试论如何有效提升建筑钢结构施工技术的质量控制

2021-04-03蒋华信

建筑与装饰 2021年16期

蒋华信

安徽省建设监理有限公司安徽合肥 230000

引言

当前阶段，国内建筑工程项目呈现出一种规模化和数量化发展态势，再加上建筑空间不断向上延伸，为钢结构施工技术的应用创造了有利条件。与其他施工工艺不同，钢结构施工技术具有施工工艺复杂，施工难度大等特点。国际相关领域关于建筑钢结构的定义，主要是建筑主体结构以钢材为主，钢梁、钢柱以及钢桁架等建筑构建的制作材料均为钢板和型钢，并通过对螺栓以及焊接等施工技术的有效应用，所构建起的一种技术体系。但钢结构在建筑工程项目中的应用实践，需确保所采用加工构件的高精度，并且为确保建筑各结构的安全性与可靠性，进一步强化对所采用施工技术的规范与要求。

1 建筑钢结构的特点

1.1 质量轻、性价比高、承重能力强

建筑钢结构具有异于气压结构的特点，如体积小、质量轻，可促使建筑使用面积的有效拓宽，形成对建筑空间的节约。与此同时，建筑物具有高强度性质，除了可以承受来自不同领域作用力外，还可以将这种作用力加以扩散，强化建筑自身抗震和承受性能。此外，相较于市面上其他类型的建筑结构，钢结构的性能相对更高。

1.2 可塑性和韧性强

作为建筑物的骨架，钢结构分布于建筑物各个部分，承接来自各类结构的压力。为确保与建筑标准结构受力要求相契合，保证整个建筑物的稳固性，需不断增强钢结构的可塑性与韧性。以钢结构的可塑性为例，针对其进行优化可在一定程度上增强建筑物对各种作用力的有效承载，并通过相关支撑作用，最大限度地降低建筑混凝土开裂等质量问题的发生概率。且在外力作用之下，还能够形成对建筑自身结构的系统防护，防止出现重大安全质量风险，如，结构变形、松动等等。

1.3 绿色可持续性

目前，环境问题成为各国经济建设与发展过程中十分关注话题。特别是在习近平主席提出“绿色低碳生活”后，绿色发展成为各行业领域共同目标，建筑工程领域也不例外，为响应这一政策，各大建筑企业开始尝试以绿色建筑材料替代传统建筑材料，最大限度地避免对环境产生重大污染。建筑钢结构作为传统混凝土材料的替代品，与绿色建筑要求相适应，缩短了施工周期，并且钢结构可进行二次利用，比如，施工中的“边角料”均可通过二次加工进行重新利用。因此，从某种程度上来看，建筑钢结构顺应了国家所提倡的可持续发展理念，实现了建筑未来发展的绿色化与节能化[1]。

2 建筑钢结构施工技术的质量控制要点

2.1 工程实例

本项目整体结构主要分为以下几部分，即，塔楼、连廊、配楼，建筑总面积大约为12万m2，塔楼地上和地下层数分别为4层和35层，总建筑面积达到了8万m2，檐高约为150m，所选用建筑结构为全钢结构。工程开展过程中面临繁重的吊装作业任务，折线柱所组成的双曲面构建其工程外轮廓，该结构无形中增加了后期安装工作和测量工作难度，材料最大板厚大约为100mm，加大了焊接难度。结合建筑钢结构的工艺流程和工艺特点，在施工过程中需注意以下几个施工技术质量要点：

2.2 建筑钢结构施工技术要点

2.2.1 钢柱安装技术。一般情况下，钢结构中的基础性组成部件均为预先制作，施工前由工厂直接运送至施工场地进行现场组装，对现场施工人员安装技术的熟练程度具有较高的要求。一般情况下，钢柱主要按照以下顺序进行安装：第一，以钢柱自身重量与结构特征为依据，对吊装设备进行科学合理的选择；第二，将钢柱通过建筑挂篮和爬梯进行连接。比如，在首根钢柱吊装时，应对吊装高度进行提前预测和精确；第三，安装好钢柱后，通过左右平移形式对其位置进行细微的调整，确保钢柱吊装精度。

2.2.2 预制安装模板技术。建筑施工质量与效果很大程度上取决于钢结构构件制作质量，因此，需保证各钢构件符合具体设计要求和标准，这也是开展预制安装模板施工的重要前提。一般情况下，预制安装模板技术可以实现对施工现场的整体把控，所采用方法大多为滑模法和爬模法，通过这两种方法对施工工期的时间和流程进行系统的调整与优化，确保各施工阶段的有效衔接，在保证工程施工质量的同时，还可在一定程度上缩短施工周期。

