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摘要:钢结构体系因其本身所具有的自重轻、强度高、施工快、环保节能以及工业化程度高等优点已广泛应用于工业与民用建筑工程中。本文分析了建筑钢结构工程施工技术,并探讨了其在施工过程中容易出现的问题及预控措施。
关键词:建筑钢结构;安装;焊接
一、建筑钢结构工程施工技术
(一)钢结构安装前的检查
安装前应对运到现场的构件进行全面质量检查,包括构件的数量、规格、品种、尺寸、性能、外观等及连接用紧固标准件的品种、规格、性能等,如需工厂加工的,应检查预留孔位置和连接性能,质量应符合设计要求及施工规范的规定,对制作过程中造成的构件缺陷及运输、堆放时造成的变形,应在安装前预先矫正,处理合格后方可安装;如处理后不能满足上述规定,应对进入现场的构件进行清退,构件表面的尘土、泥砂、油污等在实用前应清除干净。需要焊接时,施工前还应对焊接材料进行质量验收。
安装前对建筑物的定位轴线、基础轴线、标高、基础水平度、采用杯口基础时的杯口尺寸以及地脚螺栓的间距尺寸、露出基础顶面的尺寸、螺纹是否完好无损等进行复查,应符合设计要求及施工规范的规定。
凡经过预拼装的构件,应以预拼装记录和标记作为调整依据,当现场安装出现问题时,应查明原因,不得盲目改变或修改构件原设计的孔位、孔径及杆件位置等。
(二)钢柱的吊装
1、钢立柱吊装前,在现场或工厂中作业,在立柱底部焊接地盘,并用十字劲板加固,焊接时,保证应保证立柱与地盘垂直连接,满足安装时地盘的水平和立柱的垂直度。
2、吊装钢立柱
吊机应用“扁担梁”吊装钢立柱,吊机缓缓提升钢柱,待钢柱提升离地25cm~30cm后,检查塔吊钢索是否牢固,然后继续提升塔吊将钢柱提升至安装面后,在离安装面5cm~10cm的距离时,将柱脚底部地盘的螺栓孔与基础上的预埋螺栓对正,缓缓放下,预埋螺栓插入螺孔,用高强连接螺栓进行临时固定,放松吊绳,用经纬仪对钢柱的垂直度进行校对,检查钢柱的垂直度偏差(2cm以内),紧固螺栓,松开吊绳,去掉吊钩。
3、钢柱临时固定措施
在高空焊接和安装钢结构,最主要解决的是外防护和焊接操作平台的问题,可将两者合二为一,通过楼层内的满堂架,使架体向外挑出一个外防护单排架子,既保证了施工操作要求,又保证了施工安全需要。每根钢柱与架体做临时固定,可保证钢柱的稳定和位置要求。所用立柱施工完成后,用砼将立柱底连接部位包裹固定至设计标高。
(三)安装钢梁
吊装水平钢梁前对所有安装完成的钢立柱进行验收,保证立柱的偏差在设计和施工规范的范围内。吊装钢梁时,在钢梁上翼缘处适当位置开孔作为吊点或者使用吊梁作为吊装工具。吊机在吊装主梁时,为保证主梁发生挠度,应一次吊一根,吊点拟设在距梁端1/3,两点绑扎起吊。次梁和小梁可采用多头吊索一次吊装数根,以充分发挥吊车的起重能力。当一节钢框架吊装完毕,即需对已吊装的柱梁进行误差检查和校正,对于结构的控制网多用线坠或激光仪观测,其它根据基准用钢卷尺量测。梁校正完毕,用高强螺栓临时固定,再进行柱校正,紧固连接高强螺栓,焊接柱节点和梁节点,对焊缝进行超声波检验。墙剪力板的吊装在梁、柱校正固定后进行,板整体组装校正检验尺寸后,从侧面吊入,就位后用螺栓固定。
(四)焊接
确定焊接顺序。
平面内:应从建筑平面中心向四周扩展,采取结构对称、节点对称和全方位对称的顺序焊接。
竖向上:上层框架梁-压型钢板支托-下层框架梁-压型钢板支托-中层框架梁-压型钢板支托-焊接检验(柱-柱焊接可在梁焊接前进行,也可于之后进行)。柱一柱焊接应由两名焊工相对,两面等温、等速对称施焊。柱-梁节头的焊接,一般先焊H型钢的下翼缘板,再焊上翼缘板。一根梁的两个端头应先焊一个端头,待其冷却至常温后,再焊另一端。
