钢结构施工照片_浅谈多高层钢结构施工工艺及质量控制

　　 【摘要】当前，钢结构建筑工程得到了极大发展，在钢结构工程施工过程中必须加强每个单项工程的质量控制、严格把控施工进度。本文介绍了钢结构施工工艺要点，进行了钢结构施工工艺及质量控制实证分析。
　　【关键词】钢结构施工工艺质量控制实证分析
　　中图分类号：TU391文献标识码：A 文章编号：
　　随着我国科技水平的快速提升，钢结构建筑工程得到了极大发展，在施工技术不断进步、完善的同时，为保证建筑质量，在钢结构工程施工过程中必须加强每个单项工程的质量控制、严格把控施工进度，而工程师应把好质量关、加强施工现场管理，由此才能保证钢结构建筑工程的施工质量。
　　一、钢结构施工工艺要点
　　1、平面布置与结构的选型
　　对于一些平面布置较为匀称、规整、凹凸幅度较小的建筑平面，采用钢结构设计较为适宜，而对于质心与形心距离较大、轴线错开较多、容易产生大幅扭转的建筑平面，倘若采用钢结构设计，不仅可能无法达到常规质量要求，甚至可能埋下质量安全隐患，影响建筑功能的正常使用。钢结构建筑设计，其主要针对地震荷载、风荷载作用下的水平位移进行控制，从而需要重点考虑建筑抗侧力结构部分的设计。一般情况下，钢结构建筑设计会将电梯间、楼梯间的墙体设计为抗侧力的主要结构，倘若水平位移控制效果仍然无法达到最低标准，可将建筑各单元间的分户墙体、卫生间与厨房的部分墙体作为抗侧力结构。
　　2、柱网的确定
　　常规情况下，柱网的确定是根据平面分割的具体情况，与梁的位置、截面的高度相结合，以及钢梁的隐蔽方法来决定。确定柱网的关键在于外墙位置的柱距，将沿外墙的钢梁与外墙窗上皮的高度关系处理好，柱网也就基本确定了。
　　3、建筑层高、层数的确定
　　建筑工程，可选用多种不同的结构形式，而所有结构形式都有其最佳的适用范围及高度。对于一些高层、超高层建筑，钢结构形式有着独特优势，由于高层建筑对于地震设防的要求较高，在条件相同的情况下，相较于钢筋混凝土梁、柱钢结构梁、柱虽然断面较小，但在住宅建筑的屋、室中，梁与柱的存在仍然显得十分尴尬。相比之下，就住宅建筑而言，我们认为钢结构形式应用在多层、中高层建筑工程中的优势较为明显。长期以来，住宅建筑的最佳设计就是大空间的自由分割，在墙体结构中，若要获得大的空间，需要通过大开间、大进深来实现，其必然会造成楼板厚度增加、结构与用钢量的加大，从而导致地震力的加大，由此将影响到剪力墙的厚度、强度、配筋。
　　4、变形限值
　　钢筋混凝土结构、钢结构均可作为建筑的抗侧力结构。当采用钢桁架作为抗侧力结构组成纯钢结构时，根据国家相关规范及规定：在风力的作用下，顶点位移1/500，层间位移1/400；在地震的作用下，顶点位移1/300，层间位移1/250。由此可以看出，倘若采用钢桁架作为建筑的抗侧力结构，将可能引起用钢指标的大幅提升，从而增加工程造价。若是根据1/300的钢结构限值进行抗侧力结构整体刚度的控制，在地震中待钢结构投入使用时，钢筋混凝土剪力墙将遭受结构破坏，此种考虑较为欠缺、不够安全。而若是按1/800的钢筋混凝土剪力墙限值进行抗侧力结构的整体刚度控制时，钢柱、钢梁的截面将随着地震力的加强而大幅增加。
　　5、结构体系选择
　　对于六层以下的建筑，可采用框架体系或框架——支撑体系，而高于六层的建筑可采用框架支撑体系或框架——混凝土剪力墙（核心筒）体系。此外，多层房屋通常采用双重体系。框架柱，其主要分为H型钢柱、钢骨砼柱、钢管砼柱三种，其中钢骨、钢管砼柱为组合柱。对于小型高层建筑，相较于H型钢柱，采用组合柱能够节省更多的钢材。与钢支撑相比，剪力墙的延性较低，在发生地震时，延性低则地震力大，延性高的地震力较小，就抗震性能而言，钢支撑优于砼剪力墙。钢框架——砼剪力墙体系属混合结构，迄今为止，对于其抗震性能的研究尚未成熟，没有将其列入抗震规范，在实际应用的过程中，应仔细分析建筑特点，有针对性的做出选择。核芯筒宜用小钢柱加强，由此也利于安装。
