黃瑞婕 喬琳

【摘要】隨著高產(chǎn)能鋼結(jié)構(gòu)施工需求的進(jìn)步，研究其施工工藝及焊接技術(shù)的應(yīng)用凸顯出重要意義。本文首先介紹了高層鋼結(jié)構(gòu)施工的難點(diǎn)，分析了施工中存在的問(wèn)題及預(yù)防措施。在探討其施工質(zhì)量控制的基礎(chǔ)上，研究了焊接變形的控制方法。

【關(guān)鍵詞】高層鋼結(jié)構(gòu)；施工工藝；焊接技術(shù)；應(yīng)用

一、前言

作為一種常見(jiàn)的施工方法，高層鋼結(jié)構(gòu)施工在近期得到了極大的推廣，研究其施工工藝及焊接技術(shù)的應(yīng)用，能夠更好地提升其實(shí)際水平，從而優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際施工效果。本文從介紹高層鋼結(jié)構(gòu)施工的難點(diǎn)著手本課題的研究。

二、高層鋼結(jié)構(gòu)施工的難點(diǎn)

1.選擇塔吊

為了使施工速度得到加快并降低勞動(dòng)消耗，必須合理對(duì)垂直運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行選擇。選擇塔吊與整個(gè)塔吊的運(yùn)行安全產(chǎn)生直接聯(lián)系，不僅與鋼結(jié)構(gòu)安裝使用的進(jìn)行考慮，而且還應(yīng)對(duì)相關(guān)單位的吊裝任務(wù)進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)施工任務(wù)的共同完成。若在選擇塔吊時(shí)有不合理存在，會(huì)對(duì)工程的正常施工造成影響，從而導(dǎo)致安全隱患產(chǎn)生。

2.布置施工現(xiàn)場(chǎng)平面

科學(xué)合理地布置施工現(xiàn)場(chǎng)平面，確保存在足夠的使用面積對(duì)物料和眾多數(shù)量的構(gòu)件進(jìn)行堆放。該工程現(xiàn)場(chǎng)位置狹小，因此應(yīng)選擇市郊的一塊中轉(zhuǎn)場(chǎng)地。堆場(chǎng)運(yùn)用架空鋼平臺(tái)。布置堆場(chǎng)時(shí)，應(yīng)盡可能與塔吊靠近，使塔吊起重性能得到充分發(fā)揮。當(dāng)天需使用的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)提前放置在現(xiàn)場(chǎng)的堆放場(chǎng)內(nèi)，當(dāng)有不合格變形產(chǎn)生，則應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理，避免對(duì)安裝進(jìn)度造成影響。

3.安裝大型構(gòu)件

大型構(gòu)件相對(duì)較重，應(yīng)分批將鋼柱運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施對(duì)接，與工程現(xiàn)場(chǎng)條件、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及運(yùn)輸設(shè)備相結(jié)合，控制上部燈籠架的大箱梁構(gòu)件程度，使其達(dá)到40m，且有31t重即可。所以應(yīng)運(yùn)用分段加工的方法，分段運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后實(shí)施拼裝，然后開(kāi)展整體吊裝工作。

4.控制結(jié)構(gòu)測(cè)量

高層建筑的施工必須與測(cè)量技術(shù)相結(jié)合，使鋼結(jié)構(gòu)的精度得到有效控制。某工程中，結(jié)構(gòu)構(gòu)成主要包括內(nèi)框筒和外框筒兩部分，因此控制外框筒四根角柱的精度顯得極為重要。為了使其穩(wěn)定性得到保障，應(yīng)運(yùn)用多次校正和調(diào)整的方法對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，該工程對(duì)穩(wěn)定性的控制是通過(guò)提前預(yù)計(jì)偏移趨勢(shì)實(shí)施跟蹤測(cè)量校正。

5.焊接后鋼板

高層鋼結(jié)構(gòu)厚板焊接質(zhì)量對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生影響。在焊接施工中，應(yīng)對(duì)焊接順序和速度實(shí)施及時(shí)調(diào)整，操作者的水平和執(zhí)行焊接工藝的能力都與后鋼板的焊接質(zhì)量產(chǎn)生直接聯(lián)系，選用具有高層鋼結(jié)構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn)的焊工完成施焊工作。所以，對(duì)于該工程而言，應(yīng)運(yùn)用二氧化碳?xì)怏w半自動(dòng)保護(hù)焊，具有良好的工藝性能和較高的施工效率。