焊缝表面不得有裂纹、焊瘤,一、二级焊缝不得有气孔、夹渣、弧坑裂纹,一级焊缝不得有咬边、未满焊等缺陷,一、二级焊缝按要求进行无损检测,在规定的焊缝及部位要检查焊工的钢印。原则是采用结构对称、节点对称、全方位对称焊接。多层焊接宜连续施焊,每一层焊道焊完后应及时清理检查,清除缺陷后再焊。多层梁柱焊接时,应根据安装情况先焊顶层柱与梁节点,其次焊底部柱与梁节点,最后焊中间部分的柱与梁节点。在焊接顶层梓与梁节点时,应先焊梓顶垂直偏差较大的部位,以利用焊接后收缩变形应力达到减少柱顶垂直偏差。焊接顺序宜从中间轴线柱向四周扩散施焊。
(五)防火涂料的施工
钢结构防锈涂料工程应在构件组装、预拼装、安装工程质量验收合格后进行。对两次涂装的时间间隙时间严格按照涂装工艺要求进行控制。对现场拼装焊缝的补漆,检查其焊缝表面氧化皮、铁锈的去除清洁质量,施工单位从底漆开始补起,在涂装时运用温度计和干湿计严格控制检查涂装环境温度和湿度,若涂料产品对温度和湿度无要求时,环境温度宜在5-38℃之间,相对湿度不应大于85%。对于面漆的喷涂,要尽可能在构件上所有附件焊完后进行,并保证喷涂均匀,防止流挂,涂装后4h不得被雨淋,对隐蔽部位应先涂刷。对每层漆膜厚度和漆膜总厚度按标准和设计要求用涂层测厚仪进行检测。现场涂装防火涂料,涂装前对涂装部位表面进行清理,按二级防火标准设计要求的涂层厚度和遍数涂装施工。
二、建筑钢结构工程施工技术及相关问题
(一)钢柱位移
钢柱底部预留孔与预埋螺栓不对中,出现超差。为此,预埋螺栓在浇灌基础混凝土前应用固定卡盘或固定架固定,防止受振错位;钢柱底部水平地盘预留孔应放大样,确定位置后再钻孔;对柱子轴线应
进行测量复核。
(二)钢柱垂直偏差过大
对于细、高钢柱,如一点吊装变形较大时,可采取两点、三点等吊装方法,以减少变形;吊装后,应及时加临时支撑,以防受风力或碰撞而变形;对整排柱应及时固定,并将柱间支撑安好,再吊装上部结构;由于阳光照射影响钢柱的垂直偏差,其防治措施可与钢筋混凝土柱相同。
(三)安装孔位移
构件安装孔不重合,螺栓穿不进去。为此,螺栓钻孔应设样板,以保证尺寸、位置的正确;安装前,应对螺栓孔及安装面作修整,并注意消除钢部件小拼装的偏差,防止累积,螺栓紧固程度应保持一致。
(四)预埋件整体偏移、标高有误
在钢结构施工中预埋件可能会出现整体偏移、标高有误,以及未采取丝扣保护措施,这样就会造成钢结构柱底板螺栓孔产生分歧,使螺栓丝扣不能满足连接需求。对这种现象,应采取如下措施:钢结构施工部门应与土建施工部门相互协调,协助土建设共同完成预埋件工作,并在混凝土浇捣之前,准确复核相关尺寸,使结构各部分施工稳定而固定。
(五)锚栓不垂直
框架柱柱脚底板水平度差,锚栓不垂直,基础施工后预埋锚栓水平误差偏大。柱子安装后不在一条直线上,东倒西歪,使建筑外观与设计产生差异,给钢柱安装带来误差,结构受力受到影响,不符合施工验收规范要求。对于锚栓不垂直的应对措施:锚栓安装应坚持先将底板用下部调整螺栓调平,再用无收缩砂浆二次灌浆填实,国外此法施工。所以锚栓施工时,可采用出钢筋或者角钢等固定锚栓。焊成笼状,完善支撑,或采取其他一些有效措施,避免灌溉基础混凝土时锚栓移位
结束语
钢结构在未来建筑行业的比重会越来越重,钢结构施工质量就变得越来越重要。提高钢结构的施工技术水平,保证工程质量,对促进国民经济的稳定发展有着重要的意义。
参考文献:
[1]赵鸣真.钢结构施工管理质量问题及加强检测的重要性[J].黑龙江科技信息,2011.
