建筑钢结构安装施工技术

刘新然

摘要：建筑钢结构安装施工技术是近几年兴起的一项新型技术。目前，钢结构已经是主要的建筑材料之一，建筑施工中具有很大的作用。钢结构技术是有着很多优点与其他建筑材料相比，钢结构具有强度高、抗震性好、施工周期短、边角料可回收等优点。建筑钢结构用钢有普通碳素钢、普通低合金钢和热处理低合金钢三大类。大量使用的仍以普通碳素钢为主。本文通过对建筑钢结构安装施工全过程的技术概述，提出确保钢结构安装质量的具体措施，为今后的相关工作提供思路。

关键词：钢结构;安装技术;建筑施工;质量控制

前  言

随着工业建设和建筑技术的发展，钢结构的用量将不断增加，使用范围也将不断扩大。钢结构安装前应注意编制好施工方案或施工组织设计，内容包括选择吊装机械、确定构件的运输设备和方法、构件堆放平面布置、吊装程序、工藝方法、安装进度、劳动组织、构件和物资供应计划以及保证质量和安全的措施等，以保证安装有条不紊和有节奏地进行。

一、钢结构构件的焊接技术

1.焊接连接

现场焊接的方法有：用手工焊接和半自动焊接。焊接母材厚度不大于30mm时采用手工焊，大于30mm时采用半自动焊，此外尚需根据工程焊接量的大小和操作条件等来确定。手工焊的最大优点是灵活方便，机动性大，缺点是焊工技术素质要求高，劳动强度大，影响焊接质量的因素多。半自动焊接质量可靠，工效高，但操作条件相应比手工焊要求高，并且需要同手工焊结合使用。

钢结构构件接头的施焊顺序，比构件的安装顺序更为重要。焊接顺序不合理，会使结构产生难以挽回的变形，甚至会因内应力而将焊缝拉裂。柱与柱的对接焊，应由两名焊工在两相对面等温、等速对称焊接。加引弧板时，先焊第一个两相对面，焊层不宜超过4层，然后切除引弧板。清理焊缝表面，再焊第二个两相对面，焊层可达8层，再换焊第一个两相对面，如此循环直到焊满整个焊缝。

梁、柱接头的焊缝，一般先焊H型钢的下翼缘板，再焊上翼缘板。梁的两端先焊一端，待其冷却至常温后再焊另一端。只有在一个垂直流水段（一节柱段高度范围内）的全部构件吊装、校正和固定后，才能施焊。柱与柱、梁与柱的焊缝接头，应试验测出焊缝收缩值，反馈到钢结构制作单位，作为加工的参考。要注意焊缝收缩值受周围已安装柱、梁的约束程度不同收缩也不同。焊接的设备选用、工艺要求以及焊缝质量检验等按现行施工验收规范执行。

2.高强度螺栓连接

钢结构高强螺栓的连接大多是摩擦连接。它借助螺栓紧固产生的强大轴力夹紧连接板，靠板与板接触面之间产生的抗剪摩擦力传递同螺栓轴线方向相垂直的应力。因此，螺栓只受拉不受剪。施工简便而迅速，易于掌握，可拆换，受力好，耐疲劳，较安全，已成为取代铆接和部分焊接的一种主要的现场连接手段。高强螺栓施工包括摩擦面处理、螺栓穿孔、螺栓紧固等工序。

2.1 摩擦面处理。对高强度螺栓连接的摩擦面一般在钢构件制作时进行处理，处理方法是采用喷砂、酸洗后涂无机富锌漆或贴塑料纸加以保护。但是由于运输或长时间暴露在外，安装前应进行检查，如摩擦面有锈蚀、污物、油污、油漆等，须加以清除处理使之达到要求。常用的处理工具有铲刀、钢丝刷、砂轮机、除漆剂、火焰等，可结合实际情况选用。施工中应对摩擦面的处理十分重视，摩擦面将直接影响节点的传力性能。

2.2 螺栓穿孔。安装高强度螺栓时用尖头撬棒及冲钉对正上下或前后连接板的螺孔，将螺栓自由穿入。安装用临时螺栓，可用普通标准螺栓或冲钉，高强螺栓不宜作为临时安装螺栓使用。临时螺栓穿入数量应由计算确定，并应符合下述规定：①不得少于安装孔总数的1/3：②至少应穿两个临时螺栓;③如穿入部分冲钉，则其数量不得多于临时螺栓的30%。临时螺栓穿好后，在余下的螺孔中穿入高强螺栓。在同一连接面上，高强螺栓应按同一方向穿入，并应顺畅穿入孔内，不得强行敲打入孔。如不能自由穿入，该孔应用铰刀修整，修整后孔的最大直径应小于1.2倍螺栓直径。

