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【摘要】: 本文对钢结构的特点,工程质量控制及施工工艺进行了一些介绍,简单的论述了钢结构中的安装施工技术。
【关键字】:钢结构;安装;施工工艺;
中图分类号:TU391文献标识码: A
钢结构工程因其具有跨度大、利用空间大、施工速度快、经济且实用等特点被广泛利用于企业厂房及跨度较大的建筑上。钢结构工程质量直接影响着建筑结构及使用安全。为确保钢结构工程施工质量,保障人民生命财产安全,作为工程管理者,特别是工程质量的主要管理者的监理人员对钢结构工程的施工质量的控制就显得及其重要。
一、 钢结构的特点
1.1钢结构施工时间短、用于施工的钢结构构件可以是工厂化生产、现场安装,可以大大缩短施工的时间,节约时间;空间大:由于钢材的抗压、抗侧弯强度均为混凝土的1.5 倍,因此在等同强度的条件下可以缩小截面从而增大了有效的空间;可循环利用:钢结构建筑的施工材料可以实现再生利用,这样就减少了大量的建筑垃圾。
1.2 抗震性能好,由于钢结构属于柔性结构、自重轻,能有效地降低地震响应及灾害的影响程度,有利于抗震。耐火性差:钢材的导热系数远远大于钢筋混凝土的導热系数,其耐火性能也远远差于混凝土结构,当温度达到600℃的时侯,钢结构就会基本丧失其全部的强度和刚度。因此在钢结构建筑中抗火被看做重要一环;耐腐蚀性差:由于钢材表面的铁原子与空气中的氧化合会生成氧化铁锈,锈蚀能够引起应力集中,从而危害钢结构建筑的使用安全,使钢结构建筑寿命减短,因此对钢结构建筑进行有效的防腐措施才能确保其使用时间
二、钢结构安装工程质量控制
在钢结构安装过程中,要严格按照图纸要求严谨施工,主要应注意四个方面:
(一)对于单层钢结构工程可按变形缝或空间刚度单元等方法分成若干个检验批,多层钢结构工程可以按楼层或施工段划分检验批。检验批应在焊接连接和进场验收、紧固件连接、制作等分项工程合格的基础上进行验收。检测安装偏差,应在结构形成空间刚度单元并连接固定后进行。安装时需注意施工荷载,不得超出梁、楼面板、屋面板等的设计承载。当已经形成空间刚度单元之后,应及时对柱底板和基础的缝隙进行二次浇筑。
(二)钢结构安装过程中易出现的质量通病及控制方法
1.地脚螺栓螺纹损坏。造成螺栓损坏的原因有很多种,如:运输过程中受到撞击或保管不当;埋设之后未采取有效措施保护,受到外界损伤;利用地脚螺栓作牵引绳的绑扎点。螺栓损坏会导致螺母不能旋入和紧固,影响结构力的传递和稳定性。
防治的方法:螺栓的运输过程中,应加强对螺栓的保护。出厂时用工业凡士林油涂抹后,再在外部绑扎一层保护膜,可有效防治螺栓损坏和锈蚀。单独存放,以免相互撞击损坏螺栓。地脚螺栓预埋后,不得用以作牵引绳的绑扎点。吊装构件时要防治水平撞击损坏螺栓。
2.构件拼装偏差。造成此问题的原因有:起吊后产生扭曲变形;安装时累计误差;构件在运输及堆放时产生变形。对于大型构件,在起吊过程中要对起吊位置准确计算确认,如条件允许可多台吊机同步作业,统一指挥,平稳起吊。为尽量消除累计误差,构件在拼装时应从中间往两边分,并加强过程测量,发现问题,及时解决。如安装过程中发现偏差较大,不得强行校正或扩孔,应由设计提出补救措施。构件在装车运输途中要采取有效保护措施,降低构件间相互碰撞损坏,卸车堆放必须垫平稳。
三、钢结构安装技术的施工工艺
1、安装前的准备
