陶若文　解林興

摘 要：鋼結(jié)構(gòu)自重輕、施工周期短、抗震性能好，可應(yīng)用于大跨度、高聳、重載工程，如大跨度橋梁、展覽館、體育中心等，拓展了應(yīng)用范圍。鋼框架結(jié)構(gòu)的施工必須要與土建等其它單位進(jìn)行密切配合，做到統(tǒng)籌兼顧，才能高效、高質(zhì)地完成施工任務(wù)。

關(guān)鍵詞：高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)；施工，

1 鋼結(jié)構(gòu)的深化設(shè)計(jì)

1.1 鋼結(jié)構(gòu)詳圖設(shè)計(jì)概述

鋼結(jié)構(gòu)詳圖設(shè)計(jì)是指導(dǎo)構(gòu)件制造和安裝的技術(shù)文件。鋼結(jié)構(gòu)詳圖設(shè)計(jì)是繼鋼結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)之后的設(shè)計(jì)階段，在此階段中，設(shè)計(jì)人員根據(jù)施工圖提供的構(gòu)件布局、構(gòu)件形式、構(gòu)件截面及各種有關(guān)數(shù)據(jù)和技術(shù)要求，嚴(yán)格遵守現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定，對(duì)構(gòu)件的構(gòu)造予以完善，同時(shí)通過焊縫連接或螺栓的計(jì)算，以確定某些構(gòu)件焊縫的長(zhǎng)度和連接板的尺寸。

鋼結(jié)構(gòu)詳圖設(shè)計(jì)還應(yīng)準(zhǔn)確地編制構(gòu)件表和材料表，以便施工預(yù)算人員根據(jù)表中提供的各種數(shù)據(jù)和詳圖表達(dá)的構(gòu)件加工難易程度，迅速地編制施工圖預(yù)算。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)詳圖設(shè)計(jì)工作流程

詳圖設(shè)計(jì)包括布置圖設(shè)計(jì)和詳圖繪制兩個(gè)內(nèi)容:

布置圖設(shè)計(jì)可分為6個(gè)部分。

①繪制布置圖的平、立面圖形;

②繪制節(jié)點(diǎn)詳圖;

③每一個(gè)構(gòu)件分別編號(hào)并標(biāo)注在布置圖的平面圖或立面圖上;

④編制構(gòu)件表;

⑤繪制圖例;

⑥編寫總說明，對(duì)制造和安裝施工人員強(qiáng)調(diào)技術(shù)條件和提出施工要求。

詳圖繪制主要有以下內(nèi)容

①放大樣。與鋼筋混凝土工程不同，鋼結(jié)構(gòu)工程是由零部件組合成構(gòu)件，目構(gòu)件與構(gòu)件之間的連接精度要求較高，這就需要在繪制詳圖前，通過放大樣來(lái)確定零部件的精確尺寸和構(gòu)件的詳細(xì)尺寸。

②繪制構(gòu)件圖形。繪圖前要根據(jù)構(gòu)件表確定繪制構(gòu)件圖形的多少。將那些有“相反”、“圖形相同”、“圖形相反”關(guān)系的構(gòu)件挑出，采用“二合一”的辦法，將兩個(gè)構(gòu)件用一個(gè)圖形描述，以節(jié)省時(shí)間和減少繪圖量。

③零部件編號(hào)。

④繪制材料表。

⑤說明。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)詳圖中某些鋼構(gòu)件加工吊裝、加工要求的文字描述，主要闡述每類構(gòu)件加工制造方面的工藝要求。

1.3 鋼結(jié)構(gòu)詳圖連接設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)中構(gòu)件一般都是由若干零部件連接而成的，其連接方式的設(shè)計(jì)是否合理直接影響到結(jié)構(gòu)的使用壽命、施工工藝和工程造價(jià)，連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)同構(gòu)件本身的設(shè)計(jì)一樣重要。

繪制鋼結(jié)構(gòu)詳圖前，首先應(yīng)根據(jù)施工圖所示的節(jié)點(diǎn)形式和節(jié)點(diǎn)內(nèi)力，通過計(jì)算確定所需焊縫的長(zhǎng)度或螺栓數(shù)量，再根據(jù)連接構(gòu)造要求，決定節(jié)點(diǎn)板的尺寸。連接節(jié)點(diǎn)的計(jì)算是鋼結(jié)構(gòu)詳圖設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

