阐述钢结构的制作与安装工艺

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摘要：钢结构自身拥有其它建筑结构无法比拟的优点，钢结构住宅也是社会住宅重要的发展趋势，加强对钢结构的制作与安装工艺的研究有利于将钢结构技术更加广泛的应用到我国的建筑中去。本文笔者从钢结构的性能要求、钢结构制作基础施工的技术、钢结构建筑的安装施工以及加强钢结构施工质量的措施等方面对钢结构的制作与安装工艺进行了探讨，希望对相关从业人员具有借鉴意义。

关键词：钢结构制作 安装工艺

中图分类号： TU391 文献标识码： A

前言：

钢结构的重量比较轻，运输和安装时比较方便；钢结构具有较好的抗震性；使用钢材施工具有一定的塑性和韧性，不会因为突然的超载发生断裂的现象；钢结构的设计多种多样；钢结构连接时一般都使用螺栓连接，这样不但可以降低钢结构的重量，而且方便于施工；因此加强对钢结构的制作与安装工艺的研究是非常必要的。

1.建筑钢结构的优点

钢结构住宅是社会住宅重要的发展趋势，建筑中使用钢结构的优点在于：钢结构的重量比较轻，运输和安装时比较方便；钢结构具有较好的抗震性；使用钢材施工具有一定的塑性和韧性，不会因为突然的超载发生断裂的现象；钢结构的设计多种多样；钢结构连接时一般都使用螺栓连接，这样不但可以降低钢结构的重量，而且方便于施工。

2 建筑钢结构吊装施工前的准备

2.1 施工组织设计

在施工之前，需要充分了解钢结构工程的总体概况及施工任务，通常在吊装前提出施工组织设计方案，该方案主要包括构件吊装的方式、流程、确保吊装的质量、选择合适的起重机械设备及安全管理措施。

2.2 基础的构建

钢柱的顶面基础通常采用平面的设计方案，使用地脚螺栓将基础和钢柱连接起来使之成为一个整体，在施工过程中具体应该做到准确定位地脚螺栓、确保标高符合基础顶面的要求标准。施工偏差范围：基础顶面高度偏差在±2mm，倾斜度偏差范围在1/1000；在支座范围内地脚螺栓位置允许偏差为5mm。在施工过程中，固定架最好采用角钢制作，在与基础模块分开的固定架上安装地脚螺栓。为了达到基础顶面标高的要求，通常在施工中采用一次浇筑法或者二次浇筑法施工。

（1）一次浇筑法介绍。首先保证在设计标高下约40~60mm处浇筑基础混凝土平面，然后在基础混凝土表面上浇筑细石混凝土至标高，进而确保了标高的准确性。这种方法要求基础平面和钢柱尺寸，而且还要确保下层混凝土与细石混凝土的紧密粘结。

（2）二次浇筑法介绍。顾名思义二次浇筑法就是指分两次浇筑钢柱基础。首先在比设计标高低40~60mm的部分进行浇筑，等到混凝土上来一定的硬度后，在该层混凝土上面铺放垫板，确保钢板的标高，然后进行关键的一步吊装钢柱。当钢柱安装完成后，在柱脚钢板下浇筑细石混凝土。此种方法较容易确保柱子的正直，方便对柱子进行校正，重型钢柱的吊装通常采用此种方式。

若施工采用二次浇筑的方法，必须使钢柱脚使用座浆垫板或钢垫板作为支撑。通常在柱脚下或者在柱脚底板加劲板安装垫板，一般设置1~2组垫板在地脚螺栓的一侧，使垫板的数量少于5块。垫板与柱底面和基础面的接触应紧密、平整。对于成对斜垫板的情况，使叠合长度应该在垫板长度的三分之二左右；对于座浆垫板情况，应该使用无收缩砂浆。在吊装前，砂浆试块的硬度应该在基础混凝土硬度之上。

2.3 构件的弹线与检查

在吊装前，应该依据《钢构件施工验收准则》（GB502-2002）中相关规定，检测构件的几何尺寸和构件的外形，应该在吊装前尽力消除偏差。在钢柱的上部和底部标出两个不同方向的轴线，在距离底部适当的高度画出标高线，方便于纠正钢柱的垂直度、平面位置、吊车梁的标高和屋架等。对于不容易分辨左右、上下的构建，应该给予明确的标注，避免吊装过程中出现错误。

2.4 构件的对放与运输

依据使施工组织设计方案进行施工，按照分类供应。运输过程中，依据构件的重量、长度选用车辆；在运输车辆上钢构件的两端伸长的长度、支点及绑扎方式都应该保障构建不掉漆、不变形。堆放钢构件的场地应保持无积水、坚实、平整。

