试论钢结构工程施工技术

李思远

摘要：钢结构工业厂房是一种环保型绿色建筑体系，它在国内外的快速发展符合集成化产业化的发展趋势。建筑业蓬勃发展尤其是工业建筑，由于城市的地理条件所限，多层钢结构厂房便开始成为了工业建筑的主流。本文从钢结构的基本设计原则、钢结构的几种连接形式和钢结構工程施工技术分析三方面进行了分析。

关键词：钢结构工程；施工技术；

一、钢结构的基本设计原则

（1）承重钢：“强柱弱梁、强节点弱”。具体的设计，如果强柱弱梁的设计公式得不到满足，符合轴压比也可行。

（2）框架主梁：热轧或高频焊接H型钢。

（3）次梁：对框架柱子，一般可选用热轧或焊接工字钢、圆钢管，方（箱形）钢管，H型钢、或轻型热轧型钢，冷弯薄壁型钢等相关材料。在实际建设中，笔者总结发现，很多商家为了节约钢材，降低造价，框架柱采用了在空钢管内浇筑高强素混凝土的方法。这种方法下的框架柱一般称之为钢管混凝土框架柱。由于这种材料具备了混凝土柱与钢筋柱的优势，因而抗震、耐火和受力性能十分优良。而且其钢柱截面尺寸因单柱的轴向承载力得到提高而减小。与实际生产常见的H型钢柱相比，这种钢柱可节省约50%用钢量，成本最多可以有45%的下降。

二、钢结构的几种连接形式

刚性连接多见于柱与横梁在强轴方向，同时弱轴方向一般采用结合支撑布置为宜。工程中常见三种构造形式应用于钢框架梁柱节点，即栓、焊混合连接，焊接连接，以及螺栓连接。从连接刚度角度评估，螺栓节点刚度不强，但安装最为便捷，而且在实际应用中的合格率最高。铰接一般用于主次梁之间的连接，而且一般应用栓、焊混合的方式，也有使用高强度螺栓连接和焊接的，至于采取的方法一般视具体操作者而定[1]。此外，连接刚度比螺栓连接稍强的是混合节点，刚度最大的是焊接节点。至于梁腹板，工程中多见先用螺栓安装以固定位置，在对两侧采取焊接方式。也有工程技术人员将两个步骤相反实施，并不影响工程结果。

三、钢结构工程施工技术分析

3.1 施工准备工作

应该认真做好关于施工图纸会审以及交底方面的工作。工程施工的依据是施工图纸，工程的项目负责人应该组织相关人员对施工图纸进行审阅以及消化。于此同时还应该做好施工技术的交底工作，除此之外，还要把设计与施工的结合工作做好，把土建施工和钢结构吊装的工作做好，把混凝土构预制与钢结构的结合工作做好。该认真地对钢结构建筑工程的施工组织设计工作进行编制。钢结构建筑工程应该针对不同的安装阶段以及制作阶段分别进行编制钢结构施工组织设计的工作[2]。

3.2 钢结构的构件制作

（1）制作放样。制作放样是钢结构的构件制作的首道工序，为了减少和避免后续加工中出现较大的累计误差而造成构件偏差，进而影响整体工程的总体质量，精确放样就显得极为重要。所以，在制作放样的过程中，以下几点应尤为注意：放样前，对图纸的审核工作应做好，检查图纸各构件尺寸是否有不相符的地方或和其他安装图纸是否有矛盾的地方；当确认图纸一切无误后，方可制作样板，并应当将材料的牌号、规格、零件名称和位置等特性做出明确的标注，以确保下料工作能正常无误地进行，在此过程中应加强对样板的防护工作，防止样板出现锈蚀、折叠等损坏，以方便开展校核工作。

（2）钢结构材料进场的检验。在钢结构材料进场前，须经过严格的进场检验程序。其中钢材应当附有相应的合格证、出厂证明等材料，确保其质量和规格符合图纸及相关规范的要求。由于钢材将长期露天的堆放，极易受到空气、雨水等自然环境的侵蚀，致使其质量产生下降。因此，需要规范规定钢材表面的划痕、锈蚀深度必须符合规范规定的要求。

3.3 钢结构的安装

（1）钢结构安装的施工过程。钢结构的工业厂房在施工过程中的大致流程为：钢柱吊装→钢梁吊装→吊车梁吊装→将屋架进行扶直→第一榀屋架安装并进行找正→第二榀屋架进行安装→已安装屋架进行找正→天窗架及支撑进行安装→屋面板进行吊装[3]。

（2）钢柱的吊装。首先，要设置好控制标高的观测点及中心线标准，设置标高观测点的时候应注意要与牛腿的支撑面为基准，以便于观察，此外，若无牛腿柱时则应该以钢柱的顶部与桁架相接的最顶部的一个安装孔的正中心为基准；在做中心线标志时应当符合相应的规范要求；在进行多节柱的吊装时，应先将多节单柱组装后再进行整体的吊装；在钢柱吊装施工完毕后应进行适当的调整，例如在阳光照射的侧面会存在由于温差等因素引起的钢柱偏差，在安装后应将偏差调整至相应规范的规定允许偏差范围内。

（3）吊车梁的吊装。吊车梁的吊装应该在钢柱第一次校正柱间支撑后进行，先从有柱间支撑的钢柱开始进行吊装，当吊车梁吊装后应进行相应的临时固定；而吊车梁的校正则应该在整个屋面系统的构件安装好并进行永久连接后再进行，校正后的偏差应处于符合相应规范规定的允许偏差范围内；可调整位于柱底板下的调位螺母或者调整垫板的厚度来进行校正吊车梁的标高。

（4）屋面的吊装。吊装屋架的顺序一般为选一端向另外一端进行逐步推进，在选择吊装屋架的吊点时应当选择在起吊时受到横向力最小的地方；在起吊屋架前，应首先将其平卧于地面上，且屋面在翻身起吊时需使用特定的杆件进行相应的加固，并在其上弦处设置相匹配的安全扶手，以避免其因侧向刚度较小而导致屋面发生弯折；除此之外，在屋面的吊装的施工中应尽可能地避免吊机的大幅高空回转及起落，更要严格控制以避免吊机出现负荷运载。

四、结束语

建筑业尤其是工业建筑的迅猛发展，使得多层钢结构工程成为了城市工厂建筑业的主要形式。钢结构体系应用于工业建筑中，具有轻质高强、抗震性好而降低基础造价、抗震费用和运输费用，安装费用从而降低成本的优点，而且还具有施工周期缩短、构件安装迅速、资金周转速度快、投资经济效益高，建筑布局合理灵活，提高有效使用面积水平，提高建筑使用功能，高质量、商品化程度高等技术和经济综合效益优势。

参考文献：

[1]吕玉堂，张娜. 试论土木工程施工中的钢结构技术[J]. 中国建筑金属结构，2013，（16）.

[2]张虎威. 桁架式钢结构工程施工技术[J]. 山西建筑，2013，（9）.

[3]罗金寿. 初探大跨度钢结构施工技术在某工程中的应用[J]. 福建建材，2013，（3）.