劉建威

豐日源建設(shè)集團(tuán)有限公司 江蘇 無錫 214000

隨著社會的發(fā)展，建筑已經(jīng)成為一個重大的社會問題?！耙恍瞧诮ㄒ粭潣恰?、“豆腐渣工程”，“其他新聞都很常見。因此，我們需要關(guān)注建筑問題。關(guān)注建筑問題，我們應(yīng)該從最基本的方面入手。建筑最基本的問題是自然材料。在當(dāng)今各種材料中，鋼是一種基本材料。因此，在建筑工程中因此，我們不僅要注意鋼結(jié)構(gòu)的使用，還要通過了解其通用性和特點(diǎn)，更好地進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的安裝。同時，我們也需要注意當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)安裝中的問題并加以分析。然后，再根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)安裝中最常見的問題，找出相應(yīng)的方法，采取措施進(jìn)行質(zhì)量控制。

1 建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

1.1 建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

(1) 促進(jìn)建筑業(yè)節(jié)能發(fā)展

鋼結(jié)構(gòu)建造技術(shù)在建筑中的運(yùn)用將有利于推動建筑業(yè)的綠色發(fā)展，以適應(yīng)社會可持續(xù)發(fā)展的要求。城市面臨著可持續(xù)發(fā)展所提出的挑戰(zhàn)，建筑業(yè)將首當(dāng)其沖，使節(jié)能環(huán)保成為發(fā)展主題。在這一宗旨的指引下，建筑施工時必須選用更多的節(jié)約與環(huán)保型建筑材料。而鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)則是建筑工業(yè)化發(fā)展的最主要產(chǎn)品。它必須能夠適應(yīng)對施工品質(zhì)與安全的要求，從而延長了建筑的耐久性與穩(wěn)定性，并最大限度地合理開發(fā)與使用土地資源。

(2) 確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

建筑物鋼結(jié)構(gòu)施工技能的應(yīng)用，由于能夠承受大量水泥砼的重力，有很大的承載能力。它還能夠節(jié)約建筑材料消耗和占地空間，有效降低建筑物的橫截面積，從而防止了鋼結(jié)構(gòu)數(shù)量大于水泥數(shù)量。而且即便在出現(xiàn)了抗震災(zāi)難的情形下，也能夠有效降低與建筑物的相互作用，從而提高了建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而增強(qiáng)了建筑物的穩(wěn)定性。

1.2 建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的缺點(diǎn)

由于鋼結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點(diǎn)，它已被人類廣泛接受。但在施工中使用的鋼構(gòu)件技術(shù)還具有某些弊端。比如，建筑在采用鋼構(gòu)時，設(shè)計原料大多為鋼材，但由于鋼鐵材質(zhì)具有很大的導(dǎo)熱性，比其他建材高，而鋼材構(gòu)件的溫度值又相對較高，在施工過程中，也將對鋼材的強(qiáng)度和剛性造成較大沖擊，從而影響建筑材料的總體品質(zhì)。所以，在鋼構(gòu)建筑過程中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)耐火特性的設(shè)計。同時，鋼結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性較差。鋼中含有大量鐵，鐵在空氣中會氧化生銹。因此，應(yīng)加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的維護(hù)，防止氧化，影響建設(shè)工程的質(zhì)量。在鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，要充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，保證施工的整體質(zhì)量。

2 建筑鋼結(jié)構(gòu)的安裝施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 施工前的設(shè)計準(zhǔn)備要求

在進(jìn)行建筑物鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計以前，先要對建筑物的組織構(gòu)造作出總體設(shè)計。全面規(guī)劃城市建設(shè)，對于福建省來講，要因地制宜地設(shè)計項(xiàng)目，正確選擇施工材料。按照國家相關(guān)建筑的安全規(guī)范和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)合理地選用施工方式，科學(xué)合理選用在建筑施工過程中所用的鋼材機(jī)械設(shè)備和材料。專業(yè)設(shè)計與技術(shù)人員共同設(shè)計并制定施工進(jìn)度規(guī)劃。完善施工現(xiàn)場的基礎(chǔ)設(shè)施條件，進(jìn)行對廠區(qū)交通、水電等重要基礎(chǔ)設(shè)施的保障規(guī)劃，并及時對設(shè)施進(jìn)行調(diào)試。

