房屋建筑钢结构施工技术要点分析

杨林 张钰

摘 要：钢结构以其独特的优越性在建筑工程中，特别是在高层、超高层建筑中得到广泛应用。高层钢结构的施工是一项技术难度和工艺复杂程度都比较高的技术，根据建筑结构的特点、施工场地的环境和施工单位的综合实力确定工程施工的技术路线和关键的施工工艺。高层钢结构施工难度大，技术要求高，开展对该类工程钢结构施工技术的研究，可供其它类似工程施工时参考。

关键词：房屋建筑；钢结构；技术要点

近年来，随着我国住宅建设的发展及钢产量的提高，钢结构住宅体系在国内开始受到关注。钢结构由于其良好的力学性能、经济性能和使用性能，广泛地应用在厂房、桥梁和建筑领域，但其结构本身的复杂性和设计难度，对其结构性能的研究是当前土木工程领域重要的课题之一。

一、钢结构工程特点

钢结构施工时间短，用于施工的钢结构构件可以是工厂化生产现场安装，可以大大缩短施工的时间。由于钢材的抗压、抗侧弯强度均为混凝土的1.5倍，因此，在等同强度条件下可以缩小截面从而增大了有效的空间。钢结构建筑的施工材料可以实现循环再生利用，这样就减少了大量的建筑垃圾。钢结构抗震性能好，由于钢结构属于柔性结构、自重轻，能有效地降低地震及灾害的影响程度，有利于抗震。但钢结构耐火性差，钢材的导热系数远远大于钢筋混凝土的导热系数，其耐火性能也远远低于混凝土结构，当温度达到600℃时，钢结构就会基本丧失其全部的强度和刚度。因此，在钢结构建筑中抗火被看成重要一环。钢结构耐腐蚀性差：由于钢材表面的铁原子与空气中的氧化合会生成氧化铁锈，锈蚀能够引起应力集中，从而危害钢结构建筑的使用安全，使钢结构建筑寿命减短，因此，要对钢结构建筑进行有效的防腐才能确保其使用寿命。

二、钢结构工程材料要求

（1）目前，我国建筑钢材较常用的有碳素结构钢和低合金高强度结构钢。所使用的钢材应具有质量证明书，质量证明书内应有钢材抗拉、屈服强度和碳、硫、磷含量合格保证。钢材品种、规格、性能、化学成分要符合国家标准及设计要求。

（2）连接材料中的焊条、焊剂要有产品质量证明文件，并符合国家要求，为保证焊接质量，药皮不能脱落，焊芯不能生锈，焊剂不能受潮，保护气体的纯度要满足施工工艺要求。

（3）钢结构连接用高强大六角头螺栓连接副、扭剪型高强螺栓连接副、普通螺栓螺母、垫圈、铆钉、自攻钉、拉铆钉、射钉、锚栓、地脚锚栓等标准配件应符合标准和设计要求。

（4）涂装材料要有出厂证明书和说明书，并符合国家标准和设计要求，涂料色彩应符合设计要求，必要时可进行样板施工，经验收合格后方可大面积涂刷。

三、房屋建筑钢结构施工技术要点分析

1、柱基检查

第一节钢柱是直接安装在钢筋混凝土柱基底板上的。钢结构的安装质量和工效同柱基的定位轴线、基准标高直接有关。安装单位对柱基的预检重点是定位轴线间距、柱基准标高和地脚螺栓预埋位置、长度、垂直度进行检查。基准标高点一般设置在柱基底板的适当位置，四周加以保护，作为整个高层钢结构工程施工阶段标高的依据。在柱基中心表面和钢柱底面之间，考虑到施工因素设计时要考虑留有一定的间隙做为钢柱安装时的标高调整，该间隙一般规定为50-70mm，我国的规范规定为50mm。

2、柱标高及梁长度控制

钢柱标高控制应按土建的标高安装第一节钢柱底面标高，每节钢柱的累加尺寸总和应符合设计要求的总尺寸。每一节柱子的接头产生的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形应加到每节钢柱加工长度中去。梁的翻样下料长度同样不等于设计长度，需考虑焊接收缩变形。焊接收缩变形可用经验公式计算再按实际加工之后校核，确定其翻样下料的精确长度。

