建筑钢结构工程施工技术及相关问题探讨思考研究

2021-10-07文治豪

建筑与装饰 2021年24期

文治豪

重庆钢铁集团建设工程有限公司重庆 400080

引言

对于建筑钢结构来说，即建筑主体由钢材料组成，其中的不同构件通过钢板、型钢制作，主要表现形式有钢柱、钢桁架与钢梁等等，之后通过铆钉、焊接与螺栓的应用进行连接，以此使不同构件在安装中能够形成完整的钢结构体系，结合其余材料的基础上实现整体工程的施工。该结构在实际应用当中具有多方面的优势，为了能够使其在应用当中更好地体现出作用，则需要能够充分做好施工技术的把握，同时把握常见问题，以此更好的实现工程建设目标。

1 技术优势

同传统建筑类型相比，建筑钢结构具有多方面的优势，其主要体现在：第一，施工便利。对于建筑钢结构施工来说，其整个过程都属于干作业类型，不会受到环境与季节等因素的影响，面对同等体量的工程，需要的人员数量更少，且具有更短的施工工期。第二，环保。钢结构施工当中使用的材料都属于可回收材料，能够较好地实现绿色无污染施工目标。第三，节能。在工程施工当中，使用的都是高效节能墙体，具有较好的保温、隔热与隔音效果，在节能方面具有较好的表现。第四，抗风。使用的钢结构具有较强的建筑变形能力，强度高、变形能力强，具有较轻的重量。同普通砖混结构建筑相比，钢结构建筑自重仅仅是其1/5的重量，能够有效地抵抗飓风侵袭，以此实现生命财产安全的保障。第五，隔音。在现今对住宅进行评估时，隔音效果可以说是其中的一项重要指标。在轻钢体系当中，使用的均为中空玻璃，具有40分贝以上的隔音效果。而对于轻钢龙骨、保温石膏板形成的墙体，则能够达到60分贝的隔音效果。第六，健康。建筑钢结构属于干作业施工特点，在施工当中形成的废弃物不会对环境造成污染，能够在施工完成后对钢结构材料进行100%的回收，且其余配套材料也能够回收，能够以此对生态环境要求进行较好的满足，这对于人的健康具有积极的意义。第七，舒适。钢结构屋顶在通风方面具有较好的表现，能够在房屋上空位置形成可流动空气向，以此对建筑通风与内部散热要求作出保障。轻钢墙体方面，是一种具有节能高效特点的体系，同时具有一定的户型功能，能够有效调节室内空气干湿度。第八，耐久。对于轻钢结构建筑来说，其由薄壁冷弯钢构件形成，港股由高强度冷压镀锌板着形成。在具体施工过程当中，能够有效避免钢板发生锈蚀情况，以此有效的延长轻钢构件寿命；第九，抗震。结构性板材与石膏板封闭完成后，则将同轻钢构件共同形成板肋结构体系，对于该种体系来说，对于抗震、水平负荷都具有较强的抵抗能力，适合应用在8度以上的抗震烈度区域[1]。

2 施工技术要点

2.1 设计阶段

为了能够更好地体现出钢结构应用优势，做好设计环节的工作十分关键，以此在对钢结构稳定性有效保证的基础上，进一步提升工程建设质量。就目前来说，我国在钢结构建筑设计时，将以平面体系为基础进行设计，包括有框架与桁架等等。为了在此当中保证施工质量，则需要能够在设计中保证结构具有较好的稳定性，避免发生平面失问你情况，从建筑整体布局做好控制，适当增加必需的支撑构件，以此保证钢结构在施工完成后具有稳定与安全的特点。

2.2 构件制作

在钢结构建筑建设当中，梁柱作为其中主要的承力构件，其制作的精确程度将直接对钢结构安装精度与承载状况产生影响。在现今钢结构建筑建设当中，柱与柱、梁柱之间在连接方面通常应用腹板栓接与非对称坡口钢衬垫全焊的方式进行处理[2]。

2.2.1 焊接工艺。在实际焊接工作开展当中，如果钢材材质不同、厚度较大且屈服强度在420MPa以上，则可以根据接头形式科学确定坡口尺寸与焊接工艺参数，同时对接头焊接试件的弯曲、机械与冲击性能进行检验，以此保证能够满足设计要求。

2.2.2 钢结构拼装。在钢结构当中，做好结构的拼装十分关键，拼装情况也将直接对结构扭曲、弯曲与尺寸等情况产生影响，这也将直接影响到工程建设质量。在具体施工当中，要做好精密切割技术的应用，做好对于结构隔板与腹板的处理，在此当中做好对于尺寸的控制，保证误差小于±1mm。在施工当中，能够应用到的技术有很多，包括有外力夹紧等等，以此有效的控制拼装间隙，实现对钢结构变形情况的有效控制。

2.2.3 焊接施工。在现今钢结构焊接当中，使用的为小线能量二氧化碳气体保护焊，焊接热量存在，将减少结构的变形情况，以此有效的保证结构几何精度。为了能够有效地提升焊接效率，则可以对箱型杆、工型杆做好埋弧自动焊接技术的因能够以。

