钢结构施工关键技术及质控策略研究

钢结构施工关键技术及质控策略研究

周晓芬

(上海电力建筑工程有限公司200241)

摘要：随着现代化的发展，高层建筑已经成为城市规划建设中的重要建筑类型，人们在强调高层建筑的容积率的同时压要求其安全有保证，稳定性较高。而钢结构其所具有的特点和优势被高层建筑施工技术广泛应用。目前在高层建筑施工中，必须能够加强对施工关键技术的优化控制，做好施工建设阶段的问题分析，才能够全面的掌握施工建设阶段中的质量控制，保证整个建筑工程的安全性和稳定性。

关键词：建筑工程；钢结构；施工关键技术；质量控制

钢结构是由钢制材料按照一定的设计要求所组建形成的结构类型，在建筑施工中，钢结构主要的构件类型有梁钢、钢柱等，其采用工作技术工艺进行除锈和性能控制，按照焊缝、螺栓等方式进行连接，充分满足了建筑施工中的各种结构需求。如轻钢结构能够用于住宅的屋面系统建设、设备钢结构能够成为建筑工程的主要框架结构，起到框架-剪力墙的结构作用。因此钢结构在施工中的应用非常广泛，不同的钢结构的应用范畴不同以及所需要的施工关键技术也不同，需要做好各种钢结构施工关键技术的统筹管理，才能够保证钢结构施工应用的质量。

一、分析钢结构施工建设的关键技术

本文主要以钢结构在高层建筑工程中的施工建设的关键技术控制。通过分析高层建筑工程的特点可知，钢结构在高层建筑施工中的框架结构中广泛应用，首先是要确定钢柱基位置，确定钢柱、钢梁的位置、然后做好各个施工位置中钢结构部件的连接。

（1）钢结构柱基的关键技术分析。在建筑工程施工中，桩基是整个工程的基础所在，也是整个钢结构基础所在，对于建筑施工质量具有较大的影响。当前钢结构基础即柱基的施工关键技术在于：①柱基的精准定位，保证定位轴精度和标准的标高。需要按照设计图纸的要求，检查定位轴的各个位置参数是否符合现实施工要求；②柱基施工过程中，将其立柱的基础层作为基准高程点，保证柱基础中心面和钢柱地面之间具有空间性，在的钢柱施工中展开动态的调整，根据国家标准，这一空间距离控制为50mm左右。

（2）钢柱的施工关键技术。建筑工程中的钢柱、钢梁是装配式的施工手段，需要确定钢柱的水平和垂直位置，确保其高程和位移程度是符合设计标准的，在钢柱和钢梁的施工安装中，主要采用双机吊装或是单点吊装的方式，在固定好位置之后，再调整钢柱的垂直度；而对于钢梁的吊装关键技术控制，需要在主梁的设置扶手绳，从而确保施工和的安全性。在钢柱的施工前提是展开钢柱柱脚的施工管理，该工艺要求中最主要的是展开钢柱柱脚锚栓的安装。其施工步骤为测量放线-柱脚螺栓固定架的设计、制作-柱脚螺栓的固定架的埋设，如下图1为地脚螺栓固定架的埋设，其施工步骤为利用定位线即水准仪实现固定支架的固定后，将其同周边的钢筋进行连接，形成一个上下两道井的模型固定，之后展开支托地脚螺栓安装，并且对于锚栓螺纹做好保护措施，在进行地脚固定支架的混凝土浇筑前，最后以此进行螺栓的位置检查，确保螺栓不出现位置偏差：

图1-地脚螺栓固定架的埋设

（3）钢结构的连接关键技术

常见的钢结构连接技术有螺栓安装技术以及焊接技术。以前者为例，其涉及到高强度的螺栓连接技术和普通螺栓连接技术，在采用高强度的螺栓连接时，要能够对螺栓连接的钢结构表面做好预处理。当前钢结构的连接方式主要有三种，如下图所示：

如果是采用螺栓连接的方式，则必须要求控制要以下的要点①做好孔对齐操作，如此才能够保证钢构件的螺栓穿孔的准确性和科学性。②是如果预留孔位位置错误，则需要重新进行螺栓孔的开设，进行螺栓的拧紧处理；对于焊接连接技术而言，其需要根据施工环境和施工材料等的差异，按照既定的钢结构件设计工艺流程，按照焊缝的大小等进行连接，当出现母材厚度标准为30mm以上时，则采用半自动焊接工艺，而低于30mm时，则只能够采用手工焊接技术。

二、钢结构施工建设阶段的问题研究

由此可知在高层建筑施工中钢结构的施工建设阶段的关键技术都在于细节处的把握，如做好间距的预留等技术工艺，在施工建设阶段中仍存在个别问题，影响后期其在建筑工程施工建设中的应用。

（一）钢结构构件的制作问题

建筑中的钢结构构件使用范围很广泛，因此拥有不同规格类型的构件板。如门式钢架，其板件的规格最薄处达到4mm，因此在焊接过程中容易产生变形，而有的变形的明显的，如出现波浪变形，这无疑为施工建设阶段带来工期的延误和经济的过度消耗；

