王光新,雷 楊
(中國建筑第二工程局有限公司華東分公司,上海 200135)
鋼結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件由鋼截面或鋼板制成,根據(jù)使用需要通過焊接或螺栓連接按一定規(guī)則組合的承重機構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種工程建筑,如鋼橋、鋼廠、鋼門、各種大型管道容器、高層建筑和塔式鐵路機械。鋼結(jié)構(gòu)建筑(工程)的定義:以鋼結(jié)構(gòu)為主的建筑結(jié)構(gòu)的建筑工程,例如由專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)制造商制造并由授權(quán)建造鋼結(jié)構(gòu)的公司安裝的工業(yè)裝置,高層建筑,大型建筑,建筑模具、塔式積木等。在建筑工程中,鋼結(jié)構(gòu)是最重要的形式之一,不僅可以滿足建筑物的高度要求,而且可以創(chuàng)造更大的應(yīng)用面積,同時滿足耐用性、安全性等要求。鋼結(jié)構(gòu)工程直接影響到建筑技術(shù)、設(shè)施、建筑人員和建筑工地。鋼結(jié)構(gòu)施工的技術(shù)水平的提高至關(guān)重要,能夠更好地滿足人們對住房的需求。加工和安裝是鋼結(jié)構(gòu)工程的兩個主要施工過程。圖1為鋼結(jié)構(gòu)的施工現(xiàn)場。
圖1 鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場
雖然鋼結(jié)構(gòu)在質(zhì)量上較小,但其強度比其他普通建筑材料高得多。因此,在相同的荷載和條件下,鋼結(jié)構(gòu)比其他結(jié)構(gòu)輕,便于運輸和安裝。由于具有良好的塑性,鋼結(jié)構(gòu)不會因部分過載而突然斷裂。良好的韌性使鋼結(jié)構(gòu)更能適應(yīng)動態(tài)載荷。這些鋼的性能為結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性提供了充分的保證。鋼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是相對均勻的,非常接近均勻的各向同性體,在一定的應(yīng)力范圍內(nèi)幾乎完全有彈性。這些性能與機械計算的前提一致,使鋼結(jié)構(gòu)的計算結(jié)果更符合實際應(yīng)力條件。鋼結(jié)構(gòu)由不同的型材組成,易于制造。許多鋼結(jié)構(gòu)是由專業(yè)的高精度金屬結(jié)構(gòu)制成的。制造的部件被運送到現(xiàn)場進行組裝,并與螺絲連接。結(jié)構(gòu)輕巧實用,施工方便,施工時間短。此外,完成后的鋼結(jié)構(gòu)易于拆卸、加固或改造。滿足住宅工業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求。鋼結(jié)構(gòu)適用于高度工業(yè)化的工廠的大規(guī)模生產(chǎn)。它可以集成節(jié)能、防水、保溫、門窗等先進產(chǎn)品,作為一個整體應(yīng)用,集設(shè)計、生產(chǎn)、施工于一體,提高住宅行業(yè)的水平。
因此,鋼結(jié)構(gòu)適合住宅結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的創(chuàng)新。鋼結(jié)構(gòu)可以根據(jù)不同的審美標準和人的功能要求,設(shè)計出不同的形狀、尺度和空間。制造商可以高精度、高質(zhì)量、高速完成,使建筑美觀、經(jīng)濟。
