劉帥

摘要：在當(dāng)前建筑施工過(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)在建筑中得到了廣泛的使用。但是，建筑鋼結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中要注意焊接、安裝等環(huán)節(jié)，本文就建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：建筑；鋼結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)；應(yīng)用分析

一、前言

鋼結(jié)構(gòu)在建筑中的應(yīng)用是一種新型的建筑形式，在建筑施工過(guò)程中要做好鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和安裝，提高建筑鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

二、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

高層建筑中所用的鋼結(jié)構(gòu)都有許多特點(diǎn)，有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。

1、優(yōu)點(diǎn)

結(jié)構(gòu)自重輕、施工速度快、施工周期短、抗震性能好、較高的工業(yè)化程度，施工中所用的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件也可以在工廠生產(chǎn)，將其運(yùn)用到現(xiàn)場(chǎng)后再進(jìn)行安裝，施工周期明顯縮減。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是鋼結(jié)構(gòu)無(wú)粉塵的干施工工藝及可回收并重復(fù)利用，這一優(yōu)勢(shì)完全符合當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展及環(huán)保的時(shí)代主題。

2、缺點(diǎn)

耐火性差，與鋼筋混凝土相比，鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)比鋼筋混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)大的多，耐火性能要比混凝土結(jié)構(gòu)差很多，當(dāng)溫度達(dá)到600℃時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的所有強(qiáng)度和剛度基本會(huì)喪失掉；耐腐蝕性差，鋼材表面的鐵原子在空氣中發(fā)生反應(yīng)生成氧化鐵銹，銹蝕會(huì)使應(yīng)力集中，使用中會(huì)給鋼結(jié)構(gòu)帶來(lái)危害，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)提前被破壞。因此，必須要做好防腐措施。

三、影響鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性因素

1、構(gòu)件承載強(qiáng)度影響

構(gòu)件承載強(qiáng)度的影響鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，其中構(gòu)件材料的應(yīng)力、截面特征等，都對(duì)鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性具有一定的影響。剛的整體結(jié)構(gòu)的支撐性能與抗彎曲性能對(duì)其也有一定的影響，設(shè)計(jì)建模也是為了對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，考慮種種因素（所提的假設(shè)、數(shù)學(xué)模型、技術(shù)水平及邊界條件）對(duì)其影響鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要因素還有計(jì)算的理論值與實(shí)際承載力出現(xiàn)的差異，在穩(wěn)定性設(shè)計(jì)時(shí)，這些影響因素都必須被考慮的。

2、穩(wěn)定設(shè)計(jì)理論的影響

（1）在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如何反映軸力和彎矩的耦合效應(yīng)成為鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)中最大的問(wèn)題。在大跨度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中通常是取一個(gè)比較穩(wěn)定的安全系數(shù)，但不一定能夠看出網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)真的受力狀態(tài)，因此，在結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定設(shè)計(jì)理論還很不完善的狀況下，整體與局部間的穩(wěn)定性作用關(guān)系是值得研究的。

（2）對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)而言，其穩(wěn)定性理論也是不完善的，而人們?cè)谌粘ＴO(shè)計(jì)中，卻是從完善的角度出發(fā)，很多隨機(jī)因素并沒(méi)有考慮進(jìn)去，這樣就對(duì)穩(wěn)定性造成一定的影響。

四、鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的施工技術(shù)分析

1、鋼材的焊接技術(shù)

焊接高層鋼結(jié)構(gòu)是高層建筑施工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其工期緊、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工程量大、質(zhì)量要求高，所以焊接品質(zhì)直接影響了鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全。鋼結(jié)構(gòu)的焊接方式有手工電弧焊、自動(dòng)埋弧焊、CO2氣體保護(hù)焊、電渣焊等焊接方式。

手工電弧焊是比較傳統(tǒng)的焊接方式，也是最常見(jiàn)最基本的一種焊接方式，這種方式由人來(lái)操作，具有操作靈活、焊接方便的優(yōu)點(diǎn)，它適用于厚度在2㎜以上的鋼材，大多用在鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的焊縫打底。在焊接施工中可采用大直徑焊條和大電流焊接。但是這種方式效率低下，質(zhì)量不穩(wěn)定，焊接精準(zhǔn)度難以控制，而且對(duì)焊接者的技能操作水平特別高。