当采用钢结构工程进行施工时,我们首先要对使用的各种测量仪器以及钢直尺进行计量校验,对土建施工提供的纵横轴线以及水准点,进行校验;在拼装区域、安装区域要配有足够的电源并且按照施工方案搭设好满堂脚手架与施工平台,并进行验收检查;检查成品件、零部件等的外观质量、几何尺寸、编号、数量等,做好有关的测试以及安全、消防准备工作;将高空拼装支点的纵横轴线以及标高测量标识好,最后检查钢结构安装施工人员的持证上岗,包括测量工、电焊工、起重机驾驶员、指挥工等。
2、安装施工要点
安装顺序的确定。
对安装顺序的选择应根据钢架形式、支撑类型、结构受力特征,杆件小拼单元、临时固定的边界条件、施工机械设备性能以及施工场地情况等因素综合确定,且有利于保证拼装的精度和减少误差积累等;
(1)平面呈现矩形的周边支撑两向正交斜放钢网架安装的顺序:总的安装顺序为由一端起向另一端呈三角形依次推进,由屋脊网线分别向两边安装,以此来减少钢结构在安装过程中的误差积累;
(2)平面呈现矩形的三边支承两向正交斜放钢架的安装顺序:总的安装顺序为在纵向方向上由一端向另一端呈平行四边形推进,横向方向由三边框架内侧逐步外侧依次安装。钢网片安装顺序可以先由短跨方向依据起重机的安装半径来将作业区划分成若干小区域,再按照一定的顺序依次进行流水施工;
(3)平面呈现方形的安装区域可以由两向正交正放桁架和两向正交斜放拱索桁架组成的周边支撑钢架总的安装顺序为首先安装拱架再次安装索桁架;
(4)当平面呈现椭圆形时悬挑式钢罩棚钢架架安装顺序,总的安装顺序为首先在接近支撑柱的部分采用高空散装法在脚手架上完成安装作业任务,而悬挑部分,可以现在地面上拼接成一个吊装单元,吊到高处通过拼装段.与根部散装段组成完整的钢架。
3、拼装支架的架设
在施工现场,钢结构的安装拼装过程中,有一部分钢架在整个安装过程中一直是悬挑着的,这时,当钢架的跨度较大时,拼接到一定的悬挑长度后,就需要设置单支柱来支持悬挑部分,以此来减少或避免由于自重和施工荷载所引起的挠度。施工过程中,钢结构支架的安装和拼接一般用扣减与钢管结合来搭设的;钢架的安装施工中对于拼装的支架既是拼装成型的承力架,又起着操作平台支架的作用,因此在搭设支架时必须对准钢架下弦节点。拼接的支架必须保证牢固,我们在设计时必须对单支稳定、整体稳定性进行验算,并估算沉降量,其中单支稳定性的验算可以按照一般钢结构设计方法进行计算。高空散装法对支架的沉降要求较高,一般不超过5mm,应当给以足够的重视,大型的钢结构进行施工,在必要时进行试压,以此来取得所需的资料。另外,针对支架的整体沉降量,如果地基情况不良,要采取夯实加固等措施,并且要采取相应的措施来分散支柱对地的集中荷载。
4、钢结构尺寸的控制
钢结构在安装施工时应当对建筑物的定位轴线、支座轴线以及预埋螺栓位置等进行检查,并做出检查记录;在钢架的安装过程中,应对钢架制作轴线、支撑面标高等进行跟踪控制,当发现误差时要及时的进行纠正;各杆件与节点连接时,其连心线应该汇交于一点,螺栓球要汇交于球心;在钢架结构总拼装完成后,其纵横向长度偏差、支座中心偏移、相邻支座偏移等指标均应该符合钢架规程要求;网架进行拆除时应从中央逐圈向外进行,每圈的下降速度应当保持一致,对于大型钢架,每次拆除的高度可以依据自身的挠度分批进行。
结束语:
总之,钢结构施工技术,是现代建筑工程施工中的一项必不可少的施工技术,钢结构的使用有助于推动我国现代建筑行业的城市化建设进程。新形势下,相关施工人员要坚持科技创新,实现更牢固、更先进的钢结构施工技术的开发,优化建筑物整体结构的施工,为我国的建筑业的发展提供重要保障。
参考文献:
[1]梁金昆.关于钢结构连接设计的一些问题.钢结构,2003.
