浅谈我国房建中的钢结构施工技术

2018-02-14聂桂林

建材与装饰 2018年21期

聂桂林

（云南建投第十一建设有限公司云南昆明 650500）

钢结构的房屋建筑结构在材料可靠性、结构密封性等方面具有其优势，加之其良好的外部形态且符合低碳、节能的绿色环保理念，在建筑建设中得到广泛应用，巴黎埃菲尔铁塔、吉隆坡双子塔等都是文明世界的钢结构建筑，成为国家的闪亮名片。近年来，我国的房屋建筑也越来越重视钢结构的应用，钢材市场的不断发展和钢材加工技艺的不断提高极大地推动了我国房建中的钢结构发展，为我国房屋建筑发展及整个国民经济的发展做出了巨大贡献。

1 房屋建筑与钢结构施工

建筑市场的繁荣发展推动了社会整体的进步，为国民经济发展做出了巨大的贡献，事关广大人民群众的生命安全及生活品质。房屋建筑工作要综合考虑经济性、安全性和节能性等多个方面，需要统筹协调多个主体之间的利益关系。①房屋建筑要与城市整体规划相契合，尤其是建筑的外观形态及功能功用等，需要符合城市的发展规划，纳入政府国土资源及地方规划、住房管理等多个部门的管理；②房屋建筑是一项工期长、消耗大的工程，减少成本支出是其追求其经济性的根本举措，建筑材料的选择、施工队伍的选择以及建筑项目设计规划等每一环节都要通过技术、管理等各种手段减少不必要的成本支出；③现代房屋建筑的发展强调绿色、环保，强调居住体验，房屋建筑不仅仅是遮风避雨的客观实体，而已经成为灌注了人类精神世界的主观存在，建筑理念成为工程项目开始之初就确定的方向。

钢结构作为房屋建筑的主要结构之一，具有以下特点：①钢材本身的强度较高且自身的重量非常轻，与传统的混凝土和木材相比，材料进场、使用等便于运输、便于安装，大大提高了建筑效率；②钢材的结构可靠性比较高，具有很强的可塑性，在承受冲击力和动力荷载等方面都表现出其优势性；③钢结构施工过程中的机械化程度远远高于传统的建筑结构形式，机械化作业在大大提高工作效率的同时也有力保障了建筑本身的工程质量，机械化操作精准度高，能够及时、迅速发现施工过程中存在的问题。另外，钢结构在密封性、耐热性及保温性等方面也表现出优势。

2 钢结构施工的工作要点及技术应用要求

钢结构施工的工艺技术和施工质量直接决定了整个建筑的工程质量、用户的使用体验等等，是提高房屋质量和品质的基础性工作，在其施工过程中要做好以下几个方面的工作：①材料的准备及现场管理，不同型号的钢材具有不同的性能，不同性能的钢材有其各自的应用范畴和优势功用，在材料采购阶段要结合建筑图纸及整体的建筑要求等选购合适的建筑材料；②钢结构施工的现场管理，纵向结构上要统筹协调图纸设计、工期安排、材料加工、现场作业等多个环节，横向结构上主要包括钢结构施工现场作业时的调度管理和钢结构施工技术方面的工作要点。

总体来说，屋面系统的构建和主体建筑墙体架构是钢结构在房屋建筑中的两大核心应用。钢材结构自身的轻便性和良好的可塑性为房屋建筑屋面建造的多样性创造了有利条件，房屋建筑中的屋面系统通常由屋架、面板、防水层、屋面瓦和相关的连接部件等构成；房屋的墙体结构主要由墙架柱、墙顶梁、墙体支撑和连接部件等构成，支撑整个房屋结构，要考虑承重、稳定性等多方面的因素。

保温节能、防火和隔音是钢结构在房屋建筑中加以运用时需要解决处理的技术性能，相较于传统的房屋建筑结构，钢结构的房屋在多方面都具有其独特优势。为满足建筑保温节能的功能需求，钢结构在建筑的外墙和屋面之间会使用保温隔热的材料，墙柱之间也会填充玻璃纤维网格布等保温材料，在建筑的最外层、墙的外侧会再贴一层保温材料，层层防护以减少建筑墙体之间的热传递，从而达到保温节能的建筑要求。

