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摘要:伴随我国建筑行业的迅速发展和进步,钢结构在建筑中的应用也越来越广泛,使得钢结构建设突破了传统建材的束缚,展现出钢结构的独特性、实用性。钢结构的意义是对于重型钢结构而言的,是一种具有耐腐蚀性、耐高温性以及简易操作等特点的建筑材料。在具体建筑施工中,钢结构技术的不断完善以及机械化程度的不断提高,对其相关连接技术、加工技术等也提出了更高的要求。
关键词:土木工程;钢结构;施工技术;应用
随着我国建筑行业的不断发展,大型建筑数量越来越多,新型建筑技术、建筑材料受到建筑行业的重视,其中发展速度最快、应用最为普遍的技术就是钢结构安装技术,在我国一些大型基础设施、公用工程和高层建筑中,钢结构安装技术都得到了广泛应用,我国的综合国力得到了显著提高,人民的生活环境和生活质量得到了很大的改善。钢结构施工需要较大的空间,并且有多种多样的结构和形式,要求施工人员有一定的技术水平,针对钢结构安装施工技术进行深入研究,具有重要的现实意义。
一、建筑钢结构现状分析
钢结构在我国有悠久的发展和应用历史,我国的钢结构建筑发展可以分为三个阶段:20世纪50年代以苏联156个援助建设项目为基础,钢结构建筑发展取得了一定成绩;60年代我国提出了建筑行业发展应坚持节约钢材的原则,但是在具体执行中出现了一些错误,导致钢结构建筑的合理应用和发展受到了阻碍;80年代沿海城市大力引进轻钢建筑,我国迎来了钢结构建筑发展的第一次高潮,内地厂房建设、奥运会场馆建设都广泛采用了钢结构技术。虽然我国钢材产量很大,但是应用于钢结构建筑的仅有1%左右,而发达国家80%以上的钢材都应用于钢结构建筑建设,因此我国和发达国家之间仍存在较大的差距,不过目前我国钢结构建筑发展情况良好、发展前景广阔。
我国的钢结构在近几年快速发展,钢结构产量增长速度较快,数据显示,2015年我国钢结构产量达到了5000万吨以上,但是由于钢结构在我国发展仍处于起步和探索阶段,因此无论是钢结构的生产还是安装,技术水平都较低。由于我国长期使用混凝土结构,因此建筑行业对钢结构施工技术缺乏深入全面的认识,这是观念方面的问题。目前我国已经建成的钢结构采用的仍然是上个世纪的标准,并没有根据社会和行业发展及时修订和完善,一些新技术、新工艺和新材料也缺少标准,对于钢结构的发展产生了不利影响。
我国目前已有上千家从事钢结构制作和安装的企业和厂家,效益规模逐渐扩大,钢结构市场环境逐步健全,具备了一定的创新能力,钢结构产品也有了较高的技术水平,但是对于大型建筑的钢结构施工,能够承办的企业非常少,大部分钢结构市场企业规模很小、科技水平低,难以保证施工效率和施工质量。
二、关于钢结构施工工艺的流程
1.钢结构制作主要包括:钢柱、钢梁、支撑、大跨度网架、桁架制作。现今信息发达,交通便利,在建筑市场上,专业的加工厂家、安装队伍很容易找到。
2.关于H型钢柱、梁的相关制作的步骤
