大型鋼結(jié)構(gòu)施工應(yīng)注意的問(wèn)題

1、大型鋼結(jié)構(gòu)施工應(yīng)注意的問(wèn)題鋼結(jié)構(gòu)工程是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型之一。鋼結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代建筑 工程中較普通的結(jié)構(gòu)形式之一。建筑業(yè)引進(jìn)大型鋼結(jié)構(gòu)主要具有抗震性、抗風(fēng)性、耐久性和 舒適性等優(yōu)點(diǎn)，本文就大型鋼結(jié)構(gòu)施工存在的主要問(wèn)題進(jìn)行探討，并總結(jié)了大型鋼結(jié)構(gòu)連接 施工的常用方法，希望對(duì)后續(xù)研究有所幫助和啟發(fā)。關(guān)鍵詞：大型鋼結(jié)構(gòu)；施工；注意；問(wèn)題鋼結(jié)構(gòu)施工是近年來(lái)建筑行業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新表現(xiàn)，新型建筑結(jié)構(gòu)的推廣運(yùn)用改 善了原始建筑物的綜合性能，促進(jìn)了其使用功能的多樣化發(fā)展。與傳統(tǒng)支架結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié) 構(gòu)不僅具有較強(qiáng)的耐久性優(yōu)勢(shì)，在安裝環(huán)節(jié)也降低了施工人員的操作難度，成為了現(xiàn)代建筑 行業(yè)的新技術(shù)。經(jīng)過(guò)

2、長(zhǎng)期研究發(fā)現(xiàn)，高層建筑數(shù)量增多使得中小型鋼結(jié)構(gòu)難以滿足工程建設(shè) 的需要，由此出現(xiàn)了大型鋼結(jié)構(gòu)?？紤]到國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)在鋼結(jié)構(gòu)施工中技術(shù)不夠先進(jìn)，實(shí)際 操作還有許多問(wèn)題需要注意。一、我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)工程是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型之一。鋼結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代建 筑工程中較普通的結(jié)構(gòu)形式之一。中國(guó)是最早用鐵制造承重結(jié)構(gòu)的國(guó)家，遠(yuǎn)在秦始皇時(shí)代（公 元前246-219年），就已經(jīng)用鐵做簡(jiǎn)單的承重結(jié)構(gòu)，而西方國(guó)家在17世紀(jì)才開(kāi)始使用金屬 承重結(jié)構(gòu)。公元3-6世紀(jì)，聰明勤勞的中國(guó)人民就用鐵鏈修建鐵索懸橋，著名的四川瀘定 大渡河鐵索橋，云南的元江橋和貴州的盤(pán)江橋等都是中國(guó)早期鐵體承重結(jié)構(gòu)的例子。

3、鋼材的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重輕、剛度大，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物 特別適宜；材料勻質(zhì)性和各向同性好，屬理想彈性體，最符合一般工程力學(xué)的基本假定；材 料塑性、韌性好，可有較大變形，能很好地承受動(dòng)力荷載；建筑工期短；其工業(yè)化程度高， 可進(jìn)行機(jī)械化程度高的專業(yè)化生產(chǎn)；加工精度高、效率高、密閉性好，故可用于建造氣罐、 油罐和變壓器等。其缺點(diǎn)是耐火性和耐腐性較差。主要用于重型車(chē)間的承重骨架、受動(dòng)力荷 載作用的廠房結(jié)構(gòu)、板殼結(jié)構(gòu)、高聳電視塔和桅桿結(jié)構(gòu)、橋梁和倉(cāng)庫(kù)等大跨度結(jié)構(gòu)、高層和 超高層建筑等。鋼結(jié)構(gòu)今后應(yīng)研究高強(qiáng)度鋼材，大大提高其屈服點(diǎn)強(qiáng)度；此外要軋制新品種 的型鋼，例如H型鋼（又稱寬翼緣型