[2]任伟.浅谈钢结构在民用建筑中的应用.马钢职工大学学报,2003.
【关键字】:钢结构;安装;施工工艺;
中图分类号:TU391文献标识码: A
钢结构工程因其具有跨度大、利用空间大、施工速度快、经济且实用等特点被广泛利用于企业厂房及跨度较大的建筑上。钢结构工程质量直接影响着建筑结构及使用安全。为确保钢结构工程施工质量,保障人民生命财产安全,作为工程管理者,特别是工程质量的主要管理者的监理人员对钢结构工程的施工质量的控制就显得及其重要。
一、 钢结构的特点
1.1钢结构施工时间短、用于施工的钢结构构件可以是工厂化生产、现场安装,可以大大缩短施工的时间,节约时间;空间大:由于钢材的抗压、抗侧弯强度均为混凝土的1.5 倍,因此在等同强度的条件下可以缩小截面从而增大了有效的空间;可循环利用:钢结构建筑的施工材料可以实现再生利用,这样就减少了大量的建筑垃圾。
1.2 抗震性能好,由于钢结构属于柔性结构、自重轻,能有效地降低地震响应及灾害的影响程度,有利于抗震。耐火性差:钢材的导热系数远远大于钢筋混凝土的導热系数,其耐火性能也远远差于混凝土结构,当温度达到600℃的时侯,钢结构就会基本丧失其全部的强度和刚度。因此在钢结构建筑中抗火被看做重要一环;耐腐蚀性差:由于钢材表面的铁原子与空气中的氧化合会生成氧化铁锈,锈蚀能够引起应力集中,从而危害钢结构建筑的使用安全,使钢结构建筑寿命减短,因此对钢结构建筑进行有效的防腐措施才能确保其使用时间
二、钢结构安装工程质量控制
在钢结构安装过程中,要严格按照图纸要求严谨施工,主要应注意四个方面:
(一)对于单层钢结构工程可按变形缝或空间刚度单元等方法分成若干个检验批,多层钢结构工程可以按楼层或施工段划分检验批。检验批应在焊接连接和进场验收、紧固件连接、制作等分项工程合格的基础上进行验收。检测安装偏差,应在结构形成空间刚度单元并连接固定后进行。安装时需注意施工荷载,不得超出梁、楼面板、屋面板等的设计承载。当已经形成空间刚度单元之后,应及时对柱底板和基础的缝隙进行二次浇筑。
(二)钢结构安装过程中易出现的质量通病及控制方法
1.地脚螺栓螺纹损坏。造成螺栓损坏的原因有很多种,如:运输过程中受到撞击或保管不当;埋设之后未采取有效措施保护,受到外界损伤;利用地脚螺栓作牵引绳的绑扎点。螺栓损坏会导致螺母不能旋入和紧固,影响结构力的传递和稳定性。
防治的方法:螺栓的运输过程中,应加强对螺栓的保护。出厂时用工业凡士林油涂抹后,再在外部绑扎一层保护膜,可有效防治螺栓损坏和锈蚀。单独存放,以免相互撞击损坏螺栓。地脚螺栓预埋后,不得用以作牵引绳的绑扎点。吊装构件时要防治水平撞击损坏螺栓。
2.构件拼装偏差。造成此问题的原因有:起吊后产生扭曲变形;安装时累计误差;构件在运输及堆放时产生变形。对于大型构件,在起吊过程中要对起吊位置准确计算确认,如条件允许可多台吊机同步作业,统一指挥,平稳起吊。为尽量消除累计误差,构件在拼装时应从中间往两边分,并加强过程测量,发现问题,及时解决。如安装过程中发现偏差较大,不得强行校正或扩孔,应由设计提出补救措施。构件在装车运输途中要采取有效保护措施,降低构件间相互碰撞损坏,卸车堆放必须垫平稳。
三、钢结构安装技术的施工工艺
1、安装前的准备
当采用钢结构工程进行施工时,我们首先要对使用的各种测量仪器以及钢直尺进行计量校验,对土建施工提供的纵横轴线以及水准点,进行校验;在拼装区域、安装区域要配有足够的电源并且按照施工方案搭设好满堂脚手架与施工平台,并进行验收检查;检查成品件、零部件等的外观质量、几何尺寸、编号、数量等,做好有关的测试以及安全、消防准备工作;将高空拼装支点的纵横轴线以及标高测量标识好,最后检查钢结构安装施工人员的持证上岗,包括测量工、电焊工、起重机驾驶员、指挥工等。
