鋼結構施工技術論文(2)
鋼結構施工技術論文
鋼結構施工技術論文篇二
鋼結構施工技術探討
摘 要：鋼結構是由鋼板、熱軋型鋼和冷加工的薄壁型鋼制造而成，具有強度高、質量輕、韌性和塑性好、密封性好和材質均勻等特點，近年來在我國建筑行業中得到了廣泛使用，并逐漸成為了繼傳統混凝土框架結構和磚混結構的第三種建筑主體結構，被稱為建筑行業中的朝陽產業。在鋼結構被廣泛應用的今天，研究和掌握鋼結構工程施工技術和相關知識，并運用到實際工程建設之中，對當前整個建筑行業的發展和壯大，都起到了極為重要的推動作用。
關鍵字：鋼結構;施工技術
隨著鋼結構在我國建筑行業的蓬勃發展，涌現出了一大批以鋼結構為主體的施工建筑，例如東方明珠電視塔(高468米)、上海環球金融中心(高460米)、央視新臺址(高230米)等，都成為了所在城市的地標性建筑，見證和展示了我國經濟與科技的蓬勃發展。本文結合建筑工程實際，就鋼結構施工技術方面的重點與要點進行了簡要分析和探討。
一、單層鋼結構安裝工程施工技術
鋼結構單層工業廠房(輕鋼廠房)一般是由柱、屋架(梁)、柱間支撐、柱間支撐、天窗架、屋面支撐、吊車梁、制動梁、檁條和墻梁、屋面(墻面)板等構件組成。柱基通常采用鋼筋混凝土階梯型或錐形獨立基礎。
1、安裝前的準備工作
核對進場資料、質量證明、設計變更、圖紙等技術資料;圖紙的自審和會審;落實深化施工組織設計，做好起吊前的準備工作;掌握安裝前后的外界環境，如溫度、日照、風力等;抗剪槽和墊板的設置;基礎驗收工作。
2、施工技術要點
(1)鋼柱的安裝
設置標高觀測點和中心線標準，標高觀測點的設置應與牛腿支撐面為基準，為便于觀察，無牛腿柱應以柱頂端與桁架連接的最后一個安裝孔中心為基準;中心線標志應符合相應規定;多節柱安裝時，宜將柱組裝后再整體吊裝;鋼柱吊裝后應進行調整，如陽光側面照射和溫差等引起的偏差柱子安裝后允許偏差應符合相應規定;對于長細比較大的構件，吊裝前應增加臨時補強措施，如三角(梯形)屋架下弦桿的抗壓穩定補強，吊裝后應及時增加側向穩定措施，如柱子、屋架的側向支撐;吊車梁和屋架安裝后，進行總體水平、標高調整，然后再進行固定連接。
(2)吊車梁的安裝
應在柱子第一次校正的柱間支撐安裝后進行，安裝順序從有柱間支撐的跨間開始，吊裝后的吊車梁應進行臨時固定;吊車梁的校正應在屋面系統構件安裝并永久連接后進行，其允許偏差應符合相應規定;吊車梁標高的校正可通過調整柱底板下調位螺母或墊板厚度進行，必要時亦可在吊車梁與牛腿間增加墊板方式進行調整;吊車梁與輔助桁架的安裝應采用拼裝后整體吊裝，其側向彎曲、扭曲和垂直度應符合規定;吊車梁下翼緣與柱牛腿的連接應符合相應規定。
二、多層和高層鋼結構安裝工程施工技術
用于鋼結構高層建筑的體系由框架結構、框筒結構、框架—剪力墻結構、組合筒體系和交錯鋼桁架體系等組成。鋼結構本身具有強度高、抗震性能好、施工速度快的特點，所以在高層建筑中得到了廣泛使用。
1、安裝前的準備工作
檢查并標注定位軸線及標高的位置;檢查鋼柱基礎，包括基礎的中心線、標高、地腳螺栓等;安排鋼構件在現場的堆放位置;選擇起重機械;選擇吊裝方法;軸線、標高、螺栓允許偏差應符合相應規定。
2、施工技術要點
(1)鋼結構的安裝和校正