4、鋼）和T形鋼以及壓型鋼板等以適應(yīng)大跨度結(jié)構(gòu)和超高 層建筑的需要。鋼結(jié)構(gòu)又分輕鋼和重鋼。判定沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，很多有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師或項(xiàng)目經(jīng)理也常常 不能完全說(shuō)明白，可以以一些數(shù)據(jù)綜合考慮并加以判斷。另外還有無(wú)熱橋輕鋼結(jié)構(gòu)體系，鋼 結(jié)構(gòu)建筑本身是不節(jié)能的，本技術(shù)用巧妙的特種連接件解決了建筑的冷熱橋問(wèn)題；小桁架結(jié) 構(gòu)使電纜和上下水管道從墻里穿越，施工裝修的難度較低。二、建筑業(yè)引進(jìn)大型鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)建筑行業(yè)中的應(yīng)用已持續(xù)較長(zhǎng)的時(shí)間，其體現(xiàn)出來(lái)的綜合性能是極為優(yōu) 越的。城市現(xiàn)代化建設(shè)步伐加快之后，早期的小型鋼結(jié)構(gòu)已無(wú)法適應(yīng)“高性能、高強(qiáng)度、高 標(biāo)準(zhǔn)”的建筑物施工指標(biāo)，對(duì)于大面積的建筑物應(yīng)積極采

5、用大型鋼結(jié)構(gòu)作為支護(hù)體系，以確 保項(xiàng)目施工在安全、穩(wěn)定的環(huán)境下進(jìn)行。大型鋼結(jié)構(gòu)是中小型鋼結(jié)構(gòu)的改造形式，其凸顯出 來(lái)的優(yōu)勢(shì)是多個(gè)方面的，具體表現(xiàn)為：抗震性、抗風(fēng)性、耐久性和舒適性?？拐鹦?。我國(guó)是一個(gè)地質(zhì)環(huán)境多變的國(guó)家，建筑工程在作業(yè)期間常會(huì)遇到各種自然災(zāi) 害，地震則是最為嚴(yán)重的病害之一?？睖y(cè)發(fā)現(xiàn)，改革開(kāi)放之前建成的一批建筑物，因抗震性 能薄弱而無(wú)法承受強(qiáng)烈的震動(dòng)破壞，建筑內(nèi)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生墻體裂縫等病害。大型鋼結(jié)構(gòu)推廣應(yīng)用 后，抗震性能得到了明顯的加強(qiáng)，逐漸取代了混凝土結(jié)構(gòu)或中小型鋼結(jié)構(gòu)，抗震性能要強(qiáng)于 普通結(jié)構(gòu)的3倍以上?？癸L(fēng)性。風(fēng)力是破壞建筑物結(jié)構(gòu)完整性的一大病害，強(qiáng)烈的風(fēng)力會(huì)在短時(shí)間內(nèi)損壞建 筑

6、物的主體構(gòu)造，極易造成人員傷亡事故。大型鋼結(jié)構(gòu)具有優(yōu)越的抗風(fēng)性能，遇到強(qiáng)風(fēng)襲擊 時(shí)可抵制風(fēng)力的沖擊，維護(hù)建筑物結(jié)構(gòu)的牢固性。目前，對(duì)于西部多風(fēng)地區(qū)的建筑施工，常 采用輕型鋼建立防御體系。不僅降低了建筑物的自身載重，當(dāng)出現(xiàn)強(qiáng)風(fēng)襲擊時(shí)也能防止建筑 物結(jié)構(gòu)受損產(chǎn)生的不利影響。耐久性。根據(jù)使用性能的不同，大型鋼結(jié)構(gòu)可分為輕鋼、重鋼等兩種結(jié)構(gòu)，施工單位可參照 業(yè)主的具體使用要求選擇兩種結(jié)構(gòu)。以輕鋼結(jié)構(gòu)為例，大型輕鋼多數(shù)選擇冷彎薄壁鋼構(gòu)件體 系構(gòu)成，鋼骨則使用抗腐蝕、抗高溫、抗損壞等性能較強(qiáng)的材料制造。這種輕鋼組合體的耐 久性特點(diǎn)明顯，既表現(xiàn)在對(duì)建筑物較強(qiáng)的支撐作用上，也體現(xiàn)于對(duì)延遲鋼結(jié)構(gòu)使用壽命上， 最

