工程施工中大跨度钢结构施工技术

工程施工中大跨度钢结构施工技术

刘甲

天津万事兴建工集团有限公司天津蓟县301900

【摘要】近年来，我国的经济建设处于快速发展的阶段，促进了工业领域很多项目的建设。在我国钢结构大力发展的基础上，我国的钢材品种和产量逐年增加，钢材质量也有所增长。由于我国的建筑政策不断优化，建筑技术水平也有所提高，钢结构工程施工技术在我国的应用越来越广泛，而且钢结构具备的诸多优越性也被重视，钢结构工程的应用也因此增加。本文介绍了钢结构施工技术与管理的一些特点。

【关键词】钢结构;施工技术;施工管理

在建筑钢结构工程的施工中，要加强技术应用和管理。钢结构工程不同于一般的建筑工程，其工程的跨度大，需要较大的工程建筑空间。由于钢结构工程的施工进度较快，而且钢结构工程的实用性较强，在建筑工程中的施工成本较低，从而被较多地应用到一些跨度较大的厂房和一些跨度大的公用建筑工程中。对于钢结构，主要是用钢材进行制作，需要经过选择钢型和钢板，再通过焊接、连接螺栓以及铆接等一系列过程完成。钢结构是建筑结构的重要类型之一，具有比普通钢筋混凝土结构不同的特性，而且具有施工快速、具有优良抗震性以及高回收率的优点。所以，加强钢结构工程的施工技术应用和工程管理，在钢结构工程的实践中总结管理要点。

1.钢结构技术

钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式之一。我国是最早用铁制造承重结构的国家，远在秦始皇时代，就已经用铁做简单的承重结构，而西方国家在17世纪才开始使用金属承重结构。我国虽然早期在铁结构方面有卓越的成就，但由于2000多年的封建制度的束缚，科学不发达，因此，长期停留于铁制建筑物的水平。直到19世纪末，我国才开始采用现代化钢结构。新中国成立后，钢结构的应用有了很大的发展，不论在数量上或质量上都远远超过了过去。钢结构较其它结构有着非比寻常的优越性，笔者归纳了以下几点：一、快捷，全部干作业施工，不受环境季节影响。一栋300平方米左右的建筑，只需5个工人30个工作日可以完成从地基到装修的全过程。二、环保，材料可100%回收，真正做到绿色无污染。三、节能，全部采用高效节能墙体，保温、隔热、隔音效果好，可达到50%的节能标准。四、抗风性，型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的五分之一，可抵抗每秒70米的飓风，使生命财产能得到有效的保护。五、隔音性，隔音效果是评估住宅的一个重要指标，轻钢体系安装的窗均采用中空玻璃，隔音效果好，隔音达40分贝以上；由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成的墙体，其隔音效果可高达60分贝。六、健康性，干作业施工，减少废弃物对环境造成的污染，房屋钢结构材料可100%回收，其他配套材料也可大部分回收，符合当前环保意识；所有材料为绿色建材，满足生态环境要求，有利于健康。七、舒适性、轻钢墙体采用高效节能体系，具有呼吸功能，可调节室内空气干湿度；屋顶具有通风功能，可以使屋内部上空形成流动的空气间，保证屋顶内部的通风及散热需求。八、耐久性，轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成，钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造，有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响，增加了轻钢构件的使用寿命。结构寿命可达100年。九、保温性，采用的保温隔热材料以玻纤棉为主，具有良好的保温隔热效果。用以外墙的保温板，有效的避免墙体的“冷桥”现象，达到了更好的保温效果。100mm左右厚的R15保温棉热阻值可相当于1m厚的砖墙。十、抗震性，低层别墅的屋面大都为坡屋面，因此屋面结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系，轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后，形成了非常坚固的"板肋结构体系"，这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力，适用于抗震烈度为8度以上的地区。

2.钢结构施工技术要点

笔者对于钢结构施工技术的体会是应严格控制焊接参数，减小焊接变形，并采用特定工艺及专用胎具进行校正，以保证构件几何尺寸和焊接质量，在安装过程及时采取有效措施消除累计误差，彩板安装重点是要注意防漏，并注意外观质量。具体说来是，首先，屋面檩条、墙檩条安装同时进行。檩条安装前，对构件的变形情况进行检查，如有超限进行处理，清除构件表面油污、泥沙等。将数根檩条作为一组，一起吊装，在一跨安装完毕后，检查檩条坡度。要求檩条的直线度控制在允许偏差范围内，否则利用连接螺栓加以调整。其次，为消除立柱长度制造中的误差对立柱标高的影响，吊装前，从牛腿上平面向下量1m作为理论标高的截面，标出明显标记，用作调整立柱标高的基准。在立柱底板的上表面，标出通过立柱中心的纵横轴十字交叉线，用作立柱安装定位的基准。安装时将立柱上与基础上十字交叉线重合，先用水平仪以立柱上理论标高处的标记为准校正立柱的标高，然后用垫块垫实，拧紧地脚螺丝。再用两台经纬仪从两轴线方向校正立柱的垂直度，达到要求后使用双螺帽将螺栓拧紧。对于单根不稳定结构的立柱，可借助加风缆临时保护措施。对于设计有柱间支撑的立柱，可借助安装柱间支撑，以增强结构稳定性。另一方面，屋面梁在地面拼装前应对构件进行检查，当构件变形不超限、高强度螺栓连接摩擦面没有泥沙等杂物并确认摩擦面平整、干燥时，方可在地面拼装。拼装时采用无油枕木将构件垫起，构件两侧用木杠支撑，以增强稳定性。屋面梁的拼装以两柱间作为一单元，单元拼接后要检验：①梁的直线度；②与其它构件（例如立柱）联结的螺栓孔的间距尺寸。调整检验达到要求后，拧紧高强度螺栓。吊车梁安装前，应对其进行检查，当变形不超限时才能安装。吊车梁单片吊装就位后应及时与牛腿用螺栓连接，并将梁上缘与柱之间的连接板连接，用水平仪和经伟仪照准调整，符合要求后将螺栓拧紧。吊装完毕后对所有构件复检、调整，达到设计要求后，进行现场施焊，对构件油漆损坏处进行修补。