2.2.3 螺栓连接技术。钢结构所采用连接技术较为多样化，而其中应用最为频繁的是螺栓连接技术。该技术主要是依托于螺栓和螺母之间的咬合得以全面实施，因而在具体应用和开展过程中，需重点处理钢结构构件节点以及螺栓安装和巩固，根据施工环节的不同，采取差异化的节点处理方式，并严格控制处理质量。具体安装过程中，相关安装人员应对螺栓和螺母之间的摩擦情况进行重点观察，确保螺栓穿入方向的一致性。如果在安装螺栓过程中，存在螺栓无法穿入现象时，应避免强硬穿入，可通过使用相关工具，如铰刀，对螺栓进行修正和处理。另外，在螺栓巩固阶段需持续性的对螺栓进行检查，尤其是要进行防锈蚀处理。

2.2.4 焊接技术。除螺栓连接技术之外，焊接技术是钢结构施工中另一种连接技术，该技术主要是依托于相关焊接工具，通过对钢梁进行加热处理以及加压处理，以提升钢结构构件的稳固性。相较于螺栓连接技术，焊接技术施工程序相对较为简单，对没有太多严苛的要求，但并不意味着可以随意开展焊接工作，仍需按照顺序和规范开展焊接作用。通常，钢结构的焊接顺序为：顶梁柱、梁节点→梁柱底部→中部节点。

除此之外，焊接连接结果还受焊接环境温度以及技能水平的影响，因此需在焊接工作前对现场环境进行维护，并不断提高焊接操作人员整体技术水平[2]。

3 建筑钢结构施工质量控制措施

3.1 做好材料质量控制

从某种程度上来看，材料质量与建筑钢结构质量两者息息相关，若材料质量与实际施工要求不符，建筑钢结构整体质量将无法得到有效保障。因此，在建筑钢结构施工质量管理过程中，应将管理重心聚焦至材料质量控制，具体可按照以下标准开展：第一，科学合理的选择材料供应商。出于对建筑工程项目较大钢材需求量等的考虑，在建设材料供应商具体选择时，可通过招投标方式对材料供应商进行筛选，严格审核投标方资质，通常，中大型的材料供应商，生产设备较为先进、资金力量雄厚、供应能力稳定，此类供应商所生产材料，符合国家相关标准和技能要求；第二，做好材料运输过程中的安全防护工作，避免运输工程中钢材因道路不平整等遭受损坏；第三，在钢材料进入施工现场时，应以抽样方式对材料进行检测，一旦发现其中有材料与实际要求和标准不符，应对同批次材料进行二次检验，有效避免质量不达标材料流入建筑钢结构施工现场。

3.2 强化结构变形控制

在多层钢结构施工作业开展过程中，时常面临各种不规则结构，若处理不及时，容易引发结构在施工过程中发生严重变形，甚至埋下重大的质量缺陷和安全隐患。针对这一问题的有效解决，可积极引入施工预变形技术，在有效提升建筑钢结构性能和安全的同时，保证施工符合相关质量控制标准。例如，技术人员可通过对建筑工程性能、安全、质量、进度等因素的全方位和综合化的考虑，对钢结构构件的长度进行适当的调整，或者通过其他方式，如，混凝土后浇带的设置以及钢梁起拱的预留等等，按照计划顺利开展施工作业。

另外，考虑到建筑整体结构可能会受到变形、压缩以及沉降的影响，在实际施工中需最大限度的发挥预变形控制技术的优势，借助仿真数据的预测分析，提前矫正施工环节可能发生的变形问题，有效降低建筑钢结构施工风险。

3.3 确保施工操作规范

为严格控制建筑钢结构施工质量，应通过各种措施的有效实施以保证施工的规范性，根据设计方案中的相关要求，对施工质量进行多层次的管理与控制。若施工中发现设计图纸与实际施工不符，不能擅自更改，应及时联系相关设计人员，双方共同寻找问题存在根源及解决方案，以确保施工整体效果。施工技术人员和管理人员需依照施工质量控制的相关要求，对施工进行合理安排，针对一些常见问题设置相应的应急处理方案，确保施工的顺利展开。与此同时，应合理应用各项施工技术，充分发挥先进技术优势，以焊接施工技术为例，要求技术操作人员在开展焊接作业前，对施工图纸进行提前了解，对钢结构连接标准进行有效明确，保证焊接的稳固性，防止裂缝现象的产生。另外，钢结构的耐力强度和使用寿命还会受到焊接因素影响，因此焊接施工环节需依照相关操作规范严格开展焊接作业[3]。