2、安装施工要点
安装顺序的确定。
对安装顺序的选择应根据钢架形式、支撑类型、结构受力特征,杆件小拼单元、临时固定的边界条件、施工机械设备性能以及施工场地情况等因素综合确定,且有利于保证拼装的精度和减少误差积累等;
(1)平面呈现矩形的周边支撑两向正交斜放钢网架安装的顺序:总的安装顺序为由一端起向另一端呈三角形依次推进,由屋脊网线分别向两边安装,以此来减少钢结构在安装过程中的误差积累;
(2)平面呈现矩形的三边支承两向正交斜放钢架的安装顺序:总的安装顺序为在纵向方向上由一端向另一端呈平行四边形推进,横向方向由三边框架内侧逐步外侧依次安装。钢网片安装顺序可以先由短跨方向依据起重机的安装半径来将作业区划分成若干小区域,再按照一定的顺序依次进行流水施工;
(3)平面呈现方形的安装区域可以由两向正交正放桁架和两向正交斜放拱索桁架组成的周边支撑钢架总的安装顺序为首先安装拱架再次安装索桁架;
(4)当平面呈现椭圆形时悬挑式钢罩棚钢架架安装顺序,总的安装顺序为首先在接近支撑柱的部分采用高空散装法在脚手架上完成安装作业任务,而悬挑部分,可以现在地面上拼接成一个吊装单元,吊到高处通过拼装段.与根部散装段组成完整的钢架。
3、拼装支架的架设
在施工现场,钢结构的安装拼装过程中,有一部分钢架在整个安装过程中一直是悬挑着的,这时,当钢架的跨度较大时,拼接到一定的悬挑长度后,就需要设置单支柱来支持悬挑部分,以此来减少或避免由于自重和施工荷载所引起的挠度。施工过程中,钢结构支架的安装和拼接一般用扣减与钢管结合来搭设的;钢架的安装施工中对于拼装的支架既是拼装成型的承力架,又起着操作平台支架的作用,因此在搭设支架时必须对准钢架下弦节点。拼接的支架必须保证牢固,我们在设计时必须对单支稳定、整体稳定性进行验算,并估算沉降量,其中单支稳定性的验算可以按照一般钢结构设计方法进行计算。高空散装法对支架的沉降要求较高,一般不超过5mm,应当给以足够的重视,大型的钢结构进行施工,在必要时进行试压,以此来取得所需的资料。另外,针对支架的整体沉降量,如果地基情况不良,要采取夯实加固等措施,并且要采取相应的措施来分散支柱对地的集中荷载。
4、钢结构尺寸的控制
钢结构在安装施工时应当对建筑物的定位轴线、支座轴线以及预埋螺栓位置等进行检查,并做出检查记录;在钢架的安装过程中,应对钢架制作轴线、支撑面标高等进行跟踪控制,当发现误差时要及时的进行纠正;各杆件与节点连接时,其连心线应该汇交于一点,螺栓球要汇交于球心;在钢架结构总拼装完成后,其纵横向长度偏差、支座中心偏移、相邻支座偏移等指标均应该符合钢架规程要求;网架进行拆除时应从中央逐圈向外进行,每圈的下降速度应当保持一致,对于大型钢架,每次拆除的高度可以依据自身的挠度分批进行。
结束语:
总之,钢结构施工技术,是现代建筑工程施工中的一项必不可少的施工技术,钢结构的使用有助于推动我国现代建筑行业的城市化建设进程。新形势下,相关施工人员要坚持科技创新,实现更牢固、更先进的钢结构施工技术的开发,优化建筑物整体结构的施工,为我国的建筑业的发展提供重要保障。
参考文献:
[1]梁金昆.关于钢结构连接设计的一些问题.钢结构,2003.
[2]任伟.浅谈钢结构在民用建筑中的应用.马钢职工大学学报,2003.