2.2 鋼材的選擇要求

在工程鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，為防止安裝與運(yùn)用過程中發(fā)生工程質(zhì)量問題，需要科學(xué)合理選擇，采用高品質(zhì)鋼材進(jìn)行安裝。目前，我國鋼結(jié)構(gòu)的用鋼大部分都是Q345鋼和Q35鋼，而主要結(jié)構(gòu)件則使用了Z15、Z 5和Z35鋼。這就需要在施工過程中合理選用鋼材。在熱塑性條件下不小于35MPa時，就應(yīng)該選用低合金鋼或合金鋼。因?yàn)檫@種鋼材有優(yōu)異的連接加工特性、優(yōu)異的熱成型能力以及最先進(jìn)的連接方式。同時低合金鋼也具有優(yōu)異的耐腐蝕性。嚴(yán)格控制和檢驗(yàn)鋼材的加工制作，嚴(yán)格控制在安裝連接過程中的定位線和基準(zhǔn)線，并作好胎架標(biāo)記和尺寸連接等管理工作。構(gòu)件規(guī)格應(yīng)確保裝配后與現(xiàn)實(shí)的平面圖相符無誤。熄弧板和引弧槽的建筑材料應(yīng)該與母材完全一致。在連接時，應(yīng)該考慮熄弧板和引弧槽必須與主焊縫建筑材料完全一致。一旦發(fā)生了焊縫變化，就應(yīng)該及時采用機(jī)械矯正和熱變形法對鋼材加以糾正，以防止鋼材在使用過程中變質(zhì)。對焊接材料的整體外形和內(nèi)部焊接質(zhì)量也十分關(guān)鍵。焊件外觀檢驗(yàn)一般應(yīng)于開焊后的4小時內(nèi)進(jìn)行，在必要時還應(yīng)進(jìn)行更精密的質(zhì)量檢查。如焊縫部位有氣孔、裂縫等問題，則需要重新焊接。最大限度地滿足了工程鋼結(jié)構(gòu)的連接工序與技術(shù)要求，以達(dá)到最佳的建筑品質(zhì)[1]。

2.3 鋼的焊接技術(shù)要求

應(yīng)針對不同的鋼材選用不同的焊接工藝型式，并選用適當(dāng)?shù)暮缚p材質(zhì)和焊劑。在焊接前宜按照工藝規(guī)定，選用坡口或開孔的型式。開斜坡處前，應(yīng)清洗斜面部、焊接件表面以及焊絲表面的污垢和鐵銹，以防止焊縫缺陷。焊接件有厚時，宜先加熱。為避免焊縫變色，宜進(jìn)行單面焊。另一面未焊前，應(yīng)從中間向兩側(cè)焊接。焊縫完成后，應(yīng)從背面除去根部，并徹底清除焊縫表面的剩余物料，直至焊接時金屬材料泄漏，以避免裂縫的產(chǎn)生。同一焊接應(yīng)反復(fù)焊接，不要再一次焊接，以免焊縫質(zhì)量差，存在安全隱患。

2.4 鋼結(jié)構(gòu)材料安裝工藝的質(zhì)量控制

建筑鋼結(jié)構(gòu)建筑工程中所使用鋼材的技術(shù)品質(zhì)，關(guān)乎著整座建筑物的安全性。建筑鋼結(jié)構(gòu)的建筑技術(shù)品質(zhì)對整個建筑工程將產(chǎn)生決定性的影響。建筑鋼結(jié)構(gòu)材料在生產(chǎn)完畢后，要嚴(yán)格核實(shí)鋼結(jié)構(gòu)型號，并進(jìn)行匯總比對參數(shù)，反復(fù)核實(shí)產(chǎn)品的質(zhì)量信息。吊運(yùn)鋼筋材料后，應(yīng)當(dāng)測定、標(biāo)注鋼筋材料的位置軸線，并測量控制點(diǎn)。按照設(shè)計鋼筋構(gòu)件時所需要的不同強(qiáng)度和標(biāo)高，正確選用和配置鋼筋；在安裝過程中，由施工方對鋼筋構(gòu)件的標(biāo)高、寬度和變更等數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，并促進(jìn)后期檢驗(yàn)管理和施工復(fù)核；適當(dāng)調(diào)節(jié)高強(qiáng)度螺栓的位置，保護(hù)結(jié)構(gòu)螺栓能夠通過。

3 超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑特點(diǎn)