（二）钢结构构件的施工技术问题

上述提到建筑施工中钢结构件的关键技术，其也给施工建设阶段带来一定的挑战。①是柱基的安装问题，首先是预埋件出现整体位置偏移的问题，导致标高失误，而后续还导致钢柱安装中螺栓孔位置不对位；其次是锚栓不垂直的问题，在钢结构架下方的柱脚底板的水平度较差，且在施工前没有实现其水平基准的检测，导致在施工后的钢柱不再同一个水平线上，之后导致后续的钢柱的结构受力受到影响；②是钢结构的连接问题，其涉及到螺栓连接问题和焊接问题。高强度螺栓连接施工中，由于螺栓表面的不清正，以及螺栓的型号设计不符合钢结构构件的大小，导致螺栓在栓紧程度不符合设计标准；而螺栓丝扣出现破损，是得整个螺杆不能够自由旋入螺母；其次是相当焊接技术问题，如在焊接过程中出现所使用的焊条不符合操作规程，导致焊缝出现裂纹等现象，并且在焊接过程中，出现弯曲、挠上等变形问题。

三、钢结构施工建设阶段的质量控制

根据钢结构施工建设阶段所产生的问题可知，做好其质量控制必须能够逐一采取措施改善这些问题，并且能够做好对钢结构施工应用的全过程管理。

（一）钢结构施工建设阶段的问题的质控措施

①针对于构件的制作工艺问题，要求能够优化不同的焊接技术，如对于H型钢主要是采用埋弧自动焊接工艺，并且对于很薄的下料需要擦用直接剪切的方式，而对于普通的钢板结构下料可以采用火焰切割方式；②针对于柱脚安装的问题质控，要求能够在钢结构施工前期做好两个分部工程的施工衔接，如钢结构施工单位能够参与到上一个混凝土搅拌工作，按照钢结构的施工标准进行预埋件工作优化，保证预埋件的位置大小和尺寸等都同柱脚相符合；其次是针对于锚栓的施工问题，在展开锚栓安装时，实现要对底板进行调整，利用无收缩砂浆进行儿菜灌浆填实，确保锚栓能够固定住，在这一切施工工艺的准备工作中，必须对于锚栓进行加涂防火涂料以及做好隔热处理，做好各项数据的监测准备；③针对于钢结构的连接问题，必须能够对症下药，做好过程控制。如高强螺栓连接中出现的螺栓不符合设计标准，需要做好螺栓的前期处理，清除掉螺栓表面的杂质，专人管理和看管螺栓，在施工中确保按照工艺流程展开安装，而当螺栓丝扣出现故障时，必须要将这类故障螺栓替换下来，选择一个全新的预先选配的螺栓组件；当现场出现焊接故障时，必须能够按照国家的相关标准，进行焊条的规格的现状，并且能够按照钢结构件的焊缝的规格划分，严格按照一级或是二级焊缝焊接，更重要的是在构件焊接出现变形时，要能够严格做好工艺的优化，利用反变形理论等来控制变形参数在可接受的范围内。④对于其他原因带来的构建变形问题，要求对症下药采用合适的处理措施，如对于构件弯曲变形，可以采用机械矫正法进行治理，如利用氧乙炔火焰烤后，借助工具进行重新的定型矫正。

（二）钢结构施工建设阶段的全过程质量优化措施

在钢结构施工建设阶段的质量控制过程中，更重要的是要加强因为人力、资源、环境所带来的施工问题，由此还可以减少其对于施工工艺的影响。①是完善钢结构构件的管理制度，对于钢结构的运输过程的管理内容、存储工艺等都展开确切的制度建设，这才能够保证各个钢结构构件不会因为运输过程操作不当等所导致变形；②是加强对钢结构施工的监督管理，要求现场监理人员拥有专业的钢结构施工技术，从而能够及时发现在现场施工中同设计图纸不相符合的问题，及时提出问题并解决问题。③是做好建筑施工现场的质量管理，如按照建筑施工设计方案可知，不同的钢结构构件的结构外形和质量是不同的，在现场管理中，必须加强对进厂的钢结构构件的质量检测，保证各个构件都是符合质量设计标准的，还要求能够做好一些钢结构零部件数量的预留，如螺栓原材料的数量必须大于设计中所需的数量，在出现螺栓丝扣损坏时，能够及时更换螺栓。

结语

综上所述，钢结构具有传统的建筑结构所不具有的技术优势和性能特点。如钢结构结构的可靠性较高，其安装机械化程度高等优势，在高层建筑施工中具有很好的应用范围，但是仍旧需要注意做好钢结构施工必须避免施工过程中的质量问题，按照严格的施工规格标准，针对于现场建设阶段出现的连接问题、构件变形问题等等，对症下药采取措施，弥补其技术上的短板，同时也要求做好管理层面上的质量控制。

参考文献：

[1]牛有军.建筑钢结构安装技术及质量控制要点解析[J].建材与装饰,2018(35):208-209.

[2]秦君.超高层建筑钢结构施工关键技术分析[J].决策探索(中),2018(07):40.