7、久可達(dá)百年以上。舒適性。物質(zhì)生活水平的提高使得人們對(duì)建筑物的使用要求更高，“舒適性”已經(jīng)成 為衡量建筑施工質(zhì)量的參考標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于住宅型建筑物，大型鋼結(jié)構(gòu)能為廣大業(yè)主創(chuàng)造良好的 居住環(huán)境，如：適當(dāng)調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣、保持屋頂正常通風(fēng)、有效隔除外在噪音等。另外，輕型 鋼結(jié)構(gòu)所用的材料也是綠色建材，施工期間產(chǎn)生的垃圾物或廢棄物數(shù)量大大降低，對(duì)多余的 鋼結(jié)構(gòu)材料也可回收利用。三、大型鋼結(jié)構(gòu)施工存在的主要問(wèn)題我國(guó)建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展不僅關(guān)系著社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的加快，也影響了國(guó)民 經(jīng)濟(jì)收入水平的變化。積極推廣大型鋼結(jié)構(gòu)能夠保證建筑工程的作業(yè)質(zhì)量，讓建筑物發(fā)揮最 大的使用價(jià)值滿足業(yè)主的需要。從實(shí)際情況來(lái)說(shuō)，引進(jìn)

8、大型鋼結(jié)構(gòu)是未來(lái)建筑業(yè)改革的必然 趨勢(shì)，但落后的施工技術(shù)往往會(huì)影響到最終的竣工質(zhì)量，損壞了企業(yè)在市場(chǎng)上的信譽(yù)形象。 大型鋼結(jié)構(gòu)施工存在的問(wèn)題集中于其復(fù)雜、多變、頻發(fā)等特點(diǎn)。復(fù)雜性。大型鋼結(jié)構(gòu)在支撐面積方面得到了拓寬，適用于大面積建筑工程的建造，其 在組合安裝過(guò)程中體現(xiàn)出來(lái)的復(fù)雜性特點(diǎn)尤為顯著。焊接是鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的主要工藝流程之 一，因大型鋼結(jié)構(gòu)組合的單件數(shù)量較多，焊接操作對(duì)接縫的質(zhì)量要求十分嚴(yán)格。施工單位在 采購(gòu)鋼質(zhì)材料階段，缺少材料質(zhì)量檢測(cè)環(huán)節(jié)，對(duì)所用鋼材的性能、型號(hào)沒(méi)有對(duì)號(hào)入座，焊接 接縫的質(zhì)量不合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。嚴(yán)重性。行業(yè)調(diào)查顯示，2011年我國(guó)建筑行業(yè)的意外傷亡率比以往上升十個(gè)百分點(diǎn)，鋼結(jié)

9、構(gòu)施工意外占據(jù)了重要部分。大型鋼結(jié)構(gòu)施工的嚴(yán)重性表現(xiàn)在危險(xiǎn)性特點(diǎn)上，如：重型鋼結(jié) 構(gòu)施工，其起吊重量大于25噸，每平米用鋼量大于50KG/M2,鋼材處理的安全問(wèn)題受到了 高度關(guān)注，若施工期間調(diào)控不當(dāng)則會(huì)引起意外事故，給企業(yè)或個(gè)人均造成了不利的影響，且 阻礙了工程作業(yè)的持續(xù)性。多變性。根據(jù)建筑材料理論研究，鋼屬于不穩(wěn)定性的金屬材料，其結(jié)構(gòu)性能常處于多 變性狀態(tài)。大型鋼結(jié)構(gòu)是多個(gè)單體構(gòu)件焊接而成，焊縫開(kāi)裂會(huì)導(dǎo)致其連接性能受損，使整個(gè) 鋼結(jié)構(gòu)失去了原有的固定作用。如：高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)常會(huì)受到外界雨水、低溫、潮濕等不 良因素的影響，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象，同時(shí)建筑物結(jié)構(gòu)應(yīng)力過(guò)于集中會(huì)破壞鋼結(jié) 構(gòu)

