吳云燕
(廣東 湛江 524000)
鋼結(jié)構(gòu)工程由于其造價低、結(jié)構(gòu)性能好、施工速度快等優(yōu)點,近年來大量的鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房、住宅小區(qū)、高層建筑、橋梁相繼出現(xiàn),取代了傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)、混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑。在鋼結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用的大環(huán)境下, 熟悉和掌握鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)及相關(guān)知識,在當前整個建筑行業(yè)都顯得尤為重要。
1.1.1 施工周期短
用于施工的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以實行工廠化生產(chǎn),成材運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行現(xiàn)場安裝,因此可以大大縮短施工周期。
1.1.2 空間大
由于鋼材的抗壓、抗側(cè)彎強度均為混凝土的 1.5倍,因此在相同強度要求下,建筑物結(jié)構(gòu)體積可大大減小,從而增大了有效空間。鋼結(jié)構(gòu)建筑比鋼筋混凝土建筑可以增加 5%~8%的使用面積率。
1.1.3 可循環(huán)利用
建筑物的施工材料在建筑物拆除后可以實現(xiàn)二次利用,同其它結(jié)構(gòu)建筑物相比減少了大量的建筑垃圾。
1.2.1 耐火性差
鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)遠大于鋼筋混凝土,其耐火性能遠差于混凝土結(jié)構(gòu),鋼材的性能顯示在溫度達到600 ℃時則基本喪失了其全部的剛度和強度,該溫度遠遠低于混凝土等常見建材。
1.2.2 耐腐蝕性差
鋼材表面的鐵原子易與空氣中的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氧化鐵,且隨著時間的增長氧化鐵會不停的增加,該現(xiàn)象能夠引起應(yīng)力集中,危害鋼結(jié)構(gòu)的使用安全,使鋼結(jié)構(gòu)提前破壞。
鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋螺栓的位置必須準確,并應(yīng)嚴格控制基礎(chǔ)軸線和標高基準點,埋設(shè)后進行兩次復(fù)測,第一次在埋設(shè)定位后測量,第二次在基礎(chǔ)混凝土澆筑并代其堅固后進行復(fù)測,如果在復(fù)測過程中發(fā)現(xiàn)位移超出范圍則必須進行重新埋設(shè)。其標高偏差控制在±5 mm以內(nèi),定位軸線的偏差控制在±2 mm以內(nèi)。
2.2.1 鋼柱加工
在翻樣下料制作過程中應(yīng)考慮焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形,所以鋼柱的翻樣下料長度不等于設(shè)計長度,即使只有幾毫米也不能忽略不計。而且上下兩節(jié)鋼柱截面完全相等時也不允許互換,同時要求對每節(jié)鋼柱編號予以區(qū)別,以保證正確安裝就位。
2.2.2 鋼柱吊裝
鋼柱吊裝一般按照預(yù)先劃定的區(qū)域內(nèi)平行順序同時進行。鋼柱吊裝前,應(yīng)預(yù)先在地面上把操作掛籃、爬梯等固定在施工需要的柱子部位上。在吊裝第一節(jié)鋼柱時,應(yīng)在預(yù)埋的地腳螺栓上加設(shè)保護套,以免鋼柱就位時碰壞地腳螺栓的絲牙。鋼柱的吊點在吊耳處,根據(jù)鋼柱的重量和起重機的起重量,鋼柱的吊裝可用雙機抬吊或單機吊裝。鋼柱就位后,先調(diào)整標高,再調(diào)整位移,最后調(diào)整垂直度。
