多层钢结构建筑施工控制应用技术

2020-06-01黄宇福建南平武夷有轨电车有限公司

门窗 2020年1期

黄宇福建南平武夷有轨电车有限公司

1 引言

伴随社会科学的进步，建筑技术水平的不断提高，钢结构建筑因具备多项超越传统混凝土结构的优势在建筑领域获得人们的认可。本文将以福州地区大学科技园区一期2#科研楼工程为依托，对多层钢结构建筑施工要点从基础、吊装、焊接、浇筑、涂装进行了分析。

2 工程概况

本工程位于福州市闽侯县福州大学新校区科技园区，建筑规模：建筑面积16163.8m2，占地面积3175m2，地上6层，建筑高度23.1m；主体为钢框架结构，主要受力钢柱与支座底板采用坡口全熔透焊，质量等级为一级；构件间拼接焊缝，质量等级为二级。抗震烈度7°；安全、耐火等级均为二级；楼面板为钢承板上方现浇钢筋砼。钢架安装顺序：先安装主钢梁柱，后依次安装各次梁，接着安装楼承板，最后浇筑混凝土（见图1、图2）。

图1 钢框架实拍图

图2 全景实拍图

3 施工中出现的主要质量问题

3.1 地脚螺栓中心偏差处理

承台砼浇筑完成后，发现地脚螺栓位置与设计图给定坐标不一致。

3.1.1 分析原因

（1）施工人员放样错误，导致的偏差。

（2）在承台浇筑振捣过程中，施工人员未按要求施作导致地脚螺栓发生偏位。

3.1.2 解决方案

（1）承台地脚螺栓实际位置与施工图示中心线尺寸偏差在10mm以内，可进行底座割孔来调整，但必须心细，避免损伤底座。

（2）当地脚螺栓偏差超过规范允许，可采用设过渡钢板的方法。先将一块钢板与地脚螺栓连接，再将钢柱底座与钢板进行焊接。采用此方法应编制施工方案，委托有资质企业进行受力验算，在保证主体结构的强度、刚度及稳定性的前提下。经业主、设计、监理单位同意后，进行整改施工。

3.2 变形问题

构件在存放、安装时发生变形。

3.2.1 分析原因

（1）构件未按要求进行存放，造成了弯曲、变形。

（2）由于焊接部位温度升高，因热胀冷缩的原因，造成构件变形。

3.2.2 解决方法

（1）构件变形较大，一般采用千斤顶等工具进行机械矫正。

（2）构件变形较小，产生轻微弯曲，采取热胀冷缩原理，先将构件进行火焰加热，然后洒水冷却收缩的方法进行矫正。

3.3 连接问题

高强螺栓或摩擦面不符合安装要求，造成螺栓安装不能满足设计、规范的规定。

3.3.1 分析原因

螺栓摩擦面未进行保护，导致锈蚀或油污等杂质沾染，螺栓孔壁有毛刺等。

3.3.2 解决方法

高强螺栓与摩擦面使用应进行防锈与打磨处理，对发现孔壁存在瑕疵应逐个清理螺栓孔壁。

4 多层钢结构建筑施工质量控制要点

4.1 施工前工作控制要点

4.1.1 技术控制

工程施工的依据是施工图，项目主要施工技术人员及相关管理人员必须充分熟悉、审查设计施工图，检查施工图纸是否齐全、图纸内容是否完整，主要材料是否能够得到保证，关于施工新技术应用是否能够保障。必须做到施工计划思路清晰、设计师设计意图了如指掌。

4.1.2 人员控制

在工人上岗前，应对各工序的操作人员进行教育培训，一线施工人员作为工程管理的重点与核心,应不断提高作业人员的素质。所有特殊工种人员必须持证上岗，并对其进行质量、安全交底并签字确认后方可进行施工作业。

4.2 基础施工控制技术要点

钢结构基础工程的质量决定了上部钢结构安装的整体效果，地脚螺栓是基础与上部结构连接的重要节点，是基础与上部结构应力传递的重要纽带。螺栓预埋的质量和位置的精确度对上部钢结构的整体稳定起着至关重要作用，是钢结构基础工程控制的重点。在充分了解施工图后进行模板的安装，并对螺栓展开预埋，为了防止地脚螺栓因混凝土施工产生位移，先将地脚螺栓固定在预制的模具中，然后采用加焊定位筋方式将地脚螺栓焊接固定于承台钢筋笼上，确保稳定后，取出模具。为防止在浇筑过程中发生偏移和破坏，在浇筑过程中应采用全站仪和水准仪关注地脚螺栓是否发生位移变化，如有变化超过规范要求，立即采取措施纠正。