三、高層鋼結(jié)構(gòu)施工中存在的問(wèn)題及預(yù)防措施

1.鋼結(jié)構(gòu)安裝存在的問(wèn)題：?jiǎn)挝粺o(wú)安裝工藝，安裝構(gòu)件無(wú)順序，如鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件已全部安裝到頂，但主鋼柱仍沒(méi)有進(jìn)行焊接固定，而邊上的輔助小鋼柱已全部焊完了；螺栓裝配面不符合要求，影響螺栓安裝和緊固；螺栓絲扣損傷，螺桿不能自由旋入螺母；現(xiàn)場(chǎng)焊縫不到位，如剛性連接襯墊焊間隙太小，無(wú)法焊透，結(jié)果墊板手一拉就掉，襯墊板規(guī)格不符合要求，甚至用鋼筋代替，焊縫的成形不好，高低不平，寬窄不一，飛濺焊瘤未清除，咬肉氣孔較多，弧頭弧尾不加引熄弧板，出現(xiàn)凹陷等。

2.安裝階段的預(yù)防措施：安裝構(gòu)件時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按安裝工藝順序進(jìn)行，當(dāng)天應(yīng)形成穩(wěn)固的框架單元，當(dāng)不能形成時(shí)，應(yīng)加纜風(fēng)繩固定，防止出現(xiàn)倒坍事故。鋼構(gòu)件柱、梁安裝完畢后，應(yīng)盡快調(diào)整鋼柱垂直度和高差墊片，然后封閉柱腳，并及時(shí)二次灌漿密實(shí)。高強(qiáng)螺栓表面浮銹、油污，以及螺栓孔壁毛病，應(yīng)逐個(gè)清理干凈。使用前必須經(jīng)防銹處理，試拼裝用的螺栓，不得在正式拼裝時(shí)使用。螺栓應(yīng)專人保管和發(fā)放。處理裝配面應(yīng)考慮到施工安裝順序，防止重復(fù)進(jìn)行。并盡量在吊裝之前處理。使用前螺栓應(yīng)進(jìn)行挑選，清洗除銹后作好預(yù)配。絲扣損傷的螺栓，不能做臨時(shí)螺栓使用，嚴(yán)禁強(qiáng)行打入螺孔。預(yù)先選配的螺栓，組件應(yīng)按套存放，使用時(shí)不得互換。加強(qiáng)安裝現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量控制，盡可能選擇具有較高水平的焊工焊接，提高焊接質(zhì)量。

四、高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制

1.測(cè)量放線控制

定位軸線準(zhǔn)確性對(duì)于高層建筑鋼結(jié)構(gòu)體系非常重要，尤其是基礎(chǔ)軸線位置的準(zhǔn)確程度，細(xì)微的偏差都有可能對(duì)鋼構(gòu)件的安裝質(zhì)量造成不良后果，因此要盡量減少鋼構(gòu)件的摩擦與碰撞，提高測(cè)量放線過(guò)程中的精細(xì)程度，對(duì)放線整個(gè)過(guò)程要隨時(shí)監(jiān)測(cè)。

2.焊接過(guò)程控制

高層建筑鋼結(jié)構(gòu)各構(gòu)件之間是靠焊接進(jìn)行連接，因此焊接施工的質(zhì)量和技術(shù)會(huì)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命與構(gòu)件強(qiáng)度造成直接影響。要做好焊接施工，第一步是要選擇自覺(jué)性好、責(zé)任心強(qiáng)、工作素質(zhì)好、技術(shù)水平佳的焊接施工團(tuán)隊(duì)。第二步要優(yōu)化焊接環(huán)境，因?yàn)榄h(huán)境溫度過(guò)低、過(guò)高，或是焊接表面油污、潮濕，這均會(huì)使得焊接出現(xiàn)裂紋等不良質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)，焊接過(guò)程里也要依據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加熱工作與后熱工作。

