刍议建筑工程中钢结构构件制作与连接工艺

吴晓梅

(中国建筑科学研究院， 北京 100013)

0 前言

建筑工程钢结构工作是一个复杂的过程，相关技术人员应当做好更多的前期准备工作，如做好相关图纸会审工作，详细钢结构的设计与绘制、以及图纸构件拆解，另外在现在安装过程中，如何进行现场的安装与连接，也成为了钢结构工程中的重要工作之一，下文中也会详细阐述钢结构工程的工装设计，对相关连接工艺也有严格的要求，与此同时要做好相关建筑材料的计划与采购工作，其中原材料的进场验收以及证明要求有着重要的推动作用，在此期间加强多操作人员的资质考核以及设备的维护也是一项重要的内容，做好技术交底工作以及出厂检验工作，相关的现场验收与保管、安装交底、定位放样、复核与验收也是重要的工作之一。

1 钢结构的相关要点概述

1.1 钢结构的发展背景

19世纪之前，我国还处于铁结构的建设技术水平的层面；后期直19世纪末，我国开启了现代化钢结构的新时代，对于提升国家建筑物的建筑质量有着重要的帮扶作用；新中国成立之后，钢结构的应用的数量以及质量都在飞速发展，远超过去的技术水平；2000年之后，我国的综合国力显著提升，钢的产量与用量都处于领先行列，积极合理得用钢成为了新时代发展的要求，也标志着我国的经济水平在不断得提升，相关的钢结构的建筑物拔地而起，对于促进国民经济的发展、提升人民的生活水平有着重要的帮扶作用。

1.2 钢结构的特点

钢材作为一种新型的建筑材料，它具有强度高、自重轻、整体刚度强等特点，对于应用于大型的建筑物中提升建筑物的强度与稳定度有着重要的帮扶作用，相比其他建筑材料，其强度更高、承重能力更强；其韧性好，具有优良的抗震功能，对于承重大负荷的冲击力有着重要的作用；我国在安装钢结构方面处于世界领先水平，对其建造的机械化水平比较高，大大提升了施工效率；钢结构有着完好的密封性能，其节能绿色、可重复使用环保效果将有利于经济的发展，极大得响应了保护环境、提升资源利用率的相关政策。

1.3 钢结构的发展规划

随着我国经济的发展，钢结构的使用率达到八成左右，其主要应用于钢结构桥梁、钢结构住宅、海洋石油工程装备等领域。

2 钢结构的构件制作

钢结构的构件的制作主要包括准备阶段、制作阶段、验收质检阶段。

2.1 准备阶段

在钢结构构件制作的准备阶段中，应当做好图纸绘制和审核工作，并将加工工艺、焊接控制、加工余量、公差配合等相关因素考虑在内，完善加工制作图的同时，并将其他各项的作业的指标书进行完善，并做好仔细核对工作，对施工的材料、工艺流程、质量标准等各个方面做好技术交底工作，以促进后序工作的进行。

2.2 制作阶段

综合钢结构发展的各个制作阶段的经验，得出以下的主要工艺流程：

绘制加工制作图→制作样杆、样板→号料→放线→切割→坡口加工→开制孔→组装→焊接→摩擦面的处理→涂料与编号分析相关的制作工艺的技术要点：

在制作过程中，应注意一些注意事项，以提升工艺质量，样杆一般采用薄钢板或扁钢制作，样板可采用厚度 0.5-0.75毫米的薄钢板或塑料板制作，制作完毕之后应注明相关数据以做好妥善管理工作；在切割钢材时，应当根据切割的能力、精度、切剖面的质量和经济性来选择切割方面，以提升切割的精度和质量；在制孔时，应当了解每一个制孔的方法，根据不同的制孔方法做出相应的规范，比如气体开孔需要在气割喷嘴上安装一个简单的复数装置，而数控钻孔相比其他钻孔方法则省略了很多繁琐的步骤，其高速数控定位系统极大得提升钻孔的精度和效率；在组装钢结构时，如果制造的构件数量大，则需要胎模装配法；对于放置平稳和高度不大的结构则需要立装法；断面不大但长度较长的细长构件则需要卧装法；对于摩擦面的处理，可以采用酸洗、喷砂等方法；最后做好涂装和编号工作，确保其构件整理规范合理。

2.3 验收质检阶段

验收时，应当参考《钢结构工程施工质量验收规范》，对每件钢构件做好资料备注，编制好构件运输顺序，以提升构件的运输效率。

2.4 钢结构构件的连接

钢结构构件的连接方法主要是焊接和高强螺栓连接等方法。其中每种方法都有其应当注意的事项和其应用的范围，相关从业人员应当积极把握好每种方法的相关要求，来根据不同的构件部位采用不同的方法进行连接以提升钢结构构件的连接质量。其中，钢结构的焊接主要采用手工电弧焊、气体保护焊、埋弧焊等方法；螺栓连接主要分为普通螺栓连接和高强度螺栓的连接；在进行普通螺栓时应当注意在螺栓头和螺母下面放置垫圈，对于要求松动的螺栓应当及时采用人工的方法进行松动措施，确保螺杆选择的规格等方面符合相关规定和要求。

在面对高强度螺栓的连接应注意一些注意事项，首先应当采用喷砂等方法对摩擦面做好相关的处理工作，与此同时，做好摩擦面的保护措施，减少油漆等污损程度，满足合格要求和规范。在对连接板安装时，发现变形的连接板应当及时进行矫正工作，确保连接板的平整度。与此同时，根据不同厚度以及连接面之间的间隙进行精细打磨和处理，以确保连接板安装的精确度。在对高强度螺栓安装时，应当注意检查其质量保证书，并做好检查和复验工作。在进行大六角头高强度螺栓连接施工时可以采用扭矩法和转角法。在采用扭矩法时应当注意采用普通扳手进行初拧，其扭矩可取为施工扭矩的 50%，原则以板缝密贴为准。在操作的过程中可以先使用普通扳手、再使用扭矩扳手，在进行终拧时应当按照施工扭矩值进行施工，在进行初拧、复拧、终拧等多种工序之后进行施工，以确保其构件的质量，避免一些漏拧、超拧的情况发生。

3 钢结构技术研究意义与必要性

在我国，钢结构技术已经应用与大多数的建筑物之中，比如：广州亚运场馆、世博轴阳光谷等大跨结构，其网架、悬索、框架结构体系应用钢结构技术，将有利于提升此类建筑物的安全性能，并为其提供强大的支撑效果，有利于促进我国建筑业发展的有序进行，有利于提升我国国民经济的发展，有效的避免了一系列不安全因素的发生和发展，将不良的情况控制在合理的范围之内，将有利于提升我国各项事业的发展。钢结构技术的发展与应用对于提升建筑物的抗震效果有着重要的帮助；另外该项技术还会应用于一些酒店、饭店等超高层、多层的建筑物之中，对于电视塔等塔桅结构的建设也有着重要的作用。

4 结束语

总而言之，钢结构构件制作与连接工艺在我国取得了长足的进步，加强对该项技术的发展与合作有着重要的推动作用，相关技术人员应当努力在钢结构方面的各个环节上提升相关专业技能，努力提升自身素养，通过不断的学习和进修、加强交流与学习，使各个学术专业实现相互融合的局面，通过一项学术带动另一项学术，相互弥补和渗透，来实现钢结构技术的发展与提升，从而进一步提升我国经济建设的发展，从而带动国家建筑工程行业的极大进步。