建筑钢结构工程施工技术及相关问题探讨

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【摘 要】由于钢结构强度高、自重又较轻，应用于建筑工程之中时，具有良好的保温、隔音和舒适性，以及较强的抗震性，所以在伴随着我国经济与科学技术的高速发展，钢结构在建筑工程中应用范围不断拓展。因此，深入探讨建筑钢结构施工技术及施工中可能出现问题的解决符合建筑市场发展的需求，具有十分重要的现实意义。

【关键词】建筑工程；钢结构；施工技术；面临问题及解决

建筑钢结构通常是以钢材为建筑主体结构，采用钢板、型钢等钢材制作各类建筑构件。主要的表现形式为钢柱、钢梁、钢桁架等，然后将这些钢结构建筑构件用铆钉、螺栓或焊接等方式予以连接，使各部份构件装成相对完整的结构体系，再与其它建筑材料结合完成整体建筑的施工。下面就对建筑钢结构施工技术及施工中面临问题的解决展开探讨。

1.建筑钢结构施工技术分析

1.1稳定的设计是建筑钢结构施工的前提

为了体现钢结构应用于建筑工程的优势，做好钢结构组件及其整体体系的设计工作，使之具备较强的稳定性十分重要，这也是确保钢结构施工质量的前提条件。目前我国建筑钢结构的设计多是以平面体系为基础进行设计的，如框架和桁架等。为了保证钢结构建筑施工质量，在设计中一定要使钢结构稳定，避免平面失稳现象的发生，而这需从建筑钢结构整体布局出发，适当增加必要的支撑构件，才能保证施工后的钢结构稳定和安全。

1.2钢结构构件的制作是确保施工质量的基础

对于现代建筑而言，梁和柱是承力的主要构件，它们的结构制作精度会对钢结构安装的精度及承载状况产生直接的影响。需要引起注意的是，我国建筑钢结构柱与柱连结节点，柱与梁连结节点通常采用非对称V型坡口加钢衬垫全焊形式或腹板栓接的形式来保证钢结构建筑的整体施工质量。

1.2.1钢结构焊接工艺

对于不同材质、板厚，特别是屈服强度大于420MPa的高强度钢，应当以不同接头形式为依据，来确定坡口尺寸和焊接工艺参数，并对接头焊接试件进行机械性能、弯曲、冲击等检验，以确保其能够达到设计要求。

1.2.2钢结构拼装

拼装是钢结构制造工序中极为重要的一环，拼装质量如何，直接影响到杆件箱口尺寸、扭曲、旁弯等制造几何精度。对于现代高层建筑的工型或箱形立柱而言更是极为重要的。为了保证立柱端面尺寸的精度，可对腹板或隔板进行精密切割或机加工技术，以确保钢结构几何尺寸误差能够控制在±1mm以内。施工中需要同采用自约束和外力夹紧的它约束方式，满足拼装间隙控制在0.5mm以内，以减小钢结构的变形。

1.2.3钢结构工程的焊接施工

目前，钢结构焊接大多采用小线能量的CO2气体保护焊，目的就是为了减小因焊接热量而产生的结构变形，以确保钢结构构件的几何精度。同时为提高焊接效率，对于箱形或工型杆件大量采用埋弧自动焊工艺。

1.2.4钢结构焊接变形的控制

由于焊接过程中会输出大量的热，常会造成钢结构构件产生收缩和热变形。对于这类变形，目前我国建筑工程施工中普遍采用热和机械方式进行矫正。同时为减小焊接变形，在制造工艺上通常采用反变形工艺、强制约束工艺和控制焊接顺序、焊接方向等手段，以达到减小焊接变形的目的。

1.2.5钢结构的精确制孔

根据规范要求，任意两孔间距允许偏差为±1.0mm（≤500mm）；相邻两组的端孔间距离允许偏差为±1.5mm（≤500mm），因此，为保证孔群的位置精度，工艺上常采用精确划线，卡钻孔模具进行钻孔工艺。划线时充分考虑工厂制造与现场安装时的温度差异，采用温度补偿技术，满足孔群精度要求，并确保现场安装符合设计的需要。

1.3钢结构安装质量是确保工程施工质量的重要环节

钢柱垂直度控制：做各个首吊节间钢柱的垂直度控制；钢柱校正在初拧前用长水平尺粗略控制垂直度，待形成框架后进行精确校正；焊接后进行复测，并与终拧测量结果作比较，以此作为下一步施工的依据。

标高控制：高层的竖向传递采用钢尺，通过预留孔向上量测，每层传递的高程要进行联测，相对误差应小于2mm；确定各层柱底标高50cm线及梁标高10cm线，通过控制柱底标高来控制柱顶及梁标高。在每6～9层高度要进行绝对标高的复核，采用全站仪从±0.00向上进行已安装构件标高的复核，有较大误差时应分析原因加以调整。工程按最高建筑物整体垂直偏差不超过25～30mm精度要求进行控制（规范值为H/2500+10，且≤50mm）。

2.建筑钢结构工程施工中可能需到的的问题及解决措施

2.1预埋件（锚栓）可能出现的问题及解决措施

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。

2.2锚栓不垂直现象及解决措施

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。

2.3现场焊缝现象及应对措施

出现现场焊缝现象，会使钢结构的质量难以保证。这常常是因为对设计要焊透的一、二级焊缝，没有采用超声波探伤；楼面主梁与柱施焊质量不能保证，甚至忘记施焊；没有采用引弧板进行施焊等。

针对现场焊缝现象的应对措施：钢结构施焊前，对焊条的合格证进行检查，按设计要求选用焊含条，按仿单和操纵规程要求使用焊条，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，在划定的焊缝及部位要检查焊工的钢印。分歧格的焊缝不得擅自处理，定出修改工艺后再处理，统一部位的焊缝返修次数不宜超过两次。

2.4钢结构构件变形的问题及其解决措施

钢结构构件在运输时发生变形，泛起死弯或缓弯，造成构件无法进行安装。其产生原因大致如下：构件制作时因焊接产生的变形，一般呈现缓弯；构件待运时，支垫点不公道，如上下垫木不垂直等或堆放场地发生沉陷，使构件产生死弯或缓变形；构件运输中因碰撞而产生变形，一般呈现死弯。

对构件变形有解决措施：构件制作时，采用减小焊接变形的措施；组装焊接中，采用反方向变形等措施，组装顺序应听从焊接顺序，使用组装胎具，设置足够多的支架，防止变形；待运及运输中，应留意对垫点进行公道的配置。当构件出现死弯变形时，可采用机械矫正法予以治理。即用千斤顶或其他工具矫正或辅以氧乙炔火焰烤后矫正；对结构发生缓弯变形的，可采取氧乙炔火焰加热予以矫正。

结论大量的工程实践证明，钢结构工程具有强度高、重量轻、结构抗震性能好、施工快、建筑造型美观等诸多优点。在施工中注意质量的有效管控措施，对于确保建筑钢结构工程整体质量意义极大，值得进行深入探讨。

【参考文献】

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[2]王恩华等著.建筑钢结构工程施工技术与质量控制[M].北京：机械工业出版社，2010.6.