论钢结构施工中的若干问题及改善建议

罗再朝

【摘 要】钢结构工程的施工质量直接关系到人民群众的生命和财产安全，项目经理应严格管控施工质量、安全，加强施工过程每个环节的控制，遵守施工程序和操作规程，坚持质量标准，严格按照质量验收规范要求进行施工，不断创新、改善对钢结构工程的施工管理。基于此，本文着重分析钢结构施工中的若干问题及改善建议。

【关键词】钢结构施工；问题；建议

1、钢结构的含义及特点

钢结构工程是我国主要建筑结构类型之一，也是现代建筑工程中较为普遍的结构类型之一。我国是最早用铁制造承重结构的国家，而钢结构工程就是以钢材制作为主的结构。公元3～6世纪，我国人民就会用铁链修建铁索悬桥，例如著名的四川泸定大渡河铁索桥，云南的元江桥以及贵州的盘江桥等都是早期钢结构的例子。但是由于我国早期的科学不发达所以导致了我国在19世纪末，才开始采用现代化钢结构。钢材具有强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强的特点，所以才会用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物。

2、钢结构安装与施工

2.1、柱脚及基础锚栓。（1）应在混凝土短柱上用墨线及经纬仪将各柱中心线弹出，用水准仪将标高引测到锚栓上。（2）钢柱脚地脚螺栓采用螺母可调平方案，待钢架、支撑等配件安装就位，结构形成空间稳定单元且经检测、校核几何尺寸无误后，应对柱底板和基础顶面的空隙采用高强无收缩灌浆料填实，可采用压力灌浆，应确保密实。

2.2、结构主体安装。（1）钢柱可采用吊车起吊，就位后用地脚螺栓初拧，安全定位后用缆风绳斜拉固定，待人字屋架梁安装调整完毕后进行拆除。依次安装12根钢柱完毕后，安装管撑。（2）人字屋架先在地面按图纸尺寸拼装，依据现场尺寸核对准确无误后，启用吊车起吊，起吊至图纸位置后与钢柱端头板用高强螺栓对锁初拧，待标高、斜度位置到位后高强螺栓终拧。依次安装钢梁完毕后，安装管撑。（3）屋面角钢斜撑为X型结构，重量较轻，按照图纸编号依次安装、固定就位高强螺栓终拧。角钢斜撑均安装完毕后，钢柱子缆风绳解除。（4）吊车梁安装：先对柱子每个牛腿位置与吊车梁的位置孔位及相关结构进行核对，然后按照图纸的尺寸对吊车梁的规格长度进行核对，保证无误后。用吊车吊装，直至吊车梁吊装完毕。（5）吊装前准备：①钢柱吊装前，与土建专业做好基础交接验收记录。基础验收偏差必须应符合《钢结构施工质量验收规范》的要求；②吊装前，放出钢柱的标高控制线，弹出钢柱轴线，以便安装时校正钢柱；③对地脚螺栓验收，检查尺寸并清理干净；④在钢柱安装前，在预埋地脚螺栓上加拧一个螺母，用于调整钢柱标高和垂直度。（6）吊点的选择：钢柱的安装属于垂直吊装。为了钢柱便于安装、校正，钢柱的吊点应设置在柱顶处，相应的吊耳也设置在柱顶处，这样有利于安装钢柱时校正钢柱的垂直度。吊装时根据实际情况选合适的钢丝绳、U型卡环配合吊装。（7）钢柱吊装：施工现场钢柱的安装采用汽车吊进行吊装，吊耳设置在柱顶处，吊耳采用钢板，与构件应焊接牢固。起吊时钢柱的根部要垫实，在保证根部不离地的情况下，通过吊钩的起升变幅以及吊臂的回转，逐渐讲钢柱扶直，待钢柱停止晃动后在继续提升。

3、钢结构施工中的若干问题分析

3.1、设计图纸的制度不健全。有很多的施工单位在施工前会对施工图进行会审，会对设计图纸中的一些不够完善、不够明确或是不能施工、不符合规则的方面进行修改。但是在实际情况中，很多施工单位并没有将自己所发现的问题提出来，从而给工程在施工过程以及验收阶段带来了一定的阻碍，也难以保证施工的高质量，为工程埋下了隐患。