3.建筑钢结构的吊装施工工艺

3.1 钢柱的吊装

（1）吊装钢柱。吊升钢柱可以采用塔式起重机或自行式，采用滑行法或旋转法吊升。对于钢柱较重的情况，可以采用两个起重机一起抬吊，用一台起重机牵引柱的上半部分，而另一台起重机牵引柱的下半部分，利用双机并立互为旋转的方式进行吊装。

（2）钢柱的固定与校正。对钢柱的校正主要分为垂直度、标高和平面位置的校正。通常利用经纬仪对垂直度进行校正，对于超过规定偏差的位置，采用千斤顶校正。对于平面位置的的固定，通常采用经纬仪在两个不同的方向检测钢柱的安装准线，为了确保钢柱底部标高的准确性，应安装标装控制块在吊升施工之前。在所有校正操作过程中，工作人员应该随时观看标高控制块和柱底部之间是否落空，防止因校正过程的失误导致水平标高出现误差。

3.2 钢吊车梁吊装施工工艺

（1）钢吊车梁吊升施工。一般采用自行式起重机对钢吊车梁进行吊装，也有采用桅杆式起重机、塔式起重机等进行吊装，对于较重的吊车梁，采用双机抬吊。在钢吊车梁吊装过程中，工人应该注重吊装后的垂直度和位移的偏差，仔细做好标高垫块的操作，确定好定位轴线，准确测量钢吊车辆安装位置的偏差。钢吊车梁一般为简支梁，两个梁端之间留出10mm的间隙，并在此处铺设垫板，牛腿和梁之间应该采用螺栓连接，采用高强螺栓将制动架与梁进行连接。

（2）钢吊车梁的固定与校正。钢吊车梁的校正工作主要有跨距、轴线、垂直度和标高。在屋顶吊装前进行标高校正，其他的安装项目一般在屋顶安装之后进行，用起重机或千斤顶对梁进行竖直移动，并且铺设钢板，使其误差在规定范围内。通常采用平移轴线法和通线法对钢吊车梁轴线进行校正，用钢尺测量跨距，用弹簧秤对跨距大的车间进行测量，弹簧的拉力一般在100～200N,如果超出允许误差，通常采用千斤顶、花蓝螺栓、钢楔、撬棍等纠正。

3.3 钢屋架的吊装施工及其校正工作

钢屋架的吊升、翻身扶植时，因为钢材的侧向刚度较低，一般在钢材的外面绑扎几根木杆作为加固措施。钢屋架吊装通常采用塔式起重机、自行式起重机或桅杆式起重机等。依据钢屋架的安装高度、质量和跨度的不同，选择不同的吊装方法和起重机。一般采用临时的冲钉和螺栓临时固定钢屋架。由于钢材料的倾斜方向稳定性较差，在起重机的起重臂和起重量的长度允许范围内，应先组装屋架及其上部的支撑、檩条、天窗架等成为一体，之后再次进行吊装。这样既提高了吊装的效率，又保证了吊装的稳定性。

3.4 钢屋架的高强螺栓施工技术

对于采用螺栓连接的钢屋架结构，施工时首先工作人员应该将注重高强螺栓的安装保护和摩擦面的加工质量，并依据国家标准要求对高强螺栓的摩擦面进行抗滑移系数进行检测。高强螺栓的穿孔率直接受到钢构件角度误差的影响。在钢构施工时，连接面的间隙直接受到构件的扭曲影响。一定的胎架模具以控制其变形,并在构件运输时采取切实可行的固定措施以保证其尺寸稳定性。

3.4焊 接

在钢结构焊接的过程中，影响焊接效果的因素是多方面的，这就需要焊工必须拥有上岗证，并按照正规的程序进行施工；施工现场要配备相应的焊接设备；保证焊条的质量；及时对焊缝进行检查和清理。在焊接的过程中，要降低焊接的应力和焊接变形的情况。在进行焊接以前，一定要做好详细的规划，利用合理的方法进行焊接，进行规范操作，并按照焊接的相关规范进行检查和验收。

3.5大型钢屋盖整体提升

近年来，我国钢结构建筑中引入了智能微机液压整体提升的技术，其应用的原理是帕斯卡液压原理，这一技术能够根据作业点的要求，并利用微机智能控制来进行操作，从而对钢屋顶进行整体提升，但在位移过程中，一定要保证大型结构的原有形状。

4.结语

综上所述，钢结构建筑有着很强的实用性和良好的应用效果，然而在设计和施工中的技术含量以及相关要求也相对更高。因此只有不断加强国内钢结构建筑的设计水平，增加在钢结构建筑防腐、隔音等建筑材料方面的研发力度，提升钢结构建筑施工安装水平，才能推动我国钢结构建筑行业的持续稳定发展。

参考文献：

[1]郝志成.钢结构工程施工质量的控制[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2009(08)

[2]吴鸿伟.浅论钢结构工程施工质量控制措施要点[J].经营管理者,2009(15)