自動(dòng)埋弧焊的電弧熱讓焊件、焊絲、焊劑融化形成蒸發(fā)，形成氣泡，電弧在氣泡內(nèi)持續(xù)燃燒。自動(dòng)埋弧焊的優(yōu)點(diǎn)有熔深大，一次熔深可以達(dá)到20mm所以生產(chǎn)效率高；焊接速度快，8mm鋼板焊接速度能夠達(dá)到30m/h。焊絲的熔敷速度快；金屬縫中含氧量高、含氮量低，焊縫質(zhì)量高；力學(xué)性能穩(wěn)定。CO2氣體保護(hù)焊是利用CO2氣體來(lái)保護(hù)焊絲和焊件之間產(chǎn)生的電弧熱來(lái)融化金屬。它的焊接有很多優(yōu)勢(shì)：一是效果好。CO2氣體密度大能夠在隔離空氣保護(hù)焊接熔池和電弧效果。二生產(chǎn)效率高.CO2電弧焊穿透力強(qiáng)熔深大，熔敷速度快。成本低，比埋弧焊和焊條手弧焊節(jié)約50%的費(fèi)用；節(jié)省能源，比埋弧焊和焊條手弧焊節(jié)約40%的電能；適用性強(qiáng)，可以進(jìn)行全方位焊接，焊接板的厚度幾乎不受限制；質(zhì)量好，焊縫含氫量低，擁有較強(qiáng)的抗裂性；機(jī)械化、自動(dòng)化高，焊接后不需要清理渣滓。CO2氣體焊接可以分為平焊、橫焊、立焊和仰焊。CO2焊接中要隨時(shí)關(guān)注氣孔的產(chǎn)生。一般80%Ar加實(shí)心焊絲或者純CO2加藥芯焊絲減少氣孔的發(fā)生率。

電渣焊是中碳鋼和中高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼在豎向位置上的對(duì)接焊接。電渣焊最重要的要保持焊接電流電壓穩(wěn)定，送絲速度快。焊接焊件在800℃以上隨時(shí)保持熾熱狀態(tài)。

2、鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)

安裝順序：平面鋼結(jié)構(gòu)是以中間的一個(gè)節(jié)間為始點(diǎn)，形成一個(gè)網(wǎng)柱安裝單元。先安裝柱后安裝梁，然后依次向四周擴(kuò)展；垂直鋼結(jié)構(gòu)需要根據(jù)安裝構(gòu)件層次進(jìn)行一節(jié)間一節(jié)間、一層樓一層樓地完成；筒體鋼結(jié)構(gòu)是由內(nèi)到外，對(duì)結(jié)構(gòu)采取全方位對(duì)稱安裝。在現(xiàn)代建筑施工過(guò)程中要善于運(yùn)用創(chuàng)新方法和先進(jìn)工藝。比如現(xiàn)今大跨度吊裝是鋼結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展趨勢(shì)：使用信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過(guò)軟件三維仿真模仿，對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工復(fù)雜的情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)７?，大大加?qiáng)了施工的精準(zhǔn)度，提高了工作效率。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工以來(lái)的機(jī)械主要是大型塔吊。所以吊裝機(jī)的安裝與拆卸都有嚴(yán)格的程序。

3、安裝好螺栓

鋼結(jié)構(gòu)工程里連接螺栓所用的為高強(qiáng)螺栓與普通螺栓，如果采用普通螺栓進(jìn)行連接，就要在每個(gè)螺栓的一端墊上2個(gè)以上的墊片，需注意的是不能采用氣割擴(kuò)孔，當(dāng)螺栓擰緊以后還要確保外露螺紋至少保持2個(gè)以上的螺距；如果采用高強(qiáng)螺栓，其使用之前不僅要認(rèn)真檢查一遍螺栓合格證以及復(fù)試單，安裝期間還要將平疊接觸面憑證號(hào)，一般接觸面需超過(guò)75%，邊緣縫隙不能超過(guò)0.8毫米，高強(qiáng)螺栓需自由穿入，不允許敲打與擴(kuò)孔。

