关于房建中的钢结构施工技术探讨

王祥建

摘要：随着城市建筑业的蓬勃发展，钢结构工程广泛应用于国民建设的诸多领域，钢结构施工技术已日趋成熟，我国相继建成了诸多技术复杂的基础设施、公用工程、体育场馆等钢结构工程，代表了国内钢结构的施工技术水平，增强了我国的综合实力。由于钢结构的跨度大，结构复杂，给施工技术提出了更高要求，因此，应选择最为合理的施工方案，并结合工程实际，全面考虑。钢结构施工时，严格按照施工图纸的要求，制定出合理的工艺，确保钢结构工程的施工质量，进而保证工程安全、顺利实施。

关键词：房屋建设；钢结构施工；施工技术；技术探讨

中图分类号：TU391文献标识码： A

引言

近年来，我国房建工程总量增多，随之而来的是钢结构使用的增多与范围的变广。钢结构虽然在我国房建施工中占有了很大的份额，但是在实际的施工过程中还是不可避免的暴露出一些问题。这些问题如果不能及时获得解决，就会对整个施工过程造成影响，严重的还会影响人民的生产与生活。因此，我们一定要注意选择质量优良的钢结构材料，恰当的施工技术，将发生施工事故的风险降到最低。

1我国房建中钢结构的基本类型

1.1低合金高轻度结构钢

钢结构有很多种，但是在我国目前的房屋建筑中，主要由以下两种钢结构的类型。一是碳素结构钢，二是低合金高强度结构钢。与碳素结构钢相比，低合金高强度结构钢有较高含量的金属元素，是低合金钢中的一种。从整体上来看，碳素结构钢的强度要要低于低合金高轻度结构钢。低合金高强度钢也因此具有了较大的刚度以及将强的稳定性以及较好的承载力。也因此而往往挂钩在高负荷和跨度结构中并有更良好的表现。

1.2碳素钢结构

作为我国最常用的工程用钢，碳素结构在我国钢结构的应用中十分广泛。我国针对碳素钢结构有专门的规定。用“Q”来代表屈服点，用数值来表示屈服点的数值。同时还有重量等级符号以及托养方法作为辅助的标准。在我国现行的规定中，总共分成了五类钢结构：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275。Q235的碳素钢结构通常用于建筑工程的焊接结构中。质量等级则主要由结构中硫磷杂质的含量多少来划分，并按照从多到少用A＼BC＼D＼E来表示。在进行钢材的选择的时候，应当将刚才的性能特点以及质量标准等纳入到考虑的范围之内。同时结合施工的需要以及对于钢结构的要求来进行选择，务必选出最适合当前施工状态的钢材。同时，在进行选择的时候还应当考虑到焊接情况以及施工外界环境对于钢材的影像以及特殊要求，将这些内容综合考虑选择最合适的钢材。尤其是对于沸腾钢的选择，应当注意当外界环境低于-20℃时不应当采用此种钢材。

2钢结构的主要特点

在承载力大、跨度较大的工程中常常使用钢结构。由于钢结构材质较为均匀，质量也很稳定，与其他材料相比更具有可靠性能。与此同时还具有体积小质量轻的优点，极大地方便了钢结构在施工过程中的运输与存放，节省了大量的人力物力。另外，其具有的较强的高轻度、可塑性能以及韧性都拓宽了他的适用范围，使得钢结构能够更加广泛的应用于各种建筑工程中。还有，钢结构正在走工业和预案的道路，由工业统一制造安装，省去了大量的人力操作，缩短了成型时间，也保证了钢结构的准确性。但是，钢结构也有一定的缺点，与一些耐火材料相比它的着火点较高，防火性差；与一些防腐材料相比，它比较易腐蚀。

3钢结构基础施工的主要技术

施工质量的好坏很大程度上是由钢结构施工技术需按取得成功与否决定的。在选取施工技术时，应当结合房建工程的实际情况和对于钢结构的具体要求选择适当的钢结构施工技术。反之，如果选择的钢结构技术不恰当，就会对工程的造成严重的影响，严重的还会危及到施工人员以及住户的生命安全。因此，在进行钢结构施工技术选择的过程中，一定要严格按照相关规定的要求，也只有这样才能够提高钢结构技术的应用效果，进而保证整个工程的整体质量。