3 房建中的钢结构施工核心技术浅析

钢结构在房屋建筑中表现出优势特性的同时，对工程建设的施工技术和技艺提出了更高的要求，现代化建筑技术的实行需要现代化的施工队伍和管理队伍，现浅谈下房建中的钢结构施工核心技术。

（1）钢结构连接技术及其施工要点

房屋建筑中的钢结构施工的核心操作之一就是钢材之间的连接，在这方面也对施工技术提出了较高的要求。“房屋建筑钢结构中，钢材的主要连接形式有焊接、螺栓连接、铆接三种，焊接质量直接影响着钢结构质量及安全性能”[1]，其中以焊接最为常用。钢材连接施工中对于钢结构连接的孔位偏差、螺栓等级，以及焊接的标准、材料等都有特殊的要求、更高的要求。钢结构焊接之前要对钢材及相关部件进行检查，检查的内容包括坡口角度、间隙、钝边等，也要检查材料表面是否有污渍、锈迹等等；材料检查完之后要对钢材进行预热，按照相关要求对材料的表面进行局部氧化等其他的预热温度等处理；待温度符合要求后还是进行焊接，首先装好焊垫板和引弧板，焊垫板和引弧板表面也要清洁，且要与木材相互契合、紧密贴合；在焊接时，“第一层的焊道应封住坡口内母材与垫板的连接处，然后逐道逐层累焊至填满坡口，每道焊缝焊完后，都必须清除焊渣及飞溅物，出现焊接缺陷应及时磨去并修补”“一个接口必须连续焊完，如不得已而中途停焊时，应进行保温缓冷处理，再焊前，应重新按规定加热”，遇到雨雪等恶劣天气，还要对焊接环境进行维护。

（2）钢结构加固技术探究及应用

钢结构在房屋建筑中的应用大大带动了整个建筑行业的发展，推动了现代建筑行业的绿色、可持续发展。钢材产量的不断增加、钢材性能的不断优化及钢结构设计的日益合理、科学为钢结构的普及使用奠定了基础，与此同时，也要注意到，在钢结构施工建设中也还存在一些问题，尤其是安全问题。为有效避免钢结构建造可能带来的安全隐患，必须强化、落实钢结构的加固技术。当前，常用的钢结构加固技术主要有增大截面焊接的加固方法、粘贴纤维增强复合材料的加固方法以及组合加固法等等，不同的加固方法有其优势，也多少存在些弊端。预应力加固法“采用预应力钢绞线对钢结构整体或构建进行加固”“通过施加预应力改变原钢结构内力分布并降低原钢结构应力水平，后加部分与原结构能较好地共同工作，钢结构的总体承载力可显著提高”[2]，预应力的加固方法现在最常用于梁式结构的钢结构建筑中，尤其是桥梁设计和大型拱形建筑中。

房建中的钢结构加固施工要根据建筑特点选择合适的加固方法，在施工过程中严格按照《钢结构加固设计规范》等相关规范要求进行落实，制定出可靠的施工方案、编制详细具体的施工计划，在施工过程中要加强监督监管，全面保证钢结构的稳定和安全。

（3）钢结构施工中的涂装技艺

房屋建造过程中钢结构施工中的涂装主要包括防腐涂料的涂装和防火材料的涂装等等，涂装技艺的高低不仅仅直接直接影响到建筑建造的成本支出，而且也直接影响到房屋建筑的工程质量和后期的使用体验。钢结构的涂装施工工艺在事件节点、材料性能、操作流程和技术要点等方面都要进行严格控制，“每层涂装施工时，首先进行外观检查，保证涂层均匀、平整，不允许有鼓包、裂纹、针孔、分层脱落与漏漆；采用湿膜测厚仪测试湿膜厚度，漆膜干燥后，采用涂层测厚仪测定干膜厚度”[3]，多种手段做好钢结构涂装施工的工程质量监控。在对钢结构建筑进行涂抹安装时还要牢牢把握一些特殊部位的涂装工艺，如梁及柱牛腿上翼缘上表面的涂装施工过程，“建筑钢结构的梁及柱通过连接板连接到一起后，大多数梁以及柱牛腿的上翼缘上表面要覆盖压型板-混凝土组合楼板”[4]，进行涂装时先对表面进行清理，然后再逐层进行涂装，涂装工艺施工过程中还要注意对其抗移滑性进行测试，保证其质量的同时要保证它的长期实用性。