3.1 材料比較均勻

從鋼材的熱力學(xué)性能分析出發(fā)，鋼的材料必須符合熱力學(xué)假設(shè)的計算；因?yàn)殇摬牡慕Y(jié)構(gòu)性質(zhì)接近于各向同性，其材料狀態(tài)的波動范圍也就相對較小，因此只要維持在規(guī)定的應(yīng)力范圍內(nèi)，就能夠產(chǎn)生良好的韌性；實(shí)際應(yīng)力狀況也和工程力學(xué)計算結(jié)果比較相似，材料性能較好。

3.2 強(qiáng)度高，重量輕

眾所周知，由于鋼筋具有較高強(qiáng)度。因此與鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋砼結(jié)構(gòu)比較，鋼結(jié)構(gòu)建筑物中豎向結(jié)構(gòu)的截建筑面積較小，從而有效地擴(kuò)大了建筑物的利用建筑面積。另外，由于鋼結(jié)構(gòu)建筑物的自重相對較輕。而對于相同標(biāo)高的建筑物，鋼結(jié)構(gòu)是鋼筋砼結(jié)構(gòu)建筑物墻體自重的二分之一。所以，在建筑物遭受抗震的外力影響時，建筑內(nèi)部的設(shè)計內(nèi)部力量也會降低，以保持建筑物的可靠性，從而有效地減少了建筑物的施工成本。

3.3 韌性與塑形較好

鋼材在不同壓力和過載條件下不會破裂。因?yàn)殇摻钅軌蛟诮ㄖ飪?nèi)分配局部應(yīng)力，以便于均衡建筑物結(jié)構(gòu)的總體應(yīng)力，這一結(jié)果只會提高整體應(yīng)力值。一般來說，鋼結(jié)構(gòu)建筑具備良好的可塑性和韌性，這就要求鋼結(jié)構(gòu)建筑必須具備很大的動態(tài)負(fù)荷適應(yīng)能力。尤其是在強(qiáng)震作用下，由于鋼結(jié)構(gòu)建筑可以保持良好的穩(wěn)定性，用其材質(zhì)所營造的建筑抗震能力就更強(qiáng)。

4 超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑面臨的現(xiàn)狀

總體來看，我國超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)水平得到了很大的提升，在一定程度上替代了部分傳統(tǒng)的水泥結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，其優(yōu)越性與特色也得到了有效的充分發(fā)揮。但值得注意的是，目前超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)由于興起時間較晚，在許多方面都還不夠完善，存在問題一些弊端:

第一，所占比重小。盡管近年來我國超高層工程建筑鋼構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，但應(yīng)當(dāng)看出，其起步遠(yuǎn)滯后于發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，鋼構(gòu)在超高層工程中的比例尚未達(dá)到傳統(tǒng)的水泥結(jié)構(gòu)。

第二，實(shí)際使用還沒有完善，鋼結(jié)構(gòu)的使用也有一定困難。這些問題的產(chǎn)生，也和當(dāng)時我國超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的起步與遲滯有關(guān)。

第三，與國外施工技術(shù)水平的一些差異。盡管我國不斷大力加強(qiáng)超高層工程建筑鋼材結(jié)構(gòu)的科學(xué)研究工作，但不得不指出，在鋼材結(jié)構(gòu)研制過程中，由于沒有建立一個比較完善的材料新規(guī)范，也未形成鋼材構(gòu)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)與規(guī)范具有一定的缺陷，使得我國超高層工程鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)水平與許多國家有著顯著差異。

5 超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的安裝施工技術(shù)

5.1 高層鋼結(jié)構(gòu)建筑組件的進(jìn)場、堆放和驗(yàn)收

就我國目前的城市建筑工地環(huán)境分析來看，仍面臨區(qū)域狹窄、環(huán)境雜亂的問題。隨著現(xiàn)代城市建設(shè)工期越來越緊迫，對建筑構(gòu)件堆場的需求也愈來愈高。若處理不當(dāng)，將對建筑吊裝質(zhì)量以及對整個項(xiàng)目建筑產(chǎn)生很大危害。工程鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要由鋼框架柱、鋼剛柱、鋼板梁、鋼框架柱、剪力墻鋼板等構(gòu)成，在工程建設(shè)初期現(xiàn)場堆放建筑構(gòu)件較多，鋼結(jié)構(gòu)數(shù)量較多，一般堆放-3層。若沒有進(jìn)行現(xiàn)場環(huán)境規(guī)劃，施工現(xiàn)場就會雜亂，很可能是最需要的鋼結(jié)構(gòu)材料被堆積在底部，而未使用的鋼結(jié)構(gòu)被放置在頂部，這不僅會延誤項(xiàng)目施工，但也有很多重復(fù)的工作，如材料周轉(zhuǎn)和材料查找。因此，強(qiáng)化現(xiàn)場管理，合理堆放鋼結(jié)構(gòu)工程，著重搞好建筑材料堆場布局和構(gòu)件存放順序，并按照施工進(jìn)度、建筑構(gòu)造特點(diǎn)和材料進(jìn)度合理設(shè)定存放方法，以保證工程建設(shè)的順利完成和現(xiàn)場檢驗(yàn)管理工作的順利進(jìn)行[2]。