建筑鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)，可采用焊接、高強(qiáng)度螺栓連接，或?qū)⒑附雍透邚?qiáng)度螺栓連接混合應(yīng)用，即在一個(gè)連接節(jié)點(diǎn)的幾個(gè)連接面分別采用焊接連接和高強(qiáng)度螺栓連接。

2 鋼結(jié)構(gòu)的連接

鋼構(gòu)件的連接方式通常有焊接和螺栓連接。

焊接是將需要連接的鋼板，在接合處用高溫熔合在一起。焊接連接靈活方便，構(gòu)造簡(jiǎn)單，不削弱桿件截面，節(jié)省鋼材，剛度大，密封性好，在工廠易于采用自動(dòng)化操作，焊接質(zhì)量有保障，可以得到較為美觀和簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu)外形，造價(jià)也較低。但焊接易產(chǎn)生殘余應(yīng)力和殘余變形，對(duì)受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定和整體穩(wěn)定有影響，此外，現(xiàn)場(chǎng)焊接一般需人工施焊，工作強(qiáng)度大，對(duì)疲勞和脆斷較為敏感，施工質(zhì)量較難控制。為此，工程師應(yīng)根據(jù)節(jié)點(diǎn)是在工地焊接還是在現(xiàn)場(chǎng)焊接，選擇焊接的接頭型式并采用合理的構(gòu)造措施。鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝制作單位在焊接前，應(yīng)制定合理的焊接工藝，保證焊接的質(zhì)量，并對(duì)焊縫進(jìn)行探傷檢查。

螺栓連接是鋼結(jié)構(gòu)建筑中另一種主要的連接方式，分為普通螺栓連接和高強(qiáng)度螺栓連接兩種形式。

隨著高強(qiáng)螺栓連接和焊接連接的大量采用，對(duì)被連接件的要求愈來(lái)愈嚴(yán)格。如構(gòu)件位移、水平度、垂直度、磨平頂緊的密貼程度、板疊摩擦面的處理、連接間隙、孔的同心度、未焊表面處理等，都應(yīng)經(jīng)質(zhì)量監(jiān)督部門檢查認(rèn)可，方能進(jìn)行緊固和焊接，以免留下難以處理的隱患。焊接和高強(qiáng)度螺栓并用的連接，當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)特殊要求時(shí)，應(yīng)按先栓后焊的順序施工。

鋼結(jié)構(gòu)安裝中還要經(jīng)常使用臨時(shí)螺栓。臨時(shí)螺栓除了起臨時(shí)連接作用之外，還應(yīng)有足夠承受構(gòu)件自重和抵抗校正時(shí)來(lái)自外力的作用。安裝使用的臨時(shí)螺栓和沖釘?shù)臄?shù)量應(yīng)滿足如下要求：臨時(shí)螺栓不應(yīng)少于2個(gè)且不應(yīng)少于安裝孔總數(shù)的1/3；沖釘不宜多于臨時(shí)螺栓的30%，擴(kuò)鉆后的A、B級(jí)螺栓孔不得使用沖釘。

施工單位對(duì)首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法、焊后熱處理等，應(yīng)按國(guó)家現(xiàn)行的《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》和《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》的規(guī)定進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，并確定出焊接工藝。焊工要經(jīng)過考試并取得合格證后方可從事焊接工作，焊工應(yīng)遵守焊接工藝，不得自由施焊及在焊道外的母材上引弧。焊絲、焊條、焊釘、焊劑的使用應(yīng)符合規(guī)范要求。安裝定位焊縫需考慮工地安裝的特點(diǎn)，如構(gòu)件的自重、所承受的外力、氣候影響等，其焊點(diǎn)數(shù)量、高度、長(zhǎng)度均應(yīng)由計(jì)算確定。