在鋼結(jié)構(gòu)工程施工中,需要進行相關(guān)的測量、定位和布置工作。在這些構(gòu)件連接中,數(shù)據(jù)質(zhì)量將直接影響項目的構(gòu)建效果。只有當測量數(shù)據(jù)的準確性得到充分保證時,才能保證安裝的質(zhì)量。因此,鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的數(shù)據(jù)要求非常嚴格。施工人員應(yīng)結(jié)合實際情況進行測量、準確定位和計算,并記錄,充分理解相關(guān)參數(shù)的值,確保獲得的數(shù)據(jù)符合項目施工要求。同時,在設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)的力學模型和相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,嚴格控制模型,每個部分的尺寸滿足設(shè)計要求的項目,避免偏差,不規(guī)則的鋼構(gòu)件對安裝和施工設(shè)備的影響。所以要做好鋼結(jié)構(gòu)施工記錄表格的記錄,表1為鋼結(jié)構(gòu)施工記錄表格的目錄。
表1 鋼結(jié)構(gòu)施工記錄表格的目錄
在工廠預先制作好鋼構(gòu)件,加工后運往現(xiàn)場安裝,最終完整的鋼構(gòu)件就形成了。運輸設(shè)備、運輸方法和起重設(shè)備在運輸和安裝過程中直接影響安裝質(zhì)量。一般情況下,鋼構(gòu)件的尺寸大、質(zhì)量重,因此安裝起來很困難,特別是在高層建筑中。所以施工人員在吊裝過程中必須嚴格遵守吊裝技術(shù)要求,避免質(zhì)量和安全問題的發(fā)生。
在安裝鋼結(jié)構(gòu)之前,要做的準備工作有很多,目的是確保施工質(zhì)量和節(jié)省施工成本。其中最重要的準備工作是設(shè)計圖紙。對在施工過程中可能遇到有難度的施工技術(shù)或問題,施工的負責人員在進行施工的時候必須進行研究和討論,并且提出解決的策略,嚴格按照施工技術(shù)要求進行施工。第二,在組織人員施工的時候保證鋼結(jié)構(gòu)的施工安全,所有的施工人員要有安全意識,所以要做好準備工作才能開始施工,并且同時施工人員要分配好工作任務(wù)。施工人員不止要有安全意識,還要有質(zhì)量意識,在這過程中,也必須保證工程的工期有合理的安排。
對于圖紙的繪制,專業(yè)設(shè)計師應(yīng)檢查現(xiàn)場的實際情況,并根據(jù)實際情況完成圖紙。同時,在圖紙完成后,必須有相應(yīng)的專業(yè)人員對圖紙進行審核,以盡量減少圖紙的問題或錯誤,避免延遲施工時間。由于大多數(shù)施工人員的技術(shù)水平較低,施工單位應(yīng)將提高相關(guān)施工人員技術(shù)列入工作日程。施工單位須在施工前將施工圖紙轉(zhuǎn)換成可直接用于施工的圖紙,并進行一定的專業(yè)化。將術(shù)語或標識轉(zhuǎn)換為易于理解的語言,使圖紙簡單易懂,更容易讓施工團隊理解,并便于按照圖紙嚴格施工。
施工組織設(shè)計是控制項目進度的一種手段。項目進度控制是通過項目執(zhí)行的。進度控制的主要任務(wù)是利用組織、計劃、協(xié)調(diào)等方式從各個方面入手,確保項目的成功完成。因此,建設(shè)單位應(yīng)根據(jù)項目的性質(zhì)和特點,制定詳細、適當?shù)捻椖磕繕?,明確項目控制要求。
鋼結(jié)構(gòu)安裝和施工中的重要環(huán)節(jié)是焊接施工,焊接會直接影響到金屬結(jié)構(gòu)工程的安裝和施工的質(zhì)量。在焊接施工的過程中,焊工的技術(shù)水平至關(guān)重要,焊接工藝和焊接質(zhì)量是由焊工的技術(shù)水平?jīng)Q定的。技術(shù)水平高、綜合素質(zhì)強的焊工才能焊接出來質(zhì)量高的焊接結(jié)構(gòu)。影響焊接質(zhì)量的另一個因素是工藝。槽焊技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)焊接施工中是最常用的工藝,在焊接的時候,需要按結(jié)構(gòu)順序依次進行焊接,并且需要兩個人同時焊接柱和柱、柱和梁。
