钢结构建筑施工技术工艺初探

钢结构建筑施工技术工艺初探

李延峰

中国建筑第八工程局有限公司西北公司陕西西安710000

摘要：城市的发展推动了城市高层建筑业的发展，高层建筑工程越来越多，在高层建筑工程中使用全钢结构或者部分钢结构的设计及建造理念也随之而生。在高层建筑施工中采用钢结构优势众多，比如其抗震性好、强度高、占用面积小、施工工期较短等等，因此，钢结构在高层建筑工程中所应用的越来越多。为提升高层建筑的整体质量，需要深入研究钢结构施工技术工艺，本文将对此展开叙述。

关键词：建筑；钢结构；施工技术

1建筑钢结构的施工优势

（1）钢结构的有效空间较大，因为钢结构的抗压性能比较好，和其他结构相比，在同样的强度下，钢结构具有截面小的特点，这就可以有效的提高建筑的有效空间。（2）钢结构的自重较轻，在遇到地震等自然灾害的时候，钢结构因为自重轻所以整个建筑的反应也不是很强烈，可以在一定程度上起到抗震的效果。（3）钢结构比较环保，和其他结构相比较，钢结构具有绿色、节能的特点。钢结构是可以循环利用的，所以钢结构的高层建筑产生的建筑垃圾相对来说就比较少。随着经济的不断发展，居民对环境的要求越来越高，环保建筑是未来建筑工程发展的必然趋势，钢结构的高层建筑在适应这个趋势的同时还能满足居民对建筑质量的要求。（4）施工周期短。钢结构建筑中,使用的建筑材料主要是钢材,材料较为简单,加工方便,在建筑施工中,采用机械操作的模式进行构建。所以,一般使用的钢结构材料都会在厂里事先加工好,可以保证材料的精确度,可以方便施工人员使用简单的螺栓,进行就地拼装安设,或者说施工人员如果要为一些建筑进行吊装时,可以选择直接在地上拼装焊接,缩短施工周期,另外对已经建好的钢结构极易改造和加固,对于采用螺栓连接的结构一般可根据实际所需对其拆迁。

2钢结构建筑施工技术工艺

2.1螺栓的预埋

施工人员在进行高层建筑钢结构施工之时首先要做好螺栓的预埋工作，要将螺栓准确预埋好，从而使其能够保障钢柱的稳定性，方便钢柱的安装。具体来说，施工人员在施工时要选择依靠轴线的中心位置作为螺栓的定位点（选择轴线的偏差不可在2mm以上），并且要找到正确的标高基准（所选择的高基准点应保持在5mm左右），做好所有预埋打算后再将螺栓进行深度预埋，当然具体的预埋数据还需要根据实际建筑的施工面积而具体确定，总而言之其最终目的就是为了保障接下来安装钢柱时的安装质量。另外，在预埋螺栓过程中一定要伴随着严格的检测，检测主要在两个阶段执行，第一个阶段是在找到正确的轴线定位点后，第二个阶段是在预埋完螺栓之后的填土浇筑固定过程中，在这两个阶段中施工人员都需要严格按照相关规定对螺栓的预埋工作进行严格的检测与复查，从而保证其预埋的准确度，方便后面钢柱的安装。

2.2钢柱的拼装

（1）平装拼装法。先在柱的适当位置用枕木搭设3～4个支点,各支点高度应拉通县,使柱轴线中心线成一水平线,先吊下节柱找平,再吊上节柱,时两端头对准,然后找中心线,并将安装螺栓或夹具上紧,最后进行接头焊接,采取对称施焊,焊完一面再焊另一面。平装方法操作方便,不需稳定加固措施,不需搭设脚手架,焊缝焊接大多数为平焊缝,焊接操作简便,焊缝质量比较容易保证,平装法适合跨度小、构件相对刚度法的钢结构。（2）立拼拼装法。立拼拼装法可以每次拼装多拼,占地面积比较小,此法无需搭设专用拼装用的平台,相当的省材料和省工时,而且质量很容易保证,不需要增设专供块体翻身、倒运的机械设备,适用于跨度较大、侧向刚度比较差的钢结构,操作过程一般是在下节柱适当位置设置3～4个支点,在上节柱设置2～3个支点,且每个支点用水平仪测平。（3）柱底板和柱身组合拼装,应该按照以下要求:第一,柱身要按照设计尺寸先行拼装焊接,使得柱身达到横平竖直,符合钢结构设计和验收标准。第二,将事先准备好的柱底板按设计尺寸,分清内外方向画结构线并焊挡铁定位,以避免在拼装时产生位移。第三,柱底板与柱身拼装之前,必须将柱身与柱底板接触的断面用砂轮将其打磨平整,同时,将柱身分几点垫平,防止偏心压力的产生,使其达到质量要求。第四,假如柱底板左右有梯形板,可以先将底板与柱端接触焊缝焊完后,再组对梯形板,并同时焊接,这样可以防止梯形板对于底板焊接的妨碍。