4.3 现场吊装施工控制技术要点

现场钢柱吊装是和土建工程密切关系的步骤，是多层钢结构施工过程的重中之重，因其构件重量大、安装精度高等因素，是一项关键的施工环节。整个吊装的过程要关注以下工作。

（1）吊装前的准备工作：首先应确定钢结构的吊装方案，计算工程量及施工现场的材料、机械布置；复核螺栓位置与施工图纸是否一致。

（2）钢柱安装首先根据场地布置确定吊装顺序、根据构件特点确定构件吊点位置、绑扎方法，吊装时做好防护措施。若钢柱未设置起吊点，应设临时吊耳进行吊装。钢柱起吊时，先将钢柱一端低速吊起，当柱脚距地脚螺栓大概10cm～30cm 时扶正，让柱脚的安装孔与螺栓对齐，吊钩低速落下就位。经仪器校准垂直度后，将螺栓拧紧。确认构件连接稳妥，将吊钩脱离。多层钢结构每层控制线均应把最底层轴线作为控制线。楼梯等较大的构件，因自重较大，可用铰链先行固定，构件安装完成、结构稳定后将铰链拆除，每日所完成的吊装构件应形成安全的空间体系。

（3）钢梁吊装：钢梁的吊装作业需要在钢柱复核完成后进行，钢梁吊装的时候采用捆绑钢梁两端平衡起吊的方法，吊点位置必须保证吊装过程的稳定、可靠。钢梁吊起后临近柱基准面时应缓慢就位，防止构件碰撞，导致变形。等到钢梁吊装就位后进行调校，然后固定连接部位（见图3）。

图3 四层钢梁吊装

4.4 紧固件安装质量技术控制要点

（1）一般高强螺栓安装是采用扭力扳手，依据设计要求，选择合适的扭力扳手。

（2）对初拧、复拧、终拧后的高强螺栓，应使用不同颜色的涂料进行标记，防止过程中出现遗漏。高强螺栓连接处应按一定顺序进行施拧，一般应由中央向外部拧紧。

（3）在对高强度螺栓安装时，需对构件摩擦面进行干燥处理，严禁在雨中作业（见图4）。

图4 高强螺栓安装

4.5 焊接施工质量技术控制要点

构件的焊接作为钢结构工程施工的重要环节，也对结构安全及整体稳定起着决定性的影响，结构焊接的质量更是钢结构质量控制的基础与核心。因此，要增强钢结构后期构件的承重能力，提升钢结构焊接工程的合理性以及有效性，成为当前钢结构施工中应当加强重视的一项内容。

（1）焊接材料的各项指标必须符合现行规范标准和设计要求，产品合格证明文件和进场检验报告等证件齐全且已通过审查，有要求进场复检的材料，应复检合格。

（2）焊接顺序一般采用先栓后焊、对称焊接的原则，避免或减少应挠度产生的焊接变形，达到将构件变形误差控制在设计要求范围；当采用CO2气体保护焊焊接时，应采取防风措施，防止因风大导致焊接缺陷；雨雪天气，不得作业。

（3）关于钢结构重要部位的焊缝，应根据设计及规范要求进行超声波进行探伤检测。检测数量不得小于设计或规范规定的要求。

4.6 现场混凝土工程质量技术控制要点

混凝土浇筑前应将准备工作做充分，防止浇筑过程中出现故障，导致混凝土结构出现质量缺陷。在混凝土振捣时，必须安排专人负责看守防止漏振。浇筑过程应保护好钢筋及剪力钉，浇筑完成后应对混凝土楼板面层进行拉毛处理，防止面层开裂。混凝土终凝后，进行薄膜覆盖养护，使混凝土表面处于湿润状态。针对以上重点工作，加强现场施工管理，混凝土施工现场的的质量将得到有力保障。

4.7 防腐防火涂装施工技术控制要点

对钢构件采用手工或机械除锈后，在两小时内对构件进行底漆喷涂，并测量涂膜层厚度，必须确保涂层厚度符合设计要求，现场施工时，高强螺栓终拧后，焊缝焊接完成后，用手持式电动砂轮除锈，并对除锈部位进行补漆。为确保防腐涂装质量，涂装是的温度及湿度应达到最佳要求，每层涂装的厚度及涂装间隔时间必须严格控制，构件表面有流坠起皱处，对其清理，重新涂刷，确保涂层施工的外观质量。