现代建筑钢结构工程的安装施工及其安全防护

2021-03-30申一鸣

建材与装饰 2021年10期

申一鸣

（山西建设投资集团有限公司，山西太原 030000）

0 引言

虽说钢结构以其特有的优势有很大的利用空间，但是在利用过程中，其最明显的弊端就是受环境因素的影响较大。如果钢材长期的暴露在空气中，或者被放置在湿度较大的环境中，其表面就很容易被腐蚀，对钢材的质量造成影响。如果相关人员没有注意到这一问题，就会将其运用在建筑工程中，严重破化了其内部的应力平衡结构，对整体工程的质量造成了影响。因此，研究现代建筑钢结构的安装施工及其安全防护有积极的社会效益，也是一件十分必要的事情。

1 钢结构施工中常遇问题

1.1 柱脚处理问题

钢结构实际施工进程中，柱脚处理存在以下问题：①锚栓连接问题。施工进程中，受各类因素影响，柱脚锚栓未拧紧，相应垫板与地板未焊接，使各结构间稳固性难以保障；②预埋件锚栓。预埋件锚栓未及时处理，使钢柱地板螺栓孔未能对应，整体布局发生偏移，主要因标高存在偏差，未及时给予丝扣保护策略；③锚栓未处于垂直状态。钢结构施工进程中，柱子安设完成后未能处于同一直线上，使钢柱安装存在较大偏差，建筑结构受力不均衡，难以满足最终验收要求。

1.2 化学腐蚀

化学腐蚀是在研究中发现现阶段钢结构中面临的主要问题，这种化学腐蚀主要指的是由于钢材和腐蚀性介质产生化学反应而导致的腐蚀问题，这种腐蚀会在后期的使用中对整体的结构产生较大的影响。现阶段的化学腐蚀主要包括气体腐蚀和非电解质溶液腐蚀。其中，气体腐蚀产生的原因是钢材在长期处于高温的状态下，受到干燥环境的影响，从而形成其表面被腐蚀的状况。而非电解质溶液的腐蚀则指的是钢材由于长期处于不导电的溶液中，导致其内部的结构发生异变，从而导致腐蚀现象发生的状况。

1.3 钢结构制作问题

首先，对钢板进行切割及下料时，翼缘板尺寸宽窄存在差异，使牛腿及H 型钢尺寸不一。切割边缘存在显著切割痕迹，制作工艺较为粗糙，难以保障拼板边缘切割垂直度。其次，组装进程中，焊接H 型钢时没有组装胎架，使H 型钢高度尺寸存在较大偏差；腹板完成对接后，施工人员对未焊缝加以重视，存在显著凹凸现象。再次，焊接轻钢H 型钢翼板开料后，再实施拼接，焊缝未装设引熄弧板，使焊缝缺乏饱满，边缘存在凹坑。柱脚、牛腿焊脚未严格依照相关图纸实施，造成焊缝产生严重塌边。最后，未做好除锈及构件运输堆放。除锈指钢结构施工前，除锈工作未落于实处，使构件表面涂抹厚度不均，且出现落锈状况。使用油漆涂抹防锈前，没有清除构件表面杂质，表面凹凸不平，流挂现象时有发生。构件运输堆放指构件运输及堆放进程中，未及时给予针对性保护层，使构件直接暴露在空气中，一旦被雨水浸透，会增加构件腐蚀风险。

2 现代建筑钢结构工程的安装施工技术要点及其安全防护措施

2.1 运用耐候钢技术

耐候钢防腐技术与上述两项防腐技术相比，有较强的技术考验，所以这种技术的兴起比较晚，在应用方面还存在很多不足。耐候钢是指在低碳钢或者低合金钢中加入了各种元素，包括铜、铬、镍等，形成的新型钢材。这种防腐技术最大的优势就是可以有效避免大气环境对钢材的影响，因其耐腐蚀性较强，所以和上述两项技术相比，这种技术更具优势，能够保障钢材在室外环境的暴露下，减轻其表面的腐蚀状况，主要就是会在钢材的表面形成一层严密的保护膜，从而保障内部结构不受破坏。但是这种技术也存在弊端，最明显的就是在技术的应用和推广方面，由于这种防腐方式的技术含量高，所以其价格较高，需要化工企业用大量的资金来进行技术的运用，相应的就会减少经济收入。

2.2 焊接钢结构

建筑结构中选取钢材厚度较厚，在设计中使用大量斜柱，此类设计增加了焊接工作量，需实施大量斜焊作业，增加了施工安全风险，且难以确保施工质量。因此，为解决上述问题，焊接中使用二氧化碳气体保护半自动化焊接，根据项目实际情况进行斜焊，确保焊接质量，且提高焊接速率。确定焊接技术后，需抽调专业人员组成焊接工艺评定小组，将焊接参数进行编制。在焊接过程中，焊接节点繁多，加之钢结构安全性较低、结构高，给钢结构焊接工作提出新的挑战，为提升焊接技术质量，明确焊接顺序，根据钢材类别选取合适的焊接技术。加强培训焊接专业人员，确保人员持证上岗，对焊接后产品审核，特别为缺陷及内部损伤检测，进而控制焊接质量。