　　二、钢结构施工工艺及质量控制实证分析
　　1、工程概况
　　某大厦工程是一个集办公、酒店、商业为一体的大型多功能综合性建筑,总建筑面积为267345m2,地下3层,地上22层,檐口高度为75m。建设单位一方面为追求建筑设计上的标新立异,以便将该工程建成繁华商业中心的地标性建筑,另一方面为在有限的规划区域内获得更多的使用空间,在设计上选择了跨度较大的悬挑结构,形成了三层以上同一、二层不同的结构布局, 需要通过转换层完成其从上层到下层不同柱网轴线布置的变化。由于结构本身的特殊性, 转换构造仅在悬挑部位设置。转换结构采用墙梁式,墙梁本身既起到承担柱网尺寸变化而增加的荷载的作用,本身也充当隔断墙,充分利用了空间,具有很强的独创性。
　　2、钢结构工程主要施工技术
　　（1）施工流程设计
　　钢结构施工是本工程的重点之一。钢结构主要有两大部分,一是交叉的两根斜撑钢梁和上下两根水平的H型钢梁,二是轴交点处的竖向方钢柱子。确定合理的钢结构安装顺序,制定完善的过程控制措施, 才能既保证工程质量和施工安全,又要确保施工进度。
　　设计安装流程如下:
　　安装14轴十字型钢柱→安装下部H型钢梁→安装15轴方钢柱→安装上部H型钢梁→安装通长的600×300×30的方钢斜梁→安装另一根方钢斜梁下肢→安装另一根方钢斜梁上肢→浇筑方钢梁柱内的自密性混凝土→绑扎墙梁钢筋。上述流程使各构件较快地组合成比较稳定结构,施工过程易于控制,能够最大限度地保证施工过程安全和整体安装质量。
　　（2）钢结构施工技术
　　第一、钢结构安装
　　多层与高层钢结构工程施工中, 钢构件在加工厂制作, 现场安装, 工期较短, 机械化程度高,采用的机具设备较多。
　　在多层与高层钢结构安装旌工中, 由于建筑较高、大, 吊装机械多以塔式起重机、履带式起重机、汽车式起重机为主。
　　多层与高层钢结构吊装, 在分片分区的基础上,多采用综合吊装法,其吊装程序一般是:平面从中间或某一对称节间开始,以一个节间的柱网为一个吊装单元,按钢柱→钢梁→支撑顺序吊装,并向四周扩展,垂直方向由下至上组成稳定结构后,分层安装次要结构,一节间一节间钢构件、一层楼一层楼安装完,采取对称安装、对称固定的工艺,有利于消除安装误差积累和节点焊接变形,使误差降低到最小限度。
　　第二、钢结构的连接
　　焊接连接：
　　焊接连接的优点是构造简单, 加工方便, 不削弱焊件截面, 节约钢材, 易于采用自动化操作。除少数直接承受动力荷载结构的某些连接,焊接可广泛应用于建筑钢结构的连接。
　　钢结构的焊接方法有电弧焊、电阻焊等。电弧焊的质量比较可靠,是最常用的一种焊接方法。电弧焊可分为手工电弧、自动或半自动埋弧、气体保护焊等。电阻焊常用于冷弯薄壁型钢的焊接。焊接时根据焊缝的截面形状, 分为对接焊缝和角焊缝两种形式。
　　对接焊缝分为完全焊透焊缝和不焊透对接焊缝。对接焊缝的主要特点是用料经济, 传力简洁、均匀, 受力性能好和疲劳强度高等,但焊件边缘需要开坡口,且尺寸要求精确,故制造较费工。
　　角焊缝分为直角角焊缝和斜角角焊缝。直角角焊缝又分为正面角焊缝和侧面角焊缝。角焊缝构造简单, 旌工方便, 但承受动载性能差。
　　螺栓连接：
　　普通螺栓采用的钢材通常为Q235钢,实际工程中常用的钢筋直径为16、20、22和24,其优点是施工简单,拆装方便。普通螺栓根据螺栓的加工精度分为A、B、C三级,C级螺栓加工粗糙,精度要求不高,可用于承受静力荷载和间接承受动力荷载结构的次要连接、可拆装的连接、承受拉力的安装连接、不重要的连接和作为安装时的临时固定。A、B级螺栓由于制造和安装比较复杂,成本高,目前极少采用。