10、的牢固性及穩(wěn)定性。頻發(fā)性。建筑材料性能的改善意味著施工技術(shù)的提高，這對(duì)從事工程建設(shè)人員的技能 要求更為嚴(yán)格。鑒于混凝土結(jié)構(gòu)在我國(guó)推廣時(shí)間之久，多數(shù)施工人員掌握的技能僅適用于混 凝土結(jié)構(gòu)操作，對(duì)于大型鋼結(jié)構(gòu)的操作技能尚未全面掌控。而缺乏專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)體系，更 是增加了施工人員的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。由于人為因素操作不當(dāng)造成的意外事故屢見(jiàn)不鮮，給鋼結(jié)構(gòu) 施工管理帶來(lái)了很大的難度。四、大型鋼結(jié)構(gòu)連接施工的常用方法大型鋼結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)中的應(yīng)用時(shí)間較短，但此種建筑結(jié)構(gòu)是未來(lái)建筑施工的主 要結(jié)構(gòu)，也是行業(yè)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。施工單位在中小型鋼結(jié)構(gòu)工程建設(shè)時(shí)應(yīng)深入研究大 型鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)，使其盡快適應(yīng)現(xiàn)代建筑行業(yè)

11、發(fā)展的需求。鋼結(jié)構(gòu)連接是工程項(xiàng)目的關(guān) 鍵操作，單個(gè)組件的連接質(zhì)量直接決定了整體鋼結(jié)構(gòu)的性能。因此，編制施工方案時(shí)需從焊 接連接、螺栓連接、鉚釘連接等四個(gè)方面控制作業(yè)質(zhì)量。焊接連接。焊接是鋼結(jié)構(gòu)連接施工的主要方法，把單一的鋼材工件組合到一起，由此建立 大型鋼結(jié)構(gòu)作為建筑物的支護(hù)結(jié)構(gòu)。焊接施工需選擇合適的焊條，以保證鋼材之間的緊密連 接，防止冷卻后產(chǎn)生裂縫，如圖1。正常狀態(tài)下，當(dāng)工件和焊料熔化形成熔融區(qū)域，熔池冷 卻凝固后便形成材料之間的連接，焊接人員在操作時(shí)可適當(dāng)增加壓力，促進(jìn)工件之間的緊密 連接。圖1焊接產(chǎn)生的冷裂紋W:焊道下裂絞；:焊恥裂絞；3提曝級(jí)口螺栓連接。螺栓連接的作用有兩方面，一是連

12、接鋼結(jié)構(gòu)的各個(gè)小工件，利用 螺栓的配合特性起到加固連接的作用；二是連接鋼結(jié)構(gòu)與建筑結(jié)構(gòu)，特別是在安裝鋼結(jié)構(gòu)時(shí) 可用螺栓將其固定在墻體或屋頂之上。螺栓連接安裝應(yīng)保證螺栓配合的緊密性，操作人員擰 緊后應(yīng)重新檢查其固定情況。必要時(shí)可利用焊接的方式把螺栓焊死，以保證鋼結(jié)構(gòu)連接的牢 固。鉚釘連接。這種連接方式是采用自身形變或過(guò)盈連接被鉚接件的零件。鋼結(jié)構(gòu)工程使 用到的鉚釘種類(lèi)較多，主要有半圓頭、平頭、半空心鉚釘、實(shí)心鉚釘、沉頭鉚釘、抽芯鉚釘、 空心鉚釘，均是利用自身形變連接被鉚接件。鉚釘連接應(yīng)結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際要求選用，如: 考慮到鋼結(jié)構(gòu)的承重荷載、使用壽命、構(gòu)件數(shù)量等等，從而提高鉚釘連接的可靠性。五、結(jié)論綜上所言，“節(jié)能降耗”是新時(shí)期建筑行業(yè)的新概念，與