3 鋼結(jié)構(gòu)的安裝

鋼結(jié)構(gòu)安裝是從鋼結(jié)構(gòu)組裝、吊裝、調(diào)整、固定、涂漆、檢驗(yàn)評(píng)定等施工階段的全過程管理工作。這是實(shí)施施工合同、工程計(jì)劃、施工技術(shù)計(jì)劃、工程質(zhì)量措施計(jì)劃、安全技術(shù)措施及降低成本措施計(jì)劃的關(guān)鍵階段。鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量好壞，除材料合格、制作精度高之外，還要依靠合理的安裝工藝，總結(jié)目前國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)，可以分為機(jī)械安裝法、土法安裝和土、洋結(jié)合安裝法三大類。

鋼結(jié)構(gòu)安裝施工程序。鋼結(jié)構(gòu)安裝施工程序可分為三大步驟，即安裝施工準(zhǔn)備、安裝及安裝竣工驗(yàn)收。

鋼結(jié)構(gòu)成品檢驗(yàn)。成品是指工廠的結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，可根據(jù)起重能力、運(yùn)輸工具、道路情況、結(jié)構(gòu)剛性等因素選擇最大重量和最大外廓尺寸出廠。鋼結(jié)構(gòu)成品檢驗(yàn)包括構(gòu)件的成品檢驗(yàn)和工廠預(yù)組裝檢驗(yàn)。

鋼結(jié)構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)形式是各種各樣的，形狀也是千變?nèi)f化的，但其基本特征是用各種板材、型材、管材等組合而成的，其成品檢驗(yàn)的依據(jù)是材料質(zhì)量保證書、工藝措施、各道工序的自檢記錄等。檢驗(yàn)項(xiàng)目基本按產(chǎn)品的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)要求的技術(shù)條件及使用狀態(tài)決定，主要內(nèi)容是外型尺寸、連接相關(guān)位置及變形量、各部位的細(xì)節(jié)等。

對(duì)于大型鋼結(jié)構(gòu)件，為確保鋼結(jié)構(gòu)總體安裝精度，在制造廠內(nèi)預(yù)組裝結(jié)束后，按《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50205-2001)或相應(yīng)的設(shè)計(jì)文件、技術(shù)條件進(jìn)行檢驗(yàn)，預(yù)組裝檢驗(yàn)完畢后，可以請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位、安裝單位、甲方或業(yè)主、監(jiān)理單位等共同驗(yàn)收。

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的運(yùn)輸。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的形狀、重量及運(yùn)輸條件，現(xiàn)場(chǎng)安裝條件，運(yùn)輸可采取總體制造、拆成單元運(yùn)輸或分段制造、分段運(yùn)輸形式。為避免在運(yùn)輸、裝卸車和起吊過程中造成自重變形而影響安裝，一些鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件要設(shè)置局部加固的臨時(shí)支撐，待總體鋼結(jié)構(gòu)安裝完畢后，再拆除臨時(shí)加固件。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的運(yùn)輸一般是陸路車輛運(yùn)輸或者鐵路包車皮運(yùn)輸，或者利用船運(yùn)輸。運(yùn)輸之前要充分了解運(yùn)輸路線方面的情況并取得各個(gè)方面的聯(lián)系與認(rèn)可，包括與公路、橋梁、電力及地下管線等諸方面，還要查看運(yùn)輸線路、轉(zhuǎn)彎道、施工現(xiàn)場(chǎng)等有無(wú)障礙物。

施工測(cè)量。測(cè)量工作的好壞，是關(guān)系整體鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量和進(jìn)度的大問題，為此鋼結(jié)構(gòu)安裝應(yīng)重點(diǎn)做好以下工作:設(shè)計(jì)圖紙的審核;測(cè)量定位依據(jù)點(diǎn)的校核與校測(cè)；測(cè)量器具的檢定與檢校;測(cè)量方案的編制與數(shù)據(jù)準(zhǔn)備;建筑物測(cè)量驗(yàn)線;高層鋼結(jié)構(gòu)安裝階段的測(cè)量放線工作。包括控制網(wǎng)的建立，平面軸線控制點(diǎn)的豎向投遞，柱頂平面放線，懸吊鋼尺傳遞高程、鋼結(jié)構(gòu)安裝測(cè)控等。

鋼結(jié)構(gòu)拼裝。大型鋼構(gòu)件由于構(gòu)件運(yùn)輸條件和現(xiàn)場(chǎng)起重設(shè)備的起重能力限制，在制造廠必須將大構(gòu)件按需要長(zhǎng)度及重量變短，運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行二次拼裝。

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