5.2 高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的吊裝施工及安裝

(1) 安裝預(yù)埋件

第一，預(yù)埋地腳螺栓的軸線必須處理好。在鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，預(yù)埋精度對工程的后期施工和整個工程的質(zhì)量有著非常重要的影響。所以，在鋼柱的施工吊裝之前，就應(yīng)該做好相關(guān)檢查，確認(rèn)無誤后方可開展后續(xù)工程建設(shè)。

第二，合理安排立面塊?；炷翝仓埃枰獙?biāo)高塊焊接固定，以保證后期施工的順利開展。

第四，調(diào)整標(biāo)高。施工人員必須正確使用墊塊，多次使用可以合理調(diào)節(jié)高度。四組墊片均勻安裝于鋼桿下部，就完成了調(diào)整高度的最基礎(chǔ)動作；當(dāng)鋼桿安裝到了施工設(shè)計確定的區(qū)域后，還可以進(jìn)行后續(xù)的進(jìn)一步調(diào)節(jié)，直到調(diào)整位置滿足了施工設(shè)計的需要，然后再放置其他墊塊。

第五，做好分析。在預(yù)埋件安裝過程中，如不按照施工規(guī)定做好水泥材料施工和振搗等措施，會造成地腳螺栓部位產(chǎn)生相應(yīng)的偏移。因此工作人員就應(yīng)該做好相應(yīng)的情況分析工作，以保證并降低在水泥施工過程中的流動現(xiàn)象，以免造成地腳螺栓移位。澆筑砼時，必須確保鋼筋不要和振動器直接碰撞，防止地腳螺栓跑偏。

(2) 鋼柱固定工藝

鋼梁吊裝至規(guī)定地點(diǎn)后，使用臨時設(shè)計的耳板和連接板用專業(yè)螺栓定位。固定前，一般需要先調(diào)節(jié)鋼桿的高度、垂直度、位移、扭力等技術(shù)參數(shù)。在鋼結(jié)構(gòu)安裝中，一般采用大六角高強(qiáng)度的緊固螺釘。該結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，應(yīng)用廣泛。另外，在鋼桿吊裝之前，應(yīng)該先把臨時鋼梯綁在鋼桿上，而后再在鋼桿上裝設(shè)懸臂梁。

(3) 安裝鋼柱

進(jìn)行鋼桿架設(shè)之前的準(zhǔn)備工作，主要包括鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)檢與匹配、確定軸線、標(biāo)高與地腳螺栓的檢測、鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場堆放、架設(shè)機(jī)具的選型、安裝工人的進(jìn)場訓(xùn)練等，然后是鋼桿的吊裝?，F(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)吊通常采取綜合吊掛法[3]。其基本施工工藝是：由平面自中心或?qū)ΨQ節(jié)點(diǎn)出發(fā)，以一個節(jié)點(diǎn)的梁網(wǎng)為基本吊掛單元，按鋼桿、鋼梁等依次布置，同時進(jìn)行；構(gòu)件在垂直方向上的穩(wěn)定性，自下而上得到了提高。在相同截面柱范圍內(nèi)的橫向構(gòu)件由上向下逐步裝配。首先，按照吊裝順序劃定安裝范圍，各個地段的施工條件要平等、同步。一個區(qū)域安裝完成之后，還應(yīng)完成檢測與校準(zhǔn)。當(dāng)在各個區(qū)域都裝配完畢之后，就應(yīng)該進(jìn)行全面檢查校正，然后再以同樣的方法吊裝下一節(jié)鋼梁。