(1)首先要确保零部件的质量是合格的,其次要将反变形平直度及弯曲度控制在小于1/1000的范围内,严格按照规法要求控制下料误差;(2)钢结构加工的主要机器有:用于组立的Z15型H型钢组立机、用于H型钢焊接的龙门焊接机。焊接完毕后按规范进行检验,合格后进入下道工序;(3)组立焊接H型钢,按照规范要求必须保证焊接H型钢的翼缘板拼接焊缝与腹板拼接焊缝的间距控制在200mm以上的范围内,与加劲板之间的距离也要按要求错开200mm以上。(4)H型钢焊接完成后,进行矫正,H型钢矫直机主要用于H型钢翼缘焊接以及变形,工作中的主要注意事项是严禁一次将其压成,正确做法是多次滚压使其成型;自制压力架、火焰矫正主要针对H型钢侧弯及腹板不平的问题。(5)在对H型钢进行了全面的检查并且确定其合格后,进行下一道工序,在组装平台上进行组装焊接连接板以及加劲板和它零件。
3.关于十字柱组装的问题
(1)H型钢、T型钢制作完成检验合格后,再进行十字柱的装置。(2)在专用组装胎架上组装十字形柱,十字形钢柱由一个H形和两个T形组成,H型钢、T型钢组装完成后进行下道工序,H形和两片T形构件组装焊缝使用CO2气体保护焊机手工焊。(3)十字形钢柱组装焊接完成检验合格后,再在平台上对其进行连接板、牛腿、抗剪栓钉等较小的零部件的组装。(4)十字形钢柱组装完成检验合格后进行焊接,焊接完成后进行构件校正。(5)以牛腿或节点板为基准划磨头线,然后用端面铣铣平上头接柱端面,下接头断面打45°角破口。(6)最后一步是进行上下柱的预拼装,拼装合格后,编号并粘贴合格证按要求摆放在货场。
4.在钢柱安装过程中需要注意的事项有:(1)第一节钢柱安装至关重要,首先用调平螺母把柱底板找平。(2)第一节钢柱安装完成后,及时校正钢柱平面位置及垂直度和标高,调整完成后用钢板把柱底垫牢固,底板上面安装压板装上螺母,拉上不少于3根缆风绳。(3)安装第二节钢柱,用连接耳板与第一节柱连接,调整垂直度,来缆风绳,保证钢柱稳定,然后焊接对接焊缝。委托第三方检测,焊缝检查合格后,采用同样方法一次安装上节钢柱,直到完成全部钢柱的安装。(4)施工过程中要求将钢柱柱身平面坐标中心线与基础平面坐标中心线对准,且必须将其偏差控制在不大于5mm的范围之内。为了确保柱身长度中心线的铅垂度,用经纬仪测垂直度时应该在90°方向上测量,保证所有偏差均在规范要求范围内。(5)测量各柱中心线间的距离时,应该将其定位中心线的偏差控制在不大于5mm的范围之内。(6)稳固的操作平台主要在钢柱空中对接搭设,当上下节对口时,缘板、翼板应该无错位现象,且在用水准仪测量各平台标高线在同一平面上时,应以每层平台标高为基准,而经纬仪主要用于垂直度的测量与找正。(7)钢柱对接焊缝时,由两人对称焊,先打底,请跟后,再依次对称焊接,通知动态观察测量钢柱垂直度,有偏差时及时在焊接过程中调整,保证钢柱垂直度偏差在规范要求内。(8)高空焊接如果风太大则影响焊接质量,必须在焊接位置搭设焊接平台和防风棚,才能保证工人安全和焊接质量。
5.在钢梁及平台安装过程中需要注意的事项有:(1)为了加快施工进度,钢梁采用串吊,一次吊装安装3层钢梁,提高工作效率。(2)为了保证高空作业安全,在安装完成的钢柱上全部拉上安全绳,下面拉上防护平网,外立面张拉立网,保证工人安全,同时也提高工人工作效率。(3)钢梁安装完成后校核钢柱垂直度,然后安装高强螺栓,高强螺栓终拧后,进行钢梁焊接,焊接过程中动态跟踪对钢柱变形的影响,一旦发现超过规范要的偏差及时调整,保证整个框架结构的安装精度满足相应规范。
三、结语
综上,钢结构建筑施工技术近年来在我国不断普及,在很多大型建筑施工中被广泛采用,针对施工的具体情况,采取恰当的施工方式,做好施工质量控制工作,提高施工效率和施工质量。
参考文献:
[1]史翔,钢结构建筑[J],动感(生态城市与绿色建筑),2015,1