3.2、人员素质较低。目前，钢结构建筑的从业人员的整体素质较低，虽然施工的队伍庞大，但却大多数都是低素质的施工人员，很少会有技术工人或是高层次的技术管理人员。而且在整个的施工队伍中，农民工就占90%，他们绝大多数都是缺乏对基础的安全生产知识的理解和对专业的操作技能的掌握。

3.3、钢结构施工中焊接问题。

（1）焊接变形。变形是钢结构进行焊接时较为常见的问题之一，焊接变形有多种变形种类。主要分为横向变形和纵向变形，以及多角度变形几个方面。而造成这种情况的原因也并不唯一，主要包括焊接钢板受热量程度不一；在进行焊接时，没有充分考虑焊接钢板尺寸以及外部结构；在焊接过程中，没有对钢结构承受热量时间进行严格控制等。同时对于焊接人员，其在焊接施工时，没有充分认识到相关注意事项重要性或者在焊接工艺上不合格，这些都会导致变形情况出现。

（2）残余应力

在焊接过程中，如果出现残余应力就会使焊接钢结构出现不稳定情况。对于一些结构较为复杂或者体积较为庞大焊接钢，如果在进行焊接过程中，操作人员全面掌握矫正技术并且不同焊接点所承受温度也各不相同，这就会产生残余应力。在焊接多跨度钢结构时，由于节点较多，会导致多方向受力情况并且也会出现受热不均现象，从而增加了各方向受力点受挤压程度，进而产生残余应力。

（3）突发断裂

在钢结构焊接施工中，有时也会出现突发断裂问题。与其他问题相比，突发断裂虽然发生时间较短，但是危险性极高。突发断裂会对整个焊接施工进度产生严重不良影响。焊接时，如果焊接电流在发生变化时并不是平缓上升或者下降，那么突然变化的电流就会导致焊接钢结构瞬时发生变化，从而影响其承受力度，造成刚性变弱，最终导致突发断裂。

（4）焊接开裂

在钢结构施工完成后，焊接位置会由于一些原因出现开裂现象，即为焊接开裂。焊接开裂主要原理是由于在焊接完成后，焊口在冷却时热应力超出了材料自身强度。焊接开裂也是焊接工程施工中较为严重问题之一。产生这种情况是由于多种原因导致的，包括焊条质量不合格；焊缝根部出现问题等，这些都会最终都会导致焊接开裂情况。

4、钢结构施工的改善建议

钢结构主要构件安装质量的检查和验收应严格按照《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205—2001）进行。（1）凡在施工中用到的原材料都必须严格的按照规范进行全数检查，检查的方法是检查质量证明文件、中文标志及检验报告等。（2）对钢构件的加工质量，应检查其几何尺寸，连接板零件的位置，角度、螺栓孔的直径及位置，焊接质量外观，焊缝的坡口，磨擦面的质量，焊缝探伤报告及所有钢结构制作时的相关资料。（3）在钢结构吊装完成后，应对钢柱的轴线位移、垂直度，钢梁、钢梁的水平度、跨中垂直度，侧向弯曲等进行仔细的检查验收，并做好详细的检查验收记录。（4）钢结构主体结构完成后，进行自检合格后，应由施工单位提出，经业主、监理公司同意，邀请建设单位、监理公司和设计单位及有关部门领导进行主体结构中间验收。（5）加强施工质量自检、互检、专检的力度，及时处理本工序出现的质量问题，防止本工序的质量问题带入下一道工序，避免恶性循环，并做好各种施工记录，确保资料的完整性。（6）严禁随意修改设计，如有合理化建议，应征得设计部门的同意，并有完整的书面手续才能施工。

總之，钢结构工程因其具有质量轻、抗震效果及塑性韧性好、强度高、施工方便快捷、利用空间大且经济适用等特点，被广泛利用于企业大跨度厂房及跨度较大的公共建筑上。钢结构工程的施工质量直接影响工程建筑结构及使用安全，为确保工程质量，作为工程质量主要责任人和管理者的项目经理对工程的施工质量安全的有效管理及控制就显得特别重要。

参考文献：

[1]冯剑.钢结构工程施工质量管理方法及体系的建立[D].南昌大学，2007.

[2]杨煦.钢结构住宅结构体系应用研究[D].北京交通大学，2014.

[3]敖强.我国建筑钢结构行业发展战略研究[D].中南大学，2002.

[4]刘刚.钢结构防火设计的研究[D].天津大学，2007.