(4) 鋼梁吊裝工藝

鋼柱吊工作裝置為專用扁擔(dān)(吊裝噸位按5噸設(shè)計)。采用兩點(diǎn)吊裝法。吊點(diǎn)至梁端的間距約為原梁長的四分之一。在吊裝或施工時，公斤鋼絲繩頭可直接在梁上使用，但鋼絲繩頭須牢固并鎖緊，然后連接在扁擔(dān)上。而鋼梁連接的安裝次序則是：首先下大梁，然后中梁，最后再上大梁。鋼梁在連接吊裝就位之前，應(yīng)該首先校準(zhǔn)鋼桿。這個環(huán)節(jié)絕對不得錯誤，因?yàn)檫@是提高鋼梁連續(xù)吊工作準(zhǔn)確度的重要保障。在鋼梁連續(xù)吊就位后，各節(jié)點(diǎn)應(yīng)該對齊節(jié)點(diǎn)板上的上下螺紋孔。如沒有達(dá)到?jīng)_壓要求，則應(yīng)該進(jìn)行調(diào)整調(diào)整[4]。

因此，若距離變小，則必須增加距離。如果間距過大，則需要通過倒鏈將其拉下。調(diào)整范圍應(yīng)當(dāng)在施工條件容許的范圍內(nèi)。如仍無法確定施工要求，則應(yīng)當(dāng)擴(kuò)縫并調(diào)換連接板。不過，縫擴(kuò)張的最大范圍不能大于1.5mm。如果超于1.5mm，應(yīng)按照相關(guān)鋼結(jié)構(gòu)施工要求進(jìn)行修復(fù)。

5.3 高層鋼結(jié)構(gòu)建筑焊接技術(shù)

(1) 檢查焊接材料、墊板和引弧板

焊接材料的品牌必須與施工條件和標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)，且儲存過程須科學(xué)。存放環(huán)境要保持干燥，重點(diǎn)是保證焊縫材質(zhì)不銹蝕，焊條涂層不脫落。墊板、引弧板須按相應(yīng)的施工規(guī)范加工，坡口尺寸時也應(yīng)滿足要求。

(2) 檢查焊接設(shè)備和電源

焊機(jī)型號準(zhǔn)確，確保焊接成功。接頭設(shè)計合理，流量表、壓力表等齊全完整，整個裝置都滿足了施工機(jī)械設(shè)備的要求，但盡量保證供電線的安全。

(3) 焊縫坡口檢查和合適的坡口

長度是確定接頭焊條質(zhì)量的主要因素。焊接之前，保證坡口長度應(yīng)該正確。如斜面處間隙過小，則在打磨后再次打開斜面處并連接。清除壕溝上的污垢、鐵銹等污物，并固定在固定點(diǎn)上；根據(jù)工藝技術(shù)規(guī)范調(diào)整焊縫工藝參數(shù)；根據(jù)國家施工標(biāo)準(zhǔn)開展連接，焊縫厚度應(yīng)大于母材厚薄的二分之一；在焊接過程中，每層焊縫均有品質(zhì)保證，并通過層間檢驗(yàn)，以及時處理焊縫缺陷；如果板蓋高度達(dá)到或小于35-36cm，在連接后必須及時做好后熱處理。后熱溫約為200-300℃，恒溫一個小時。

(4) 焊接變形預(yù)防舉措

在超高層建筑物鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中，受到各種主客觀因素的影響，可能會發(fā)生變形。施工人員可選用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊縫，以降低焊縫變形，確保超高層工程鋼結(jié)構(gòu)的焊縫品質(zhì)，增加施工的穩(wěn)定性。

6 鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展前景

建筑工業(yè)化是我國建筑業(yè)發(fā)展壯大的必經(jīng)之路。由于鋼結(jié)構(gòu)建造系統(tǒng)更易于實(shí)施工業(yè)化生產(chǎn)、標(biāo)準(zhǔn)化制造，因此相應(yīng)的外墻建筑材料也應(yīng)該使用節(jié)能環(huán)保的新型建筑材料，以適合國家綠色環(huán)境建設(shè)、可再生再利用、可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。所以,鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計也應(yīng)該是城市住房建筑設(shè)計的重點(diǎn)方法之一,對鋼結(jié)構(gòu)體系建筑住宅配套技術(shù)的研究將極大地推動城市住房工業(yè)化的迅速發(fā)展,并直接影響中國城市住宅產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展水平與前景[5]。

7 結(jié)論

總的來說，我國鋼結(jié)構(gòu)建筑的整體發(fā)展仍處于初級階段，但隨著國家政策的指導(dǎo)和人民生活質(zhì)量要求的提高，鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展將具有美好愿景。因此，作為建筑施工的施工單位，我們必須認(rèn)真研究，不斷創(chuàng)新和探索，為我國鋼結(jié)構(gòu)施工安裝技術(shù)的長遠(yuǎn)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。