2.3钢梁吊装

在钢梁吊装前,首先要检查柱子牛腿的标高和柱子之间的距离。主梁吊装之前,还要在梁上安装好扶手杆和扶手绳，等到主梁安装完成后,施工人员要用扶手绳将钢柱固定,保证施工安全。进行吊装时,可以在钢梁的翼缘处开孔作为吊点,具体位置取决于钢梁的长度；为了提高施工速度,对质量较小的其他钢梁可以选用多头吊索进行吊装,有利于提高施工速度,减少高空作业,保证工程的安全与质量。

2.4螺栓的安装

高强螺栓的安装与焊接也是高层建筑钢结构施工的一项重要步骤。螺栓的穿入工作必须要遵循从内到外的顺序，不能够强制穿入，如果在穿孔过程中遇到螺栓难以穿入的情况时，其原因可能是螺孔的大小不符合螺栓的体积，这种时候施工人员就要利用绞刀对其进行适当的调整，从而扩大螺孔使螺栓得以顺利穿入。穿孔完毕后，要对螺孔进行固定。钢结构高强螺栓在安装过程中需要根据建筑钢筋节点的大小进行分步安装，通常情况下高层建筑钢材料的节点会有一定的区别，比如说有大型的也有小型的，而在大型节点上进行高强螺栓的安装时，首先要进行穿入，然后再在钢板不变形的基础上再次进行拧固，最终实现螺栓的完全拧固。

2.5建筑钢结构施工焊接技术

由于高层建筑的钢结构是由大量的构件进行组装连接的，其接点较多，且通常采用螺栓连接和焊接的方式进行连接，而且由于钢结构的重量较大、高层建筑的高度较高，使得钢结构本身和各个连接点承载的重力较大，给钢结构的焊接质量提出了较高的要求，而且由于钢结构的高度较高，焊接作业的环境较为恶劣，也增加了焊接作业的难度，所以在进行钢结构的焊接作业时应注意以下几点：首先要明确焊接顺序，由于钢结构的构造设计较为复杂，每个连接点所承受的重力大小各不相同，因此在连接点焊接时应理清焊接顺序，避免因为焊接顺序不合理而整体重力集中在某点，造成此连接点破坏的现象；其次要选择科学的焊接工艺，对于焊接方法的选择通常采用气体保护焊，而对于工型杆件和箱型杆件，则应采用埋弧焊的方法；最后是对焊接质量的控制，确保焊接作业人员的操作和方法符合操作规程，既要保证焊缝金属表面均匀，不存在焊瘤和裂纹，同时避免出现未满焊和咬边的问题，以及夹渣、气孔、弧坑、裂纹、烧穿等情况，焊接结束后需要采用超声波对焊缝进行无损检测。

2.6涂装工艺

（1）油漆刷的选择。刷涂底漆、调和漆时,应该使用扁形或弹性大的硬毛刷,刷涂油性清漆时,应该使用刷毛比较薄、弹性较好的羊毛板刷,涂刷时,蘸取较少的涂料,对于不容易干燥的涂料,应该按照涂抹、抹平和修饰这三个步骤进行。（2）涂刷顺序。一般情况下,应该按照从上而下、从左到右、先斜后直、先难后易的原则,使得刷涂的漆膜均匀、致密和平整。（3）对涂料的配置应该按照涂料的使用说明进行,不得随意添加稀释剂,涂装遍数、涂层厚度应该符合设计要求。除锈后的金属表面与涂装底漆的间隔时间一般不超过6h,涂层与涂层之间的间隔时间,由于各种油漆的表干时间不同,应该以先涂装的涂层达到表干后才进行上一层的涂装,一般涂层的间隔时间不少于4h,涂装底漆前,金属表面不得有锈蚀或者是污垢。

3结语

综上所述，高层钢结构建筑施工技术难度大,施工工艺比较复杂。在钢结构高层建筑施工时，要严格按照施工规范要求以及施工图纸进行施工，合理的安排施工工序，重点做好特殊结构的安装工作，确保工程的施工质量可以达到设计要求。

参考文献

[1]土木工程施工中的钢结构技术应用[J].顾冰旸.住宅与房地产.2017（06）

[2]高层建筑钢结构安装关键技术研究[J].王浩.中国建筑金属结构.2013（10）