3、钢柱、钢梁的吊装

（1）钢柱的吊装

在吊装第一节钢柱时，应在预埋的地脚螺栓上加设保护套，以免钢柱就位时碰坏地脚螺栓的丝牙。双机抬吊时，钢柱吊离地面后在空中进行回直。单机吊装时需在柱子根部垫以垫木，以回转法起吊，严禁柱根拖地。钢柱就位后，先调整标高，再调整位移，最后调整垂直度。柱子要按规范规定的数值进行校正，标准柱子的垂直偏差应校正到零。当上柱与下柱发生扭转错位时，可在连接上下的耳板处加垫板进行调整。为了控制安装误差，对高层钢结构先确定标准柱。一般取标准的柱基中心线为基准点，用激光经纬仪以基准点为依据对标准柱的垂直度进行观测。除标准柱外，其他柱子的误差量测不用激光经纬仪，通常是用丈量法。钢柱轴线位移校正，以下节钢柱顶部的实际柱中心线为准，安装钢柱的底部对准下节钢柱的中心线即可。

（2）钢梁的吊装

高層、超高层框架梁一般采用H型钢，框架梁与钢柱宜采用刚性连接，钢柱为贯通型，在框架梁的上下翼缘处在钢柱内设置横向加劲肋， 框架梁应按设计编号正确就位。钢梁在吊装前，应于柱子牛腿处检查标高和柱子间距，主梁吊装前，应在梁上装好扶手杆和扶手绳，待主梁吊装就位后，将扶手绳与钢柱系牢，以保证施工人员的安全。一般在钢梁上翼缘处开孔，作为吊点。吊点位置取决于钢梁的跨度。为加快吊装速度，对重量较小的次梁和其他小梁，多利用多头吊索一次吊装数根。有时将梁、柱在地面组装成排架进行整体吊装，减少了高空作业，保证了质量，并加快了吊装速度。

4、焊接施工

钢结构的焊接焊缝分为工厂制作焊缝和现场安装焊缝两大类。设计要求分为I、Ⅱ、Ⅲ级，I级焊缝要求最高，Ⅲ级焊缝要求最低。Ⅲ级焊缝只需要进行外观检查，表面应无气孔、夹渣、弧坑裂纹等缺陷。I、Ⅱ级焊缝应进探伤检验。现场焊接一般采用手工焊和半自动焊两种。焊接母材厚度不大于30mm时采用手工焊，焊接母材大于30mm时采用半自动焊，此外尚应根据工程焊接量的大小和操作条件等来确定。

主梁与钢柱间的连接，一般上、下翼缘用坡口电焊连接，而腹板用高强螺栓连接。次梁与主梁的连接基本上是在腹板处用高强螺栓连接，少量再在上、下翼缘处用坡口电焊连接。为保证梁与钢柱连接处的节点域有较好的延性以及连接可靠性和楼层层高的精确性，在梁所在位置设置悬臂梁，悬臂梁上下翼缘与钢柱的连接采用剖口熔透焊缝，腹板采用贴角焊缝。梁与钢柱的悬臂梁连接，上下翼缘的连接采用衬板全熔透焊缝，腹板采用高强螺栓连接。

柱与柱的对接焊接，采用二人同时对称焊接，柱与梁的焊接亦应在柱的两侧对称同时焊接，以减少焊接变形和残余应力。 矩形或方形钢柱内的加劲板的焊接应按现行规范要求采用熔嘴电渣焊，不允许采用其他如在箱板上开孔、槽塞焊等形式。

四、结束语

综上所述，随着社会经济的不断发展，钢结构工程已经成为高层建筑施工中的一项重要建设项目，而建筑功能发挥的好坏正取决于钢结构工程质量的好坏，在施工过程中必须严格按照每一道工序的规范要求，对各环节质量严格把关，防止各种质量通病的发生，确保整体工程施工质量达到合格水平，并努力实现创优目标。因此，我们必须加快研究，不断采用新技术、新工艺，改善工作条件，提高工作效率，逐步向机械化、智能化水平发展，为城市建设奉献力量。

参考文献

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