3.1螺栓的预埋和安装

地脚螺栓预埋如图所示，核芯筒内首节钢柱采用地脚螺栓与混凝土墙体固定,核芯筒外围首节钢柱通过地脚螺栓与承台板固定，柱底标高以螺母调整。

图1 地脚螺栓埋设示意图

地脚螺栓预埋施工工艺流程为：轴线确定→定位箍筋位置确定→定位箍筋定位→定位法兰盘就位→地脚螺栓就位→地脚螺栓的最终定位→钢柱基础地脚螺栓验收→混凝土浇注→跟踪测量→柱基础轴线确定。

地脚螺栓预埋的重点和难点是如何确保在混凝土浇筑前及初凝前地脚螺栓位置不发生偏移。为解决这一问题，设置两道定位箍筋及定位法兰盘辅助固定地脚螺栓。第一道定位箍筋设于定位法兰盘下部，第二道定位箍筋设于承台板上部钢筋上部，定位箍筋与承台板钢筋绑扎牢固，并与法兰盘支撑钢筋焊接。

为确保浇筑混凝土过程中地脚螺栓位置准确，浇筑混凝土时跟踪测量地脚螺栓移动偏差，发现偏差立即校正，直至符合规范要求。

3.2 钢柱安装

钢柱吊装前准备。钢柱吊装前现将柱身固定好上人爬梯(工厂加工制作完成)，拴好缆风绳、挂好防坠器。标高、轴线、构件型号复核 吊装前对钢柱中心线和标高线、基础轴线、地脚螺栓直径和伸出长度进行检查，对钢柱编号、外形尺寸、螺栓孔位置及直径、柱脚板的方位等进行全面复核。吊点设置及吊装方式 钢柱吊点设置在预先焊好的连接耳板处（加工厂制作完成），每根钢柱用四个足够强度的卡环及钢丝绳进行吊装，并用单机回转法起吊安装（如图2所示）。

图2 多梁串吊示意图

核芯筒内钢柱在下层柱核芯筒墙体施工完成后，马上进行上节柱的安装，钢柱就位后，用安装螺栓和连接板临时连接。核芯筒外围钢柱吊装需在核芯筒爬架最低处超过外围水平楼板2层或3层以上时方可进行，吊装前要预先在核芯筒埋件上将横向钢梁的连接板焊好，在钢柱全部就位后立即连接钢梁，形成刚性节间，然后采用钢锲铁、缆风绳等进行整体校正。

3.3 钢梁安装

钢梁绑扎与起吊 钢梁采用两点起吊，钢梁吊点选择设置在钢梁上附加的吊耳位置，吊耳在工厂内制作完成，钢梁安装完成后采用气焊等方法将吊耳割除。为加快进度，提高工效，在塔吊起重允许范围内可采用多头吊索一次吊装二至三根钢梁的方法，每根梁间距不小于2米。钢梁临时对位、固定 钢梁吊升到位后，按施工图进行对位，要注意钢梁的正、反方向和钢柱上连接板的轴线不可安错。较长梁的安装，应先用冲钉将梁两端孔打紧、对正，再用安装螺栓拧紧。安装螺栓数量不得少于该节点高强螺栓总数的30%，且不得少于二个。安装多层柱节时，应首先固定顶层梁，再固定下层梁，最后固定中层梁。

3.4焊接

焊接工艺流程为焊前检查→加热除锈→安装焊垫板及引弧板→焊接作业→检查→填写作业记录。焊接采用手工电弧焊及CO2气保焊焊材和设备。焊条必须经高温烘干箱烘干后使用，并须在4小时内用完，焊条烘干次数不得超过两次；CO2气体纯度不低于99.9%(体积比)，含水量低于0.005%(重量比)。Q345等低合金钢在焊接完成24小时后均需进行100%外观检验。焊缝的焊波均匀平整，表面无裂纹、气孔、夹渣、未熔合和深度咬边等缺陷，并不应有明显焊瘤和未填满的弧坑。全熔透一级焊缝检验为100%超声波探伤。