2.3 加强施工组织设计环节

因为建筑钢结构的工程相对来说会比较复杂，所以要对施工中的每一环节进行把控，这也是保证质量的关键因素。在对审查方面组织设计时，应该重点注意设计的主要内容，同时还要清晰地了解钢结构施工中的具体特点，并根据以往积累的经验对其进行严格审查。在施工期间多和各个部门沟通可以有效地预防钢结构施工时出现的问题，大大地减少了施工存在的安全隐患。

2.4 运用热浸锌防腐技术

在我国的长期发展中，在工业技术、发展质量方面已经取得了一定的成效，热浸锌防腐技术就是一项发展历史比较长、应用较为广泛的防腐技术，在工业防腐应用方面已经取得了不俗的成效，并且这种技术的防腐效果显著，受到许多技术人员的肯定。这种技术主要通过锌燃烧成锌液，在钢材表面形成保护层从而避免其受到腐蚀的一种技术。一般来讲，将锌燃烧成锌液，需要将锌放置在600℃及以上的高温环境中，只有这样，才能够保障锌能够完全熔化为锌液。工作人员需要把钢材表面存在的锈蚀清除掉，让锌液能够充分发挥作用，随后，将钢材浸泡在锌液中，让锌液能够完全附着在钢材的表面，从而形成一层厚厚的保护层，避免钢材受到腐蚀。

2.5 控制钢结构的测量的要点分析

钢结构施工的过程中所涉及的数据测量方面的工作相对来说会比较多，所以一定要保证数据测量的准确性，因为一旦其中任何一项数据出现了较大的偏差就会出现问题，从而影响工程的质量。在进行测量的时候，应该一切以工程建设需求为主，并做好调查工作，还可以与专业的测量团队合作，以确保测量的准确性和可靠性，提升工程的整体质量。

2.6 安装施工

本工程建筑高度及构件截面大，在安装核心筒钢柱时，需要先安装钢柱，并与钢柱顶端连接，辅助水平支撑钢梁，随后进行钢柱固定、焊接。具体安装流程为：①吊装准备。施工前，需详细检查吊装索具，根据不同重量的钢柱配置合理的吊装索具，保证各项准备工作完成；②吊点设置。吊点必须对称布设，在钢柱吊起过程中，保证两侧绳索受力一致，保证柱身垂直，确定吊装点准确无误；③清理坡口。在吊装钢柱时，需打磨处理对应的钢柱连接位置坡口，保证坡口洁净、无杂物，为后期安装、焊接钢柱提供可靠保障；④钢柱临时固定。由于独立设置核心筒钢柱，加之大多数截面尺寸不大，后期施工作业极易影响钢柱质量，导致变形。为避免此类问题出现，决定用连接耳板固定钢柱，并将临时水平支撑增设到柱顶处。

2.7 建筑钢构件的质量验收要点分析

首先在钢结构的相关材料运送到施工场地之前就要对其进行相关的检测，除此之外，在钢结构焊接用料时，保证所使用的材料是符合国家相关标准的，如果在施工期间发现材料出现了问题，一定要及时和相关单位以及设计单位反映，经过商讨后再做决定。最后因为钢结构所需要的原材料种类比较多，所以应该对其进行规范化的管理，还要确保对材料的日常养护等。

2.8 吊装施工控制

钢柱实际吊装前，需明确钢柱位置及轴线标高，且应反复检查，主要内容包含尺寸、连接板方位等，确保各项数据与设计要求吻合，确定钢柱两端安装中心线及标高线，钢柱吊装应严格遵循安装顺序，形成稳定框架，在安装过程中应循序渐进操作。首先，安装完成吊装各类辅助工作用具，譬如吊索用具、爬梯等。吊装实施阶段，安装整体框架，之后实施楼板安装，并遵循由四周扩展，安装主梁为首，其次为次梁。第一节钢柱安装中，需给予地脚螺栓架设保护套，避免地脚螺栓丝牙受损。在第一空间单元核心受力钢柱安装完毕后，实施主横梁及次横梁，将其安插于钢梁两端的螺孔内部，使用临时螺栓予以紧固。钢梁安装时，针对钢梁与钢柱连接整体垂直度以及明确轴线位置，利用限位钢板进行固定，位置通过多次审核校对完成。其次，主梁安装前，将扶手杆及绳索安设于主梁上，吊装就位后及时牢固，根据钢梁实际跨度确定具体吊点位置，一般开孔位置在钢梁翼缘部位并作为吊点。