在建筑鋼結(jié)構(gòu)的安裝過程中,鋼結(jié)構(gòu)材料的質(zhì)量可以有效地提高鋼結(jié)構(gòu)的整體安全和生產(chǎn)率。我國的大多數(shù)建筑材料是Q235等碳鋼和Q345等低合金鋼。在購買和使用前,須嚴格審查產(chǎn)品質(zhì)量證書和包括鋼結(jié)構(gòu)材料在內(nèi)的鋼的磷、硫、碳、剛度、抗拉強度的合格證書??刂其摻Y(jié)構(gòu)材料基礎(chǔ)中嵌入螺栓的質(zhì)量,建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量是影響鋼筋錨的質(zhì)量:焊接材料的質(zhì)量控制,選擇正確的焊接工藝方法,選擇焊接設(shè)備,焊接設(shè)備焊接材料的選擇和焊接部等應(yīng)滿足國家標準的要求。焊接部分應(yīng)保持干燥,焊條應(yīng)防止焊接芯生銹。
在鋼結(jié)構(gòu)的安裝中,施工單位必須加大施工力度,對施工高程測量、標定等方面進行管理和控制,以保證施工質(zhì)量。首先,在鋼結(jié)構(gòu)施工過程中,需要反復測量豎向、軸向、升力等數(shù)據(jù),并根據(jù)測量結(jié)果制定詳細的測量計劃,以保證測量質(zhì)量;其次,在鋼結(jié)構(gòu)的安裝和施工中,鋼柱的升降和安裝精度很難控制。在施工過程中,需要根據(jù)實際施工情況和鋼結(jié)構(gòu)中心線不斷進行糾正,使校正質(zhì)量得到保證。
要保證鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量符合規(guī)定的標準,并且建筑設(shè)計的強度應(yīng)符合抗震的要求,必須檢驗質(zhì)量,所有制造程序必須嚴格遵守建筑設(shè)計的基本要求。在鋼結(jié)構(gòu)施工完畢的時候,要進入施工現(xiàn)場,首先要檢驗質(zhì)量。檢驗的內(nèi)容,有鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的數(shù)量、形狀和尺寸,如產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗不合格,不能施工。鋼結(jié)構(gòu)項目驗收后,現(xiàn)場與項目管理機構(gòu)應(yīng)進行有效溝通協(xié)調(diào),確定項目竣工時間和整體質(zhì)量。確認無誤后,由相關(guān)人員簽字。驗收合格后,確定工程竣工日期,轉(zhuǎn)交金屬結(jié)構(gòu)及質(zhì)量控制單位簽字,送相應(yīng)部門報送。
首先,要在施工現(xiàn)場設(shè)立專門的安全管理人員,統(tǒng)一管理施工人員、機械設(shè)備和安全用電。必須采取可靠的防護措施,如機械設(shè)備和安全箱。第一類特殊施工人員必須在施工前接受培訓,技術(shù)不成熟或未經(jīng)培訓的人員不得從事施工作業(yè)。所有進入施工現(xiàn)場的施工人員和管理人員都必須戴上安全帽,以防止因墜物而受傷;其次,鋼結(jié)構(gòu)零件的提升速度必須平衡,現(xiàn)場要有專業(yè)人員進行指揮。高空作業(yè)中使用的所有材料和工具應(yīng)存放在安全的地方,不得亂放。
鋼結(jié)構(gòu)安裝及施工技術(shù)方面的研究工作任重而道遠,這將有助于提高施工質(zhì)量,對建筑領(lǐng)域的發(fā)展也起著至關(guān)重要的作用。但是,鋼結(jié)構(gòu)的安裝施工技術(shù)涉及面廣,非常復雜,雖然目前鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)的發(fā)展還不夠深入,但發(fā)展前景十分樂觀。因此,為提高鋼結(jié)構(gòu)安裝施工水平,在今后的研究中需要加大對鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)的研究力度。
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