钢焊接的效果好坏，影响因素有很多。拥有上岗证的焊工才能够严格按照相关规定，沿着正确的程序施工作业。由于钢结构的焊接是钢结构施工技术中十分关键的部分，因此我们都应当对该步骤提起足够的重视。进行钢结构焊接施工时，首先要根据具体情况，确定焊接顺序。在平面内，要执行结点对称、结构对称的焊接顺序，由平面中心向四周推进。柱与柱的两端焊接要对称、同时进行；柱与梁的连接要首先进行下翼焊接，再进行上翼焊接。梁两端的焊接要按照一端先焊接冷却，再对另一端焊接的顺序进行。其次要正确选择焊接工艺，降低钢结构焊接难度。房建中钢结构焊接内容较多，焊接形式繁复，焊接部位重要，往往需要焊工具有平焊、立焊及横焊等多样化的专业技术资格，施工防护与安全操作都具有一定难度。只有结合相适宜的施工工艺才能加快焊接进度，按期完成工程。CO2气体半自动焊接可广泛应用于斜焊、立焊工艺，能达到降低焊接难度，提高焊接质量的效果。

3.5栓接

3.5.1摩擦面管理

在拧紧作业前，首先进行摩擦面的检查，如果有浮锈、油、涂料、残渣等降低摩擦面承载力的附着物时，采用金属刷、砂纸、氧气-乙炔火焰等进行去除，确保摩擦面的干净。

3.5.2高强螺栓施工

临时螺栓安装。在插入高强度螺栓前，为了使连接紧密先用临时安装螺栓栓紧，连接部位的材料如有弯曲、翘曲的需要修正。孔的差异在2mm以内时，可以用绞刀进行修正。如果孔的差异超过2mm，采取更换连接板等合理的处理方法进行处理，不允许气割扩孔。

高强螺栓插入。高强度螺栓的螺帽及垫片要注意安装方向，确保方向正确。插入螺栓时，注意不要在螺栓上附着锈、尘埃、油等污染物，施工时不要强行将高强螺栓打入螺栓孔内，以免损伤螺纹。

高强螺栓初拧。把临时安装螺栓锁紧后，确认构件的紧密程度，对于所有高强螺栓以下表的初拧扭矩值为标准，回转螺帽进行初拧。初拧完后，通过高强螺栓螺帽、垫片及构件用记号笔进行标记。

高强螺栓终拧。初拧完成后，使用专用紧固扳手进行锁紧，直至颈缩处断裂，梅花头掉下来。当天插入的高强螺栓原则上当日终拧完成。终拧原则上是从接头部位的中央到端部。高强螺栓终拧后应外露2～3扣，允许有10%的高强螺栓露出1扣或4扣。

高强螺栓检查。扭剪型高强螺栓的检查以尾部梅花头被拧掉为合格质量标准。

3.6防火喷涂

3.6.1喷涂工艺的流程

先利用搅拌机拌料，其次对拌料振动筛过滤，然后把过滤后的料倒进料斗，接着用喷涂工具把料喷涂在结构的表面，最后加覆防火涂料进行固化。需注意流程中，要重点重复最后两道工序，以达到标准要求的厚度。

3.6.2注意事项

拌料过程配料时要严格按照涂料的配比。搅拌时间不能够少于 20 分钟，搅拌合格标准，涂料内没有结块、稠度均匀，还要求流动性达到施工要求，涂料以用手抓起掌心向下，涂料不落下；喷涂过程中，第一遍为防止涂料在固化过程中产生裂纹，厚度达到4到8mm之间。喷枪操作时，距工作墙面的距离必须小于 0.3m；喷涂完成后，需检查喷涂效果，尤其是角落和缝隙处。厚度不够处进行补涂。

结束语

在钢结构安装的过程中，我们必须要针对各个钢材构件和器材的质量进行总结和分析，针对在施工的过程中设计标准、构件的尺寸等方面进行严格的总结和处理，且在施工的过程中我们还需要针对钢结构的安装标准和相关国家规范进行完善和优化，对施工过程中存在的种种质量缺陷和隐患问题加以研究和总结并采取应对措施，保障钢结构施工符合标准和施工质量。

参考文献

[1]冶金工业部建筑研究总院.GB50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2001.

[2]陈绍蕃.房屋建筑钢结构设计[M].中国建筑工业出版社，2007,（08）.

[3]赵志强.关于如何加强钢结构施工质量措施的分析探讨[J].科技风，2010（16）.