3.安裝過(guò)程控制

鋼構(gòu)件的安裝過(guò)程是高層建筑鋼結(jié)構(gòu)體系中的核心階段，涵蓋了鋼構(gòu)件的檢驗(yàn)、油漆、固定、調(diào)整、吊裝、組裝等一系列施工過(guò)程。首先，安裝鋼結(jié)構(gòu)前，需要嚴(yán)格檢查鋼構(gòu)件的設(shè)計(jì)文件以及產(chǎn)品合格證書(shū)等，同時(shí)準(zhǔn)確記錄相關(guān)構(gòu)件的實(shí)際尺寸。如果構(gòu)件殘缺或變形程度超出了允許范圍，那么需要針對(duì)性處理，并編制科學(xué)矯正方案和測(cè)量技術(shù)交底。其次，鋼構(gòu)件在全部吊裝完后，即要復(fù)測(cè)鋼構(gòu)件的軸線控制點(diǎn)，這是在焊接施工之前對(duì)吊裝對(duì)接部位準(zhǔn)確性的查驗(yàn)，同時(shí)要確保臨時(shí)支架的穩(wěn)定性，以保障施工過(guò)程的安全。

五、鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的控制方法分析

1.設(shè)計(jì)上的鋼結(jié)構(gòu)焊接變形控制分析

鋼結(jié)構(gòu)由于本身固有的屬性，有著成材后不易修復(fù)的特點(diǎn)。如果鋼材料在設(shè)計(jì)過(guò)程中就存在不足和缺陷，那么焊接變形便會(huì)不可避免。而這時(shí)的誤差只能依靠人工修復(fù)，如果設(shè)計(jì)存在嚴(yán)重缺陷，那么鋼材料只能回爐從造了。設(shè)計(jì)上的缺失會(huì)導(dǎo)致鋼材料在焊接變形中的不可控制，而合理科學(xué)的設(shè)計(jì)則會(huì)大大降低焊接的難度，將焊接過(guò)程中的變形減少到最低。

2.施工過(guò)程中的焊接變形控制分析

在鋼材料的施工和焊接過(guò)程中，焊縫的不同形式和節(jié)點(diǎn)的不同構(gòu)造是鋼材料焊接施工的依據(jù)。對(duì)于焊縫要以對(duì)稱焊接的方法進(jìn)行施工。而不對(duì)稱焊縫則需先對(duì)焊縫較少的一側(cè)優(yōu)先焊接，然后再進(jìn)行另一側(cè)的施工。在焊接后所產(chǎn)生的變形角度，可以通過(guò)焊接前的反變形方法對(duì)其進(jìn)行合理的控制。而遇到T形接頭板厚度相對(duì)較大時(shí)，通常情況下我們采用開(kāi)坡口角進(jìn)行焊縫對(duì)接。

3.熱處理措施

在鋼材料的焊接過(guò)程，熱處理過(guò)程十分重要。當(dāng)鋼材料直接作用在高溫下時(shí)，采取合理的熱處理措施既能消除變形和應(yīng)力，又能防止產(chǎn)生變形時(shí)的裂紋。而普遍采用的方法是在焊接時(shí)采用預(yù)熱以及厚板下料的方法。對(duì)鋼材料焊接預(yù)熱時(shí)會(huì)有效降低熱影響區(qū)和焊接金屬的常規(guī)冷卻速度，抑制淬硬組織馬氏體的形成，從而減少了焊縫產(chǎn)生的較大應(yīng)力，也避免了氣割邊緣。熱處理的措施是控制鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的重要方法之一，國(guó)內(nèi)雖然早有應(yīng)用，但由于專業(yè)和細(xì)節(jié)的不過(guò)關(guān)與不到位，總體上講，收效不大，故而培訓(xùn)合格的專業(yè)技術(shù)人員，做好優(yōu)質(zhì)的質(zhì)檢工作便十分緊迫了。

六、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)施工工藝及焊接技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)研究，我們可以發(fā)現(xiàn)，該項(xiàng)工作的注意要點(diǎn)牽涉到諸多因素，有關(guān)人員應(yīng)該從高層鋼結(jié)構(gòu)施工的客觀環(huán)境出發(fā)，利用多項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)因素，研究制定最為切實(shí)可行的施工及焊接實(shí)施方案。

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