2.3 螺栓紧固。高强度螺栓一经安装，应立即进行初拧，初拧值一般取终拧值的60～80%，在一个螺栓群中进行初拧时应规定先后顺序。终拧紧固采用终拧电动扳手。根据操作要求，大六角头普通型高强螺栓应采用扭矩扳手控制终拧扭矩;扭剪型高强螺栓尾端螺杆的梅花卡头扭断，终拧即完成。高强螺栓的初拧、复拧、终拧应在同一天内完成。螺栓拧紧要按一定顺序进行，一般应由螺栓群中央顺序向外拧紧。

2.4 螺栓紧固后的检查。观察高强螺栓末端梅花卡头是否扭下，连接板接触面之间是否有空隙，螺纹是否穿过螺母露出3扣螺纹，垫圈是否安装在螺母一侧，用测力扳手紧固的螺栓是否有标记，然后再在此基础上进行抽查。

3.现场焊接顺序

建筑钢结构的焊接顺序，应从建筑平面中心向四周扩展，采取结构对称、节点对称和全方位对称焊接。柱与柱的焊接应由两名焊工在两相对面等温、等速对称施焊;一节柱的竖向焊接顺序是先焊顶部梁柱节点，再焊底部梁柱节点，最后焊接中间部分梁柱节点;梁和柱接头的焊缝，一般先焊梁的下翼缘板;再焊下翼缘板。梁的两端先焊一端，待其冷却至常温后再焊另一端，不宜对一根梁的两端同时进行施焊。

二、钢结构的辅助安装施工

1.檩条安装

薄壁型钢檩条，由于重量轻，安装时可用起重机或人力吊升。当安装完一个单元的钢柱、屋面梁后，即可进行屋面檩条安装，安装时直接用螺栓连接在檩条托板上。檩条的安装误差应在5mm以内。

2.屋面板的安装

屋面板的安装根据现场主钢构的吊装完成情况，从一端山墙开始，向另一端山墙方向推进，严格按施工图纸进行排列，严禁错放、漏放。在施工开始时必须用操作平台过渡，使之与屋面平行。在施工过程中一定要拉线安装，使屋面板的坡度方向始终与屋脊保持垂直，对于不同坡向的波峰投影必须成一线，否则将导致屋脊板无法安装。屋面板的长度最好一次成型，尽量避免横向搭接。另外屋面板搬运及吊装时应做到轻拿轻放，不得造成屋面板皱褶，应避免划痕，损坏表面油漆。

三、钢结构的除锈技术

钢结构除锈、防腐油漆施工的效果好坏，直接和建筑的使用年限、维修年限及整个结构的外观质量有关。如今，为了确保工程完工后钢结构油漆的质量，采用无气喷涂底漆进行除锈。无气喷涂是用高压下活塞泵挤压油漆，油漆在高压下雾化。油漆雾化后有力地喷涂表面，使钢结构防腐油漆附着力强、油漆膜厚、表面平滑、光泽好、防腐年限长。

四、结束语

钢结构安装是钢结构中重要的施工内容，钢结构安装的质量直接关系到结构的稳定性与安全性，同时对屋面板及墙面板等下道工序的安装质量有着直接的影响，因此钢结构的安装是工程质量达到标准的关键工序。建筑钢结构安装包括框架柱、主梁、次梁及剪力板（支撑）等的吊装。其安装特点是：构件型号、数量多，尺寸、重量大，高空作业，连接量大而复杂，安装精度要求高，质量要求严。钢结构焊接工作量大，质量要求严，所有参加操作焊工均应经过严格的培训考核，取得合格证，才允许上岗。安装高强螺栓应由经过培训的专门小组承担，以确保安装连接的质量。柱安装时，每节柱的定位轴线应从地面控制轴线直接引上，不得从下层柱的轴线引上。同一流水作业段、同一安装高度的一节往，当各柱的全部构件安装、校正、连接完毕并验收合格，方可从地面连接上一节柱的定位轴线，以利消除安装误差，避免误差积累。

参考文献：

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