3.钢结构工程施工前的准备工作管理

对于钢结构工程的施工，需要加强施工前的各项准备工作的管理，从而促进钢结构技术的应用。首先，钢结构工程的施工包含两个方面，即工厂制作和现场安装两个阶段。做好钢结构制作单位和安装单位的考察，才能很好地进行选择，以促进钢结构工程的进度和工程质量。在钢结构工程的制作和安装需要考察的内容是企业资源、企业的生产规模以及技术人员的配备等问题。

其次，需要对钢结构的施工图纸加强审核[3]。在工程建设中，图纸是工程建设施工的重要参照依据，对工程的整体结构具有掌控作用。一般而言，工程的施工图纸需要在工程施工前完成，项目开工前由监理机构派出人员对项目的相关技术规范标准以及工艺艺术进行学习，确保在施工图纸设计时能够很好地领悟图纸的设计意图。同时，由于施工图纸的设计对工程的整体结构和质量产生巨大的影响。所以，在图纸设计完成之后，需要组织施工单位的专业技术人员进行图纸的严格审核，解决图纸中的不合理之处，力争完善图纸，减少图纸在实际施工中的问题，从而影响到工程的整体质量和进度。

最后，对于钢结构施工的安装也要进行施工组织设计，施工组织设计作为一种技术文件，主要是对施工活动提供合理性管理的手段，不仅可以对施工进行战略部署，而且可以进行一定的战术安排。施工组织设计，能够体现建筑施工的基本规划和设计思想，为不同阶段的施工工作做准备，从而提供给施工单位、工种以及资源间的相互联系。因为施工组织设计的完整度可以直接影响到工程的质量，所以工程在施工前需要进行严格的施工组织设计，而且要求钢结构的安装工程施工应当具有针对性。

4.对钢结构技术的意见

钢结构工程需要我们平时在工作做多总结和思考，需要我们向同行业成功人士学习，对成功案例进行分析和思考。笔者个人对钢结构工程的各个方面有以下一些建议：首先，钢构件的质量验收，钢构件的加工已实行工厂化生产，在工厂生产，实行现场监造，为保证钢梁与钢柱连接处的节点有较好的延性以及连接可靠性和高度的精确性，在工厂制造时，在钢梁所在位置设置短牛腿，其上下翼缘与钢柱的连接采用剖口熔透焊缝，腹板采用贴角焊缝，钢梁与钢柱的悬臂梁连接，上下翼缘的连接采用衬板兼引弧板全熔透焊缝，腹板用高强螺栓连接，钢梁的翻样下料长度不等于设计长度，需考虑焊接收缩变形，焊接收缩变形可用经验公式计算再按实际加工之后校核，确定其翻样下料的精确长度，钢梁上下翼缘的连接可采用高强螺栓连接或焊接连接。其次，强化施工图纸的会审工作，图纸是工程施工的依据，工程开工前项目监理机构要组织监理人员熟悉工程图纸与项目有关的规范标准、工艺技术条件，充分领会设计意图。并且要组织设计单位、业主、施工单位专业技术人员对图纸进行交底和会审，检查施工图纸中的错缺，力争把问题解决在施工之前，减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。第三点，认真审查钢结构安装施工组织设计，施工组织设计是施工单位全面指导工程实施的技术性文件，施工组织设计的完善程度直接影响工程的质量、进度。因此，总监理工程师组织各专业监理工程师对钢结构安装工程施工组织设计审查要有针对性和重点。审查的重点内容有：施工单位质量保证体系和技术管理体系的建立；特殊工种的培训合格证和上岗证；新工艺的应用；对工程项目的针对性，关键工序和重要部位的施工技术措施；质量、进度控制的措施和方法；施工计划的安排。最后，加强门窗工程安装质量的控制，钢窗安装质量的控制重点有两点，一是．钢窗进场合格证、产品试验报告及外观的检查。二是，钢窗和固定钢窗的立柱之间的间隙控制。先施工固定钢窗的立柱。有可能出现钢窗与立柱之间缝隙过大或钢窗安不上。我们在监理过程中，要求施工单位先固定钢窗一边的立柱，待钢窗完全固定就位后．再焊接另一边的立柱．这样保证钢窗与立柱之间间隙较小。

5.结束语

在我国国民经济快速发展的情况下，钢结构具有众多的优势条件，被广泛应用于现代建筑工程领域。在钢结构工程的实际建设施工中，需要考虑钢结构的施工工期短，造价相对较低，而且钢结构的结构具有多样化等特点，充分发挥并合理研究钢结构工程技术对整个建筑工程的重要作用，所以在进行钢结构工程的施工时，要进行严格的进度管控。同时，监理工程师也要进行严格的质量把关，加强钢结构工程的施工技术管理，做好工程验收和监督，保证钢结构工程的施工质量。

参考文献：

[1]肖凯.试析钢结构工程安装过程中施工技术要点[J].科海故事博览：科技探索，2011（8）

[2]王永柏，沈艳.论某建筑工程钢结构施工技术及施工管理[J].城市建设理论研究（电子版），2012（8）

[3]李永兴.对某工程钢结构施工技术及质量管理的探究[J].城市建设，2013（4）