[2]严晗.对钢结构工程施工的质量控制分析[J].中国新技术新产品,2011.
[3]《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300)
关键词:建筑钢结构;安装;焊接
一、建筑钢结构工程施工技术
(一)钢结构安装前的检查
安装前应对运到现场的构件进行全面质量检查,包括构件的数量、规格、品种、尺寸、性能、外观等及连接用紧固标准件的品种、规格、性能等,如需工厂加工的,应检查预留孔位置和连接性能,质量应符合设计要求及施工规范的规定,对制作过程中造成的构件缺陷及运输、堆放时造成的变形,应在安装前预先矫正,处理合格后方可安装;如处理后不能满足上述规定,应对进入现场的构件进行清退,构件表面的尘土、泥砂、油污等在实用前应清除干净。需要焊接时,施工前还应对焊接材料进行质量验收。
安装前对建筑物的定位轴线、基础轴线、标高、基础水平度、采用杯口基础时的杯口尺寸以及地脚螺栓的间距尺寸、露出基础顶面的尺寸、螺纹是否完好无损等进行复查,应符合设计要求及施工规范的规定。
凡经过预拼装的构件,应以预拼装记录和标记作为调整依据,当现场安装出现问题时,应查明原因,不得盲目改变或修改构件原设计的孔位、孔径及杆件位置等。
(二)钢柱的吊装
1、钢立柱吊装前,在现场或工厂中作业,在立柱底部焊接地盘,并用十字劲板加固,焊接时,保证应保证立柱与地盘垂直连接,满足安装时地盘的水平和立柱的垂直度。
2、吊装钢立柱
吊机应用“扁担梁”吊装钢立柱,吊机缓缓提升钢柱,待钢柱提升离地25cm~30cm后,检查塔吊钢索是否牢固,然后继续提升塔吊将钢柱提升至安装面后,在离安装面5cm~10cm的距离时,将柱脚底部地盘的螺栓孔与基础上的预埋螺栓对正,缓缓放下,预埋螺栓插入螺孔,用高强连接螺栓进行临时固定,放松吊绳,用经纬仪对钢柱的垂直度进行校对,检查钢柱的垂直度偏差(2cm以内),紧固螺栓,松开吊绳,去掉吊钩。
3、钢柱临时固定措施
在高空焊接和安装钢结构,最主要解决的是外防护和焊接操作平台的问题,可将两者合二为一,通过楼层内的满堂架,使架体向外挑出一个外防护单排架子,既保证了施工操作要求,又保证了施工安全需要。每根钢柱与架体做临时固定,可保证钢柱的稳定和位置要求。所用立柱施工完成后,用砼将立柱底连接部位包裹固定至设计标高。
(三)安装钢梁
吊装水平钢梁前对所有安装完成的钢立柱进行验收,保证立柱的偏差在设计和施工规范的范围内。吊装钢梁时,在钢梁上翼缘处适当位置开孔作为吊点或者使用吊梁作为吊装工具。吊机在吊装主梁时,为保证主梁发生挠度,应一次吊一根,吊点拟设在距梁端1/3,两点绑扎起吊。次梁和小梁可采用多头吊索一次吊装数根,以充分发挥吊车的起重能力。当一节钢框架吊装完毕,即需对已吊装的柱梁进行误差检查和校正,对于结构的控制网多用线坠或激光仪观测,其它根据基准用钢卷尺量测。梁校正完毕,用高强螺栓临时固定,再进行柱校正,紧固连接高强螺栓,焊接柱节点和梁节点,对焊缝进行超声波检验。墙剪力板的吊装在梁、柱校正固定后进行,板整体组装校正检验尺寸后,从侧面吊入,就位后用螺栓固定。
(四)焊接
确定焊接顺序。
平面内:应从建筑平面中心向四周扩展,采取结构对称、节点对称和全方位对称的顺序焊接。
竖向上:上层框架梁-压型钢板支托-下层框架梁-压型钢板支托-中层框架梁-压型钢板支托-焊接检验(柱-柱焊接可在梁焊接前进行,也可于之后进行)。柱一柱焊接应由两名焊工相对,两面等温、等速对称施焊。柱-梁节头的焊接,一般先焊H型钢的下翼缘板,再焊上翼缘板。一根梁的两个端头应先焊一个端头,待其冷却至常温后,再焊另一端。