2.2.4 变形控制。在具体焊接当中，热输出的存在会使钢结构构件发生收缩与热变形情况。对于该问题，则可以通过机械热方式做好其矫正处理。而为了有效地控制焊接变形情况，在实际制造当中也需要做好其余工艺的使用，包括有反变形工艺、焊接顺序控制、方向控制与强制约束等，以此起到控制焊接变形的效果。

2.2.5 精确制孔。在该环节工作当中，则需要能够根据规范要求处理，保证任意两个孔的间距偏差±1mm以内，相邻端孔偏差在±1.5mm以内[3]。

2.3 质量控制

2.3.1 钢柱垂直度控制。在具体施工当中，控制钢柱垂直度也是其中的一项重点内容。在矫正当中，可以使用长水平尺控制钢柱，在框架形成之后对其进行校正处理，之后组织人员进行焊接。在焊接工作完成后，及时进行复测，比对终拧结果。

2.3.2 钢结构安装控制。在梁柱安装当中，需要能够对梁柱的平直型、垂直性，底板下方垫铁是否垫实、垫平等进行细致的检查，做好对于摩擦面的清理，验收螺栓的松紧度，在经过验收不存在问题后再进行起吊。在安装完成、形成固定空间后，再一次进行验收，在确定满足要求之后，使用混凝土材料做好柱底板与基础顶面之间的处理。

2.3.3 涂装控制。在涂装工作当中，需要能够在工作开始前做好材料的检查，同时检查所处环境在温湿度方面是否能共同满足涂刷要求，保证在涂刷次数、厚度方面都能够满足需求。同时，要避免漏涂钢构件表面位置，避免发生返锈以及涂层脱皮等问题，并保证体层在厚度方面能够满足耐火极限需求。

3 常见问题与处理

3.1 预埋件

在钢结构施工当中，预埋件经常会发生一定的问题，且类型较为多样，包括有标高存在误差、没采取丝扣、整体偏移等等。这部分问题的存在，将使得钢结构柱底板螺栓孔发生分歧情况，无法满足具体的连接需求[4]。

为了避免该类问题发生，作为工程土建方则需要能够对钢结构施工方强化协调，共同做好预埋件施工。在混凝土材料浇捣之前，需要能够指派人员在现场做好尺寸的复核，以此保证钢结构具有稳定的固定特征。

3.2 锚栓

在完成基础施工后，则可能发生锚栓问题。对于预埋的锚栓来说，具有较大的水平误差，框架柱脚底板水平不足、锚栓不垂直等都是可能发生的问题。在柱子安装完成后，没有处于同一直线上，也将因此使实际外观与设计间具有较大的偏差，在对钢柱安装形成误差的情况下，使其在安装完成后受到较大来自结构的受力影响，无法满足验收规范要求[5]。

为了更好地避免上述问题的发生，在实际安装锚栓时，需要使用下部螺栓调平底板，在保证精确度满足要求后，使用砂浆材料对其进行灌浆填实。在施工当中，可以应用角钢、钢筋材料固定锚栓，在焊接完成后保证其在支撑方面具有好的表现。此外，也可以对其余施工措施进行应用，以此避免在浇筑混凝土材料时发生移位问题[6]。

3.3 焊缝

如果在施工当中存在焊缝问题，则会对钢结构质量产生较大的影响。其原因，同没有做好超声波对焊缝进行探伤具有直接的联系。同时，主梁施焊与楼面柱也无法保证质量，存在没有施焊的情况，没有做好引弧板焊接也是较为常见的一类问题。

对于可能发生的焊缝问题，需要能够从以下方面做好控制：在钢结构焊接工作进行之前，需要能够对焊接材料合格证进行检查，保证能够严格按照要求做好焊接工具的选择，同时按照要求使用焊条，保证在焊缝表面不存在裂纹以及焊瘤等情况。对于1、2级焊缝，不得存在气孔、裂纹以及夹渣等问题，对于1级焊接，不得存在咬边以及没有满焊的问题。同时，需要按照要求做好1、2级焊缝的无损检测车护理，在划定位置检查焊缝以及焊工钢印，不得擅自处理焊缝，而需要在面对存在问题之后，积极组织人员做好对于方案的修改，分析现有工艺是否存在不足，之后对其进行处理。对于同一个焊缝，需要做好返修次数的控制，保证小于2次[7]。

3.4 变形

变形可以说是结构施工当中较为常见的问题，所具有的问题类型很多，包括有死弯、缓弯与变形等情况，并因此对构件正常安装产生影响。对于该类问题，其发生的原因，即是在构件制作时，一般在缓弯位置发生焊接变形，在运输当中，如支垫点位置不合理，则可能导致相关变形问题的发生，也可能在运输当中发生碰撞变形。

对于该问题，则可以在构件制作时对焊接变形进行减小与控制。在具体焊接组装工作开展当中，可以对反向变形方式进行应用，以焊接顺序为主进行组装，在此当中做好组装胎具的使用，做好支架的配备支撑，同时做好垫点的合理设置，最大程度避免发生变形问题。如果在此当中存在变形死弯问题，则需要及时使用机械设备做好其矫正处理，具体来说，可以使用千斤顶与氧乙炔火烤的方式处理[8]。