①鋼柱的吊裝和校正
鋼柱吊裝：應選用單機抬吊(旋轉法)或雙機臺吊(遞送法)，并做好相應的保護。
鋼柱吊裝時，可采用增加吊裝孔或是臨時吊耳的方式進行。單點起吊構件，應驗算吊裝孔或吊耳的強度;多點起吊的構件，還應驗算構件在橫向自重力和吊裝力作用下的構件整體穩定性。
鋼柱校正：應對鋼柱的垂直度、軸線、牛腿面標高進行初步檢驗，柱間的間距使用液壓千斤頂、鋼楔和鋼絲繩進行校正。
②鋼梁的吊裝與校正
鋼梁吊裝前，應于柱子牛腿處檢查標高和柱子之間的間隔距離，并在梁上裝好扶手和扶手繩，以便于等主梁吊裝就位以后，將扶手繩與鋼柱系牢，用以保證施工人員的安全。鋼梁一般可以在鋼梁增加吊裝孔或臨時吊耳的方式進行，其位置取決于鋼梁的跨度。為了盡量減少高空作業，保證工程質量，并加快吊裝的進度，可將梁、柱在地面組裝成排架以后再進行整體吊裝。鋼梁的校正需反復檢驗，直到符合要求為止。
(2)鋼結構構件間的連接與固定。
①鋼柱間的連接通常是使用全焊接連接或混合連接(翼緣采用坡口焊，腹板采用高強螺栓連接);主梁與鋼柱的連接一般是混合連接。
②次梁與主梁的連接多使用鉸接連接，在主梁腹板處通過連接板使用高強螺栓與連接梁腹板連接;在連續梁部位為固結，多為混合連接或全焊接連接。
③單節柱范圍內樓層梁安裝完成后，應先焊接頂層梁，再焊底層粱，最后焊接中間層梁，以使框架穩定。柱節點上左右對稱梁應同時施焊，減少變形;而同一根梁的兩端不得同時施焊，保護焊縫施焊微漲縮空間。柱與柱對接施焊時，柱兩邊翼緣應由兩名焊工同時焊接。梁節點的焊接應先下翼緣，后上翼緣，以減少角變形。
④高強螺栓連接兩個連接構件的緊固順序是先主要構件，后次要構件;同一節點高強螺栓終擰順序應按規范先中間后兩邊順序進行。
⑤工字形構件的緊固順序是上翼緣—下翼緣—腹板。
⑥同一節柱上各梁柱節點的緊固順序是先柱子上部的梁柱節點緊固，然后柱子下部的梁柱節點緊固，最后柱子中部的梁柱節點緊固。
三、空間鋼結構安裝工程施工技術
空間鋼結構建筑是指空間跨度較大的鋼結構建筑，目前在建筑領域主要結構形式有網架、網殼、桁架、門式鋼架等結構。本文著重介紹了空間鋼網架結構，鋼網架結構具有空間受力的特點，它是由多根桿件通過一定的規律進行布置，再通過節點連接而成。網架結構整體性能良好，能夠有效的承受各種非對稱荷載、動力荷載和集中荷載。它的節點和構件能夠定型化，適應于工廠進行成批生產以及現場拼裝。
鋼網架的安裝方法通常可以分為兩類，一類則是高空就位的散裝、分條分塊就位組裝和高空滑移就位組裝等方法;另一類是地面拼裝的整體頂升法、整體吊裝法和整體提升法。本文將對高空散裝法和整體吊裝法這兩種常用架設施工技術進行重點的分析與探討。
1、高空散裝法
高空散裝法是將鋼網架的節點和桿件(或是小拼單元)直接在高空所設計的位置總拼成整體的方法。高空散裝法適用于高強螺栓連接、螺栓球節點連接等非焊接連接的各種類型網架，并適宜使用少量支架的懸挑施工方法。因采用高空散裝法施工時，不容易控制軸線和標高，所以還另需采取相應的定位控制措施。
(1)施工特點
高空散裝法可分為懸挑法和全支架法這兩種。懸挑法是將部分網架懸挑，以節省支架的方法;全支架法則是將節點的散件和桿件在支架上進行總拼，或是以一個網格為小拼單位在高空進行總拼。
