)構(gòu)建筑工程中的施工安裝技術(shù)，解決這些問題。

2 鋼結(jié)構(gòu)建筑工程中的施工安裝技術(shù)

2.1 錨栓和預(yù)埋件安裝

該案例工程內(nèi)為成組錨栓，采用“支架法”埋設(shè)錨栓，可提高布置準(zhǔn)確性。錨板和錨筋焊接成鋼梁預(yù)埋件，鋼板與錨筋分別是Q345B型號鋼、HRB335型號鋼筋，預(yù)埋件將外框鋼梁和內(nèi)筒連接在一起，并安裝在內(nèi)筒剪力墻中，預(yù)埋件連接節(jié)點(diǎn)，見圖1。

鋼梁預(yù)埋件安裝技術(shù)流程如下：

（1）鋼梁預(yù)埋件定位。安裝員工利用鋼尺與全站儀完成預(yù)埋件定位，并對埋件位置實(shí)施標(biāo)記后，進(jìn)行鋼梁預(yù)埋件安裝。

（2）預(yù)埋件放到規(guī)定位置，同時對其實(shí)施加固操作后，開始對埋件表面的油垢與灰塵進(jìn)行清理工作。

（3）對埋件的軸線、標(biāo)高實(shí)施第二次復(fù)核，在測試結(jié)果沒有誤差后，連接鋼筋和埋件［5］。

2.2 鋼柱安裝

核心筒鋼柱安裝之前對其測量定位也比較重要的環(huán)節(jié)。采用經(jīng)緯儀對核心筒鋼柱的垂直面實(shí)施測量與控制，再利用鋼尺與全站儀測量核心筒和鋼柱節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。

鋼柱吊裝測量流程，見圖2。

核心筒鋼柱安裝流程如下：

（1）為減少地面和柱底部摩擦，通過吊車回轉(zhuǎn)法對鋼柱實(shí)施起吊，將枕木墊設(shè)在柱根部，提高柱體在起吊時的穩(wěn)定性。該工程的核心筒鋼柱通過回轉(zhuǎn)半徑為60 m的起重量13 t塔吊實(shí)施安裝。

（2）鋼柱起吊之前，施工員工必須詳細(xì)檢查柱基，保證定位標(biāo)高、軸線等數(shù)據(jù)的精度。

（3）地腳螺栓預(yù)埋點(diǎn)必須準(zhǔn)確，才能提高基座和鋼柱的牢固性，且螺紋必須清潔。

（4）在起吊時，需要確保鋼柱呈垂直狀態(tài)。起吊點(diǎn)的選取直接影響后期的起吊效果。通常將鋼柱頂部吊點(diǎn)作為起吊點(diǎn)，保持整根柱體穩(wěn)定。應(yīng)避免構(gòu)件與起吊鋼柱碰撞［6］。

2.3 幕墻鋼結(jié)構(gòu)安裝

瀑布幕墻應(yīng)用在建筑的10層以上。通過鑲嵌式安裝幕墻鋼結(jié)構(gòu)鋼板梁，在地面拼接鋼板梁，用塔吊提升相應(yīng)高度后，將鋼板梁放至指定地方。幕墻鋼結(jié)構(gòu)施工安裝具體步驟為：

（1）在施工場地開始對卷揚(yáng)機(jī)提升架與托架平臺的安裝，在托架上托起鋼板梁，并通過卷揚(yáng)機(jī)將其吊升。

（2）鋼板梁通過雙點(diǎn)吊方式將其從地面勻速吊起，將鋼板梁移至指定地方，由安裝施工員工與塔吊相互配合安裝鋼板梁。施工安裝中所使用的提升系統(tǒng)，見圖3。

幕墻鋼結(jié)構(gòu)吊裝過程中所使用控制方案如下：

（1）控制吊桿的垂直度與傾斜度。鋼板梁吊裝準(zhǔn)確性受垂直度與傾斜度影響較大。在雙點(diǎn)起吊時，必須控制吊桿傾斜度低于1%，待鋼板梁吊升至規(guī)定高標(biāo)后，施工安裝員工復(fù)核軸線的精度，檢查銷軸和鋼板梁是否連接牢固，待檢查合格后，將吊索松開。

（2）控制標(biāo)高?；鶞?zhǔn)線以每層的標(biāo)高作為標(biāo)準(zhǔn)控制線，通過水準(zhǔn)儀對各個節(jié)點(diǎn)標(biāo)高進(jìn)行控制，控制安裝高度和標(biāo)高誤差低于10 mm。