鋼梁在吊裝前,檢查梁的幾何尺寸、螺栓連接面、焊縫質(zhì)量,并于柱子牛腿處檢查標高和柱間距,主梁一般采用2點綁匝吊裝。吊裝前,應(yīng)在梁上裝好扶手桿和扶手繩,待主梁吊裝就位后,調(diào)整梁的位置使梁的定位線與柱子上的定位線吻合,并將扶手繩與鋼柱系牢,以保證施工人員的安全。一般在鋼梁上翼緣處開孔,作為吊點。對重量較小的次梁和其他小梁,多利用多頭吊索一次吊裝數(shù)根。有時將梁、柱在地面組裝成排架進行整體吊裝,從而加快吊裝速度。
2.4.1 螺栓安裝
高強度螺栓安裝要在節(jié)點全部處理好后進行,螺栓穿入方向要一致。一般全部從內(nèi)向外插入螺栓,在外側(cè)進行緊固。如操作不便,可將螺栓從反方向插入。嚴禁強行穿入螺栓,如不能穿入時,螺孔應(yīng)用絞刀進行修整,用絞孔修整前應(yīng)對其四周的螺栓全部擰緊,使板疊密貼后再進行。修整時應(yīng)防止鐵屑落入疊縫中。絞孔完成后用砂輪除去螺栓孔周圍的毛刺,同時掃清鐵屑。
2.4.2 螺栓緊固
高強度螺栓緊固時,應(yīng)分初擰、復(fù)擰和終擰。初擰是為了盡量縮小螺栓在緊固過程中由于鋼板變形等的影響,采取縮小互相影響的措施。初擰軸力一般宜達到標準軸力的60%~80%,最低不應(yīng)小于標準軸力的30%;復(fù)擰即對于大型節(jié)點高強度螺栓初擰完成后,在初擰的基礎(chǔ)上,再重復(fù)緊固一次,復(fù)擰扭矩值等于初擰扭矩值;終擰是對高強度螺栓作最后的緊固。終擰的軸力值應(yīng)符合設(shè)計要求。
鋼結(jié)構(gòu)鋼板施工工藝主要有以下步驟:散板和位置調(diào)整。嚴格按照圖紙和規(guī)范的要求來散板與調(diào)整位置,板的直線度為單跨最大偏差10 mm,板的錯口要求<5 mm,檢驗合格后方可與主梁連接;壓型鋼板與鋼梁的固定。采用栓釘焊與焊接連接。壓型鋼板與壓型鋼板之間采用夾緊器咬合連接;壓型鋼板與主梁連接焊接采用手工電弧焊,焊條為E43 03;邊緣切割采用氧乙炔割槍切割。
鋼結(jié)構(gòu)的焊接焊縫分為工廠制作焊縫和現(xiàn)場安裝焊縫兩大類。對工廠制作的焊縫,應(yīng)按每條焊縫計算百分比,且探傷長度應(yīng)不小于200 mm;對現(xiàn)場安裝焊縫,應(yīng)按同一類型、同一施焊條件的焊縫條數(shù)計算百分比,探傷長度應(yīng)不小于200 mm,且應(yīng)不少于1條焊縫。
焊接前檢查接、間隙及錯口量,均應(yīng)符合要求,焊道內(nèi)和兩側(cè)之銹斑、油漆、油污、氧化皮等均應(yīng)清除干凈。
針對鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能差的缺點,鋼結(jié)構(gòu)在施工時必須進行防火處理,其目的就是防止鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中迅速升溫發(fā)生形變塌落,其措施是多種多樣的,大多數(shù)情況是采用絕熱、耐火材料阻隔火焰直接灼燒鋼結(jié)構(gòu),降低熱量傳遞的速度,推遲鋼結(jié)構(gòu)溫升、強度變?nèi)醯臅r間。具體施工工藝如下:拌料。攪拌時間不低于20 min。攪拌后的涂料,以用手抓起掌心向下,涂料不落下為宜,攪拌與噴涂緊密配合,隨拌隨噴,以防涂料凝固;噴涂。噴槍距工作面的距離小于0.3 m,噴涂厚度按設(shè)計要求及涂料耐火極限確定,為避免在固化過程中產(chǎn)生裂紋,第一遍以噴4~8 mm厚。待固化表面干燥后(8 h左右)進行下一遍噴涂;檢查。噴涂施工完成后檢查噴涂效果,角落、厚度不夠的地方須補涂。
總之,隨著整個建筑行業(yè)的發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在國內(nèi)日趨成熟,必然引起鋼結(jié)構(gòu)工程的嶄新時代,在這種趨勢下,鋼結(jié)構(gòu)知識及相關(guān)管理經(jīng)驗顯得尤為重要,鋼結(jié)構(gòu)也必將越來越多的被運用到建筑中,施工中只有及時優(yōu)化其施工技術(shù),并嚴格按施工圖紙及現(xiàn)行規(guī)范施工,才能保證施工質(zhì)量,達到預(yù)期控制目的。