焊缝表面不得有裂纹、焊瘤,一、二级焊缝不得有气孔、夹渣、弧坑裂纹,一级焊缝不得有咬边、未满焊等缺陷,一、二级焊缝按要求进行无损检测,在规定的焊缝及部位要检查焊工的钢印。原则是采用结构对称、节点对称、全方位对称焊接。多层焊接宜连续施焊,每一层焊道焊完后应及时清理检查,清除缺陷后再焊。多层梁柱焊接时,应根据安装情况先焊顶层柱与梁节点,其次焊底部柱与梁节点,最后焊中间部分的柱与梁节点。在焊接顶层梓与梁节点时,应先焊梓顶垂直偏差较大的部位,以利用焊接后收缩变形应力达到减少柱顶垂直偏差。焊接顺序宜从中间轴线柱向四周扩散施焊。
(五)防火涂料的施工
钢结构防锈涂料工程应在构件组装、预拼装、安装工程质量验收合格后进行。对两次涂装的时间间隙时间严格按照涂装工艺要求进行控制。对现场拼装焊缝的补漆,检查其焊缝表面氧化皮、铁锈的去除清洁质量,施工单位从底漆开始补起,在涂装时运用温度计和干湿计严格控制检查涂装环境温度和湿度,若涂料产品对温度和湿度无要求时,环境温度宜在5-38℃之间,相对湿度不应大于85%。对于面漆的喷涂,要尽可能在构件上所有附件焊完后进行,并保证喷涂均匀,防止流挂,涂装后4h不得被雨淋,对隐蔽部位应先涂刷。对每层漆膜厚度和漆膜总厚度按标准和设计要求用涂层测厚仪进行检测。现场涂装防火涂料,涂装前对涂装部位表面进行清理,按二级防火标准设计要求的涂层厚度和遍数涂装施工。
二、建筑钢结构工程施工技术及相关问题
(一)钢柱位移
钢柱底部预留孔与预埋螺栓不对中,出现超差。为此,预埋螺栓在浇灌基础混凝土前应用固定卡盘或固定架固定,防止受振错位;钢柱底部水平地盘预留孔应放大样,确定位置后再钻孔;对柱子轴线应
进行测量复核。
(二)钢柱垂直偏差过大
对于细、高钢柱,如一点吊装变形较大时,可采取两点、三点等吊装方法,以减少变形;吊装后,应及时加临时支撑,以防受风力或碰撞而变形;对整排柱应及时固定,并将柱间支撑安好,再吊装上部结构;由于阳光照射影响钢柱的垂直偏差,其防治措施可与钢筋混凝土柱相同。
(三)安装孔位移
构件安装孔不重合,螺栓穿不进去。为此,螺栓钻孔应设样板,以保证尺寸、位置的正确;安装前,应对螺栓孔及安装面作修整,并注意消除钢部件小拼装的偏差,防止累积,螺栓紧固程度应保持一致。
(四)预埋件整体偏移、标高有误
在钢结构施工中预埋件可能会出现整体偏移、标高有误,以及未采取丝扣保护措施,这样就会造成钢结构柱底板螺栓孔产生分歧,使螺栓丝扣不能满足连接需求。对这种现象,应采取如下措施:钢结构施工部门应与土建施工部门相互协调,协助土建设共同完成预埋件工作,并在混凝土浇捣之前,准确复核相关尺寸,使结构各部分施工稳定而固定。
(五)锚栓不垂直
框架柱柱脚底板水平度差,锚栓不垂直,基础施工后预埋锚栓水平误差偏大。柱子安装后不在一条直线上,东倒西歪,使建筑外观与设计产生差异,给钢柱安装带来误差,结构受力受到影响,不符合施工验收规范要求。对于锚栓不垂直的应对措施:锚栓安装应坚持先将底板用下部调整螺栓调平,再用无收缩砂浆二次灌浆填实,国外此法施工。所以锚栓施工时,可采用出钢筋或者角钢等固定锚栓。焊成笼状,完善支撑,或采取其他一些有效措施,避免灌溉基础混凝土时锚栓移位
结束语
钢结构在未来建筑行业的比重会越来越重,钢结构施工质量就变得越来越重要。提高钢结构的施工技术水平,保证工程质量,对促进国民经济的稳定发展有着重要的意义。
参考文献:
[1]赵鸣真.钢结构施工管理质量问题及加强检测的重要性[J].黑龙江科技信息,2011.
[2]严晗.对钢结构工程施工的质量控制分析[J].中国新技术新产品,2011.
[3]《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300)