2.4 外框鋼柱和鋼梁安裝

外框鋼柱柱型參數(shù)，見表1。

外框鋼柱通過分區(qū)安裝技術(shù)，將該部分施工安裝分為4個區(qū)域，具體外框鋼柱和鋼梁安裝流程如下：

（1）對第1區(qū)域里的鋼柱開始吊裝。

（2）在主框架梁安裝后，采用焊接方式將梁和鋼柱固定在一起，形成一個穩(wěn)定的體系，同時對第1區(qū)域的內(nèi)次梁進(jìn)行吊裝，結(jié)束第1區(qū)域施工。

（3）依據(jù)相同的次序，實(shí)現(xiàn)剩余3個區(qū)域的外框鋼柱和鋼梁施工安裝。

（4）待全部施工結(jié)束后，實(shí)施檢查校正，確保梁柱的垂直度、標(biāo)高等都滿足施工要求。

2.5 高強(qiáng)螺栓安裝

在吊裝完成后，螺栓穿入每個節(jié)點(diǎn)板上下螺栓孔。在螺栓孔上安裝高強(qiáng)度螺栓，通過手動扳擰緊高強(qiáng)度螺栓，將過鏜沖拔出后，在此位置陸續(xù)安裝高強(qiáng)度螺栓。螺母的一面放置墊圈，螺栓方向必須一樣，切勿裝反。在保證電動扳手質(zhì)量合格后，由外圍向中間框架梁實(shí)施終擰。高強(qiáng)螺栓緊固保證螺栓干燥后可進(jìn)行終擰，依據(jù)施工要點(diǎn)對不同節(jié)點(diǎn)的安裝采用合適施工方案。高強(qiáng)度螺栓必須保證緊密貼各連接面板，接觸面受安裝偏差、制造偏差等原因影響導(dǎo)致出現(xiàn)縫隙。

3 鋼結(jié)構(gòu)連接施工技術(shù)

針對案例中使用鋼材型號分別為Q345鋼與Q235鋼，選取焊接工藝分別為CO2氣體保護(hù)焊（GMAW）、手工電弧焊（SMAW），焊接工藝要求，如表2所示。

鋼結(jié)構(gòu)連接施工技術(shù)如下：

（1）采用SMAW方式連接坡口。在施工前，檢查坡口，將鋼墊板和電弧引入板設(shè)置好，通過點(diǎn)焊將這兩塊板固定在一起，清除焊接坡口的雜物，同時實(shí)施焊接口預(yù)熱操作。

（2）鋼柱與主梁連接中，通過GMAW實(shí)現(xiàn)上、下翼坡口的連接，高強(qiáng)螺實(shí)現(xiàn)主梁與次梁的連接位置的連接。

（3）按照結(jié)構(gòu)對稱、全方位對稱、節(jié)點(diǎn)對稱原則實(shí)施焊接。針對多層焊接，必須采用連續(xù)施焊，等待各層焊道結(jié)束后，清理焊渣，并對焊接缺陷實(shí)施檢查，繼續(xù)下一步焊接。

（4）厚板坡口焊。針對不同層面選取焊條規(guī)格會出現(xiàn)差異，例如：用5 mm焊條完成蓋面層焊接；通過5～6 mm實(shí)現(xiàn)中間層焊接；用4 mm焊條完成打底層焊接。利用連續(xù)施焊實(shí)現(xiàn)三層焊接，清理干凈焊渣。

（5）安排2名焊工對稱焊接，完成柱子與柱子焊接。焊接接頭必須要焊透，如果是多層焊接，需以鋼結(jié)構(gòu)安裝為基礎(chǔ)，焊接順序?yàn)轫攲又汗?jié)點(diǎn)—底部柱梁節(jié)點(diǎn)—中間柱梁節(jié)點(diǎn)，由中間軸線往四周焊接，確保焊縫高度。

4 結(jié)論

基于合肥市春華起重機(jī)械有限公司新建綜合樓項(xiàng)目的案例，本文深入探討了鋼結(jié)構(gòu)建筑工程中的施工安裝技術(shù)應(yīng)用。通過采用先進(jìn)的施工安裝技術(shù)，例如錨栓和預(yù)埋件安裝、鋼柱安裝、高強(qiáng)螺栓安裝以及合理的焊接工藝，有效地解決了作業(yè)空間窄、焊接工程量大、構(gòu)件截面厚等難題，確保了工程質(zhì)量和安全，并提高了鋼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

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