高空散裝法的優點是可以使用簡易的起重運輸設備，甚至不使用起重設備即可完成架設，能夠滿足運輸困難或者起重能力較弱的地區或者山區中;它的缺點是施工現場和高空的作業量較大，并在施工過程中需要大量的支架材料。
(2)支架的設置和沉降量的控制
高空散裝法的支架必須牢固，通常使用鋼管和構件進行搭設，不宜使用木、竹材料，因其易燃而且易變形。在設計時還需對拼裝支架的整體穩定、單肢穩定進行驗算，并對沉降量、饒度值進行驗算。
支架的整體沉降量是由桿件的彈性壓縮、鋼管接頭的空隙壓縮、地基的沉陷等因素所決定。如地基較軟弱，應采取夯實加固的方法，并使用木板鋪地以盡量分散支柱傳遞的集中荷載。通常高空散裝法對支架沉降的要求應控制在5毫米以內，為此在大型網架的架設施工時，還需對支架進行壓力試驗，以獲取相應的資料信息，以方便在施工中對沉降量進行隨時調整。
(3)拼裝的操作
高空散裝法總的拼裝順序是由建筑物的一端開始進行，并以兩個三角形向另一端同時進行推進。當兩個三角形相交以后，則按照人字形逐榀向前進行推進，最后在另一端的正中間合攏。每一個榀塊體的安裝順序，則是由最初的兩個三角形部分由屋脊部分分別向兩邊進行拼裝，當兩個三角形相交以后，再由交點同時向兩邊開始拼裝。
2、整體吊裝法
整體吊裝法是將網架在地面總拼成一個整體后，然后使用起重設備將其吊裝到設計規定位置的方法。
(1)施工特點
整體吊裝法架設網架時，可以采用場外總拼或者就地與柱錯位總拼，因此這種方法適用于焊接和連接網架，并且在地面進行總拼，容易保證幾何尺寸的準確性和焊接的質量，缺點是施工現場需要較大的起重能力及場地空間。整體吊裝法根據所用起重設備和吊裝方式的不同，可將其分為起重機抬吊法和桅桿吊裝法兩類。
(2)空中移位
當使用桅桿吊裝法時，會出現網架在空中移位的問題，是由于每根桅桿兩側起重滑輪組中所產生的水平分力不等，而推動了網架的移位。吊裝時當桅桿各個滑輪組相互平行布置，則網架發生平移;當各個滑輪組處于同一圓周上時，則網架發生旋轉。在網架移動時，因鋼絲繩的放松，還會出現少量的下降。
(3)同步控制
網架在整體吊裝時，各個吊點應做到同起同落。要求相鄰吊點的允許高差為吊點距離的1/400，且應小于100毫米。控制同步的最常用方法為等步法，利用各起重機將網架同時吊升一段距離以后，進行停歇檢查，當滿足吊平后再吊升一段距離，直到達到設計標高為止。同時，還可以使用自整角機同步指示裝置觀測提升的差值。
總結：
鋼結構建筑是我國十五期間的重點推廣項目，隨著我國建筑行業的發展，鋼結構工程必然會得到更大的普及和發展，而合理、科學的鋼結構施工技術才是保證整個鋼結構工程質量與進度的關鍵。我們應積極探索和研究鋼結構施工技術的改良與優化，并應用到實際工程當中，為我國建筑行業的發展盡自己的一份綿薄之力。
參考文獻：
[1] 鐘俊霖.鋼結構施工[J].國外建材科技，2005(26).
[2] 黃振妹.多層高跨鋼結構施工質量控制[J].安徽冶金科技職業學院學報，2006(2).
[3] 孫海龍，王秀桌.淺談鋼結構建筑的施工工藝[J].科技咨詢導報，2007(9).
[4] 順紀清.實用鋼結構施工手冊[M].上海：實用鋼結構施工手冊，2005.
看了“鋼結構施工技術論文”的人還看：