4、安裝好鋼柱

施工人員在安裝好鋼柱前要復(fù)檢一遍節(jié)柱標(biāo)高和軸線，如果誤差不在施工規(guī)范允許范圍內(nèi)，就要立即將其糾正過(guò)來(lái)；安裝之后需在地面上將鋼爬梯等都裝到鋼柱上面，以便登高施工作業(yè)用；鋼柱工程在對(duì)鋼柱進(jìn)行加工時(shí)需要在柱子兩端設(shè)置一些臨時(shí)固定用的質(zhì)量合格的連接耳板，且上節(jié)鋼柱要和下節(jié)鋼柱的柱頂中心線對(duì)準(zhǔn)，也就是采用螺栓和連接板作為臨時(shí)固定，等到鋼柱對(duì)接好并確保驗(yàn)收沒(méi)有什么質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，就要把耳板割除掉；通常鋼柱會(huì)選擇兩點(diǎn)就位，之后一點(diǎn)起吊。

5、鋼梁和鋼桁架安裝方法

（1）安裝之前要把鋼柱上面的連接件或者混凝土核芯筒壁上的埋件認(rèn)真預(yù)檢一遍，一般預(yù)檢內(nèi)容包含一下內(nèi)容：檢查連接件的平整度、摩擦面和螺栓孔；檢查預(yù)埋件的位置、平整度以及清潔度；

（2）起吊之前，還要給梁面的扶手桿與扶手繩或者扶手管裝好，尤其是主梁和主桁架必須裝好，而次梁或者小梁只需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行安裝便可，一般扶手高為1米，要沿著梁長(zhǎng)通長(zhǎng)設(shè)置，這樣開展高空作業(yè)時(shí)便有了施工通道。

（3）鋼梁、鋼柱以及鋼桁架安裝期間需要采取兩點(diǎn)吊。

（4）吊裝鋼梁以及鋼桁架的方法主要分為捆扎法、梁山設(shè)置鋼吊耳法以及工具式吊具法三種。

五、高層鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量與校正

1、校正、驗(yàn)收

在高層鋼結(jié)構(gòu)安裝過(guò)程中，如果一個(gè)安裝流水段安裝完成后，需要及時(shí)校正。流水段是根據(jù)柱子的分段來(lái)劃分，高層鋼結(jié)構(gòu)建筑按一下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分，三層為一節(jié)柱。當(dāng)一流水段安裝完成并校正后，經(jīng)相關(guān)專業(yè)部門進(jìn)行監(jiān)理復(fù)測(cè)后，然后才能安裝下一流水段，按此順序繼續(xù)安裝，直至安裝完成，當(dāng)某一施工階段結(jié)束后，需要進(jìn)行階段性驗(yàn)收，總安裝完成后進(jìn)行施工總驗(yàn)收。

2、校正方法

在對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行校正前，首先要確定標(biāo)準(zhǔn)柱，這樣可以降低安裝誤差。標(biāo)準(zhǔn)柱的確定如下所述：正方形框架以四根轉(zhuǎn)角柱為標(biāo)準(zhǔn)柱；長(zhǎng)方形框架時(shí)，長(zhǎng)、寬之比大于2時(shí)，選取6根標(biāo)準(zhǔn)柱；多邊形框架以轉(zhuǎn)角柱為標(biāo)準(zhǔn)柱。標(biāo)準(zhǔn)柱的基準(zhǔn)點(diǎn)確定就是基中心線。在觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)柱的垂直度時(shí)，首先要在柱頂固定測(cè)量目標(biāo)，以激光經(jīng)緯儀為測(cè)量工具，基準(zhǔn)點(diǎn)為固定點(diǎn)。在鋼結(jié)構(gòu)的安裝施工中，鋼結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)震動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生機(jī)械誤差，因此，導(dǎo)致運(yùn)用儀器安裝也會(huì)出現(xiàn)不同程度的誤差。在進(jìn)行完一次測(cè)量后，需要對(duì)對(duì)誤差進(jìn)行校正。

六、結(jié)束語(yǔ)

在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中我們要根據(jù)施工工藝流程對(duì)關(guān)鍵的質(zhì)量點(diǎn)進(jìn)行控制，保證鋼結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

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