陳小華 陶夕明
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鋼結構建筑因為越來越多的被廣泛應用,所以在施工控制過程中會遇到很多安全、質量、技術問題,只有加強施工過程的管理和控制才可以及時避免這些問題,但由于施工環(huán)境、技術人員的綜合素質和專業(yè)知識等諸多因素,導致鋼結構建筑的質量普遍不高,因此必須根據(jù)實際情況,對施工方案進行嚴格的審查及把控。
鋼結構是將鋼材作為建筑結構主要材料的結構形式,主要構件涵蓋了由型鋼、鋼板所制成的鋼柱、鋼梁等。不同構件之間通常利用螺栓、焊縫等施工進行連接。鋼結構是當前常見的建筑結構類型之一。鋼材作為一種燃點較高的建筑材料,其抗震、抗彎性能良好,在建筑工程應用中不僅能夠有效強化建筑物的荷載能力,還能夠滿足建筑工程設計中的造型需要。彌補了混凝土等建筑材料無法彎曲、拉伸的缺陷。鋼結構是由不同型材構成,施工工藝難度不大,構件運輸至施工現(xiàn)場拼裝,施工周期短,且后期拆卸、加固也較為便捷。鋼材料的強度與韌性都較為理想,尤其適用于跨度較大的構件中,通常情況不會由于超載導致突然斷裂,且韌性較好,能夠容納不同程度的動力荷載。且鋼材優(yōu)越的吸能性與延展性使得其抗震性能十分良好。相對來說,鋼材的耐腐蝕性能較差,應用在建筑工程中需要注意防腐防護,特別是暴露在大氣環(huán)境中的結構需要高度重視。鋼結構建筑材料的特點與性能使得其后期維護費用高于鋼筋混凝土結構,但近幾年出現(xiàn)了新型鋼材具有較高的抗腐蝕性能,已經(jīng)逐漸普及,降低了鋼結構的維護費用[1]。
鋼結構的選材需要根據(jù)建筑結構和施工環(huán)境等各因素來進行選擇確定。在應對不同施工環(huán)境或是建筑規(guī)模時,需要用到不同大小的鋼結構來保證施工建筑的完整性、安全性和施工質量控制。對于任何環(huán)境和規(guī)模的施工來說,都需要提前對施工的鋼結構的選材做好設計。對于建筑鋼結構的選材方面,主要需要考慮到的有三個因素,其中包括建筑的實際應用力分布、應用強度和外力,在這三個因素的基礎上,來進行分析判斷,選出為最為適合建筑的鋼結構。鋼結構的選材對于建筑物設計、施工起到綱領性的作用[2]。
鋼結構中的螺栓連接包括普通螺栓與高強度螺栓。普通螺栓施工中常用的普通螺栓均為永久性連接螺栓,在使用前需要對其進行全面檢查,檢查內容包括螺栓頭、螺母要與結構件表面與墊圈緊密貼合;螺栓一段嚴禁墊兩個或以上墊圈,且嚴禁使用大螺母替代墊圈;動荷載區(qū)域與重要部位的螺栓需要使用彈簧墊圈;螺栓的規(guī)格、材質需要符合施工設計規(guī)范。在螺栓施工中需要根據(jù)實際情況選擇螺栓類型和連接方式。緊固螺栓的過程中需要從中間開始,對稱兩側按順序進行。螺栓緊固標準以連接接頭外形控制為準。另外,可采用錘擊法對螺栓緊固情況進行檢查。高強度螺栓施工中常見的連接形式包括摩擦連接、張拉連接與承壓連接,其中摩擦連接最為常用。在高強度螺栓施工前需要對接觸面進行清理,保證接觸摩擦面的整潔。施工前需要對摩擦面抗滑移系數(shù)等數(shù)據(jù)進行再次核對,校準扭矩扳手等,在驗證完成后方可開始施工。在校正結合件、消除結合件變形等情況后進行高強度螺栓安全裝。連接中要先用臨時螺栓進行定位。高強度螺栓的穿入需要在校正位置后進行,每個節(jié)點要保持一致。緊固過程中可以根據(jù)實際情況選擇扭矩法與轉角法[3]。
高層建筑結構中選取鋼材厚度較厚,在設計中使用大量斜柱,此類設計增加了焊接工作量,需實施大量斜焊作業(yè),增加了施工安全風險,且難以確保施工質量。因此,為解決上述問題,焊接中使用二氧化碳氣體保護半自動化焊接,根據(jù)項目實際情況進行斜焊,確保焊接質量,且提升焊接速率。確定焊接技術后,需抽調專業(yè)人員組成焊接工藝評定小組,編制焊接工藝及相應操作指導書。在焊接過程中,焊接節(jié)點繁多,加之鋼結構結構高,重量重,給鋼結構焊接工作提出新的挑戰(zhàn),為提升焊接技術質量,明確焊接順序,根據(jù)鋼材類別選取合適的焊接技術及工藝。加強培訓焊接專業(yè)人員,確保人員持證上崗,對焊接后產品審核,特別要對焊縫內部進行探傷檢測,進而控制焊接質量。
在吊裝的時候,要注意對鋼梁上下和水平方向嚴格控制,并安全地包裝螺栓,防止在安裝的時候出現(xiàn)過大的偏差。在起吊鋼結構的時候,有關人員要對進行吊裝的吊索和吊鉤進行檢查,并且要保證吊起的鋼結構要距離安裝平面有大約40cm-100cm 的距離,有效地對基準線進行瞄準,而且安裝時有效地對臨時性的螺栓進行有效的加固,用最大的保障措施減少安全隱患的發(fā)生。
在施工鋼結構建筑時,需要做到施工作業(yè)中的精準性,還需要工作人員在安裝時進行正確操作,同時需要管理人員在施工時對于施工人員進行合理的監(jiān)管,保證人員和建筑的安全,后期需要對建筑做好檢查工作。合理和正確地使用鋼結構形式,能有效提高施工效率和成本,同時鋼結構有著環(huán)保等優(yōu)良特性,值得推廣使用。