浅谈住宅建筑中钢结构施工技术的应用

彭兴

摘要：目前我国在住宅建筑中基于造价低，性能好，速度快的优点广泛应用主体钢结构.其施工质量直接与工程结构的安全相关.本文将探讨高层建筑主体钢施工工程的质量如何保证，提出了在建筑工程中钢结构的焊接技术和质量控制，最后对住宅建筑中钢结构的应用进行探讨。

关键词：住宅建筑；钢结构；施工技术

随着中国国民经济发展和人口城市化进程加快，我国住宅建设持续空前发展，人们的居住条件逐步提高，并对居住质量的要求也越来越高。中国已成为第一产钢大国钢结构住宅适宜工厂大批量生产，工业化、商品化程度高，可以将设计、生产、施工、安装一体化，提高住宅产业化水平。由于上述优势，钢结构在住宅市场必将有良好的发展前景。

一、钢结构的特点

1、钢结构施工时间短、用于施工的钢结构构件可以是工厂化生产、现场安装，可以大大缩短施工的时间，节约时间；空间大：由于钢材的抗压、抗侧弯强度均为混凝土的1.5 倍，因此在等同强度的条件下可以缩小截面从而增大了有效的空间；可循环利用：钢结构建筑的施工材料可以实现再生利用，这样就减少了大量的建筑垃圾。

2、抗震性能好，由于钢结构属于柔性结构、自重轻，能有效地降低地震响应及灾害的影响程度，有利于抗震。耐火性差：钢材的导热系数远远大于钢筋混凝土的导热系数，其耐火性能也远远差于混凝土结构，当温度达到600℃的时侯，鋼结构就会基本丧失其全部的强度和刚度。因此在钢结构建筑中抗火被看做重要一环；耐腐蚀性差：由于钢材表面的铁原子与空气中的氧化合会生成氧化铁锈，锈蚀能够引起应力集中，从而危害钢结构建筑的使用安全，使钢结构建筑寿命减短，因此对钢结构建筑进行有效的防腐措施才能确保其使用时间。

二、钢结构工程的焊接技术

1、选择适当的焊接工艺，平焊、立焊、横焊、仰焊等；采用短弧焊接，弧长一般为2～4mm。焊口清理：检查破口、组装间隙是否符合要求，焊缝内不能有油污和锈物。烘焙焊条时要符合规定的温度与时间，从烘箱中取出焊条后，要放在焊条保温桶内保存。根据焊接层次、焊条型号、直径、厚度，焊接技能等因素，选择适宜的焊接电流。焊接速度：要求等速焊接，保证焊缝厚度、宽度的一致，从面罩内看熔池中铁水与熔渣要保持等距（2～3mm）。焊接根据焊条型号不同而确定，一般要求电弧稳定，酸性焊条一般为3～4mm，碱性焊条一般为2～3mm。

2、焊接角度通常有两个方面，一是焊条与焊接前进的方向之间夹角为60～75；二是焊条与焊接左右之间夹角有两种情况，当焊件厚度相等时，焊条与焊件之间的夹角均为45；当焊件厚度不相等时，焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于焊条与较薄焊件一侧的夹角。每条焊缝焊到结束时，将弧坑填满后，要往焊接方向相反的方向带弧，使弧坑甩在焊道内。焊接结束，采用气割切除弧板，并修磨平整。清渣：整条焊缝焊完后清除熔渣，经焊工自检确无问题后，才可以更换工作地点继续焊接作业。在冬期温度低于0℃条件下进行电弧焊时，除遵守常温焊接的规定外，还应该调整焊接工艺的参数，使焊缝和热影响区缓慢冷却。焊后未冷却的接头，要避免碰到冰雪。当工作地点的温度在0℃以下时，要进行工艺试验，来确定适当的预热温度。

三、钢结构施工的质量控制

1、钢结构建筑的基础通常都采用混凝土立柱，基础的混凝土丑钢筋、模板的施工与其他工程的施工方法相同而基础立柱中预埋的螺栓是更是质量控制的重中之重，每个螺栓及每组螺栓之间的高度间距的偏差，直接影响着工程的整体质量。具体如下：取钢柱底板大小的钢板三块（其中两块厚20mm，一块8～20mm均可），2mm 厚的两块铜板按照钢柱底板螺栓孔位置、大小开孔，将三块钢板组装在一起，把一组螺栓插入螺孔，用Φ14～Φ16的钢筋将螺栓焊接为一体，上下各一道并可以重复多次使用。螺栓间间距及高低必须在规定的偏差范围之内。在混凝土浇筑前，用经纬仪将螺栓组进行精确的定位.再用Φ14～Φ16 的钢筋焊接在柱子的主筋上，固定螺栓钢筋端头顶正模板上，上下各一道，这样每组螺栓之间的间距、高低可以控制并不被损坏。做好施工交接。土建工程结束后.将螺栓组间的（轴线间距）高低，每一个柱身浇筑的高度用经纬仪进行测量，验收后，组织相关安装人员进行验收，验收后要求钢结构安装人员进行复测。

2、钢构件的加工现已实现工厂化的生产，钢构件的进场质量验收就显得至关重要，构件进场除了核查数量，并进行表面检查外，还需要检查以下资料：①钢材材质的检验单，②钢材的材质证明（复印件须盖生产单位公章，并且说明原件存放地）；③无损检测报告和探伤检测报告。在安装柱，梁时，主要检查柱底版下的垫铁是否稳定，柱是否垂直和位移，粱的垂直、平直、侧自弯曲、螺栓的拧紧程度以及摩擦面清理验收合格后，方可起吊施工。当钢结构安装完，并进行验收合格之后，要求施工单位将柱底板和基础顶面的空间用膨胀混凝土进行二次浇筑。钢结构工程螺栓的连接通常使用高强螺栓和普通螺栓这两种，普通螺栓连接，每个螺栓一端不能垫2个以上垫片，螺栓拧紧后外露螺纹不能少于2个螺距；高强螺栓使用前需要检查螺栓的合格证和复试单，安装过程中板叠接触面要平整，接触面必须大于75%边缘缝隙不能大干0.8mm，高强螺栓要自由穿入，不能用工具敲打和扩孔，不能强制穿入。高强螺栓不能作为临时螺栓，螺栓拧紧要注意按一个方向施拧，当天安装的要终拧完毕，并逐个严格检查，对欠拧、超拧的要及时补拧或更换。不合格的焊缝不得擅自处理，同一部位的焊缝返修次数不能超过2次。钢结构涂刷前，构件表面不能有异物，涂刷遍数和厚度应符合相关规定。

四、住宅建筑中钢结构的应用

轻型钢结构组合房屋引入中国的时间很短，最初仅用于临时性建筑，直到目前，这种结构形式仍然广泛应用于各种临时性建筑。钢结构组合房屋在使用性质上发生了改变，是一种永久性的、适合人居的、高品质的钢结构组合房屋。

1、钢结构住宅的优点：

（1）钢结构住宅施工快，工期短。现在，业主一般买的都是期房，如果说砖混结构工期是两年，

那么钢结构只需要一半的时间。这样就提前了开发商的交房时间，也能让期盼已久的业主早日住上自己心仪的房。

（2）钢结构住宅造型活跃，格局个性化。钢结构住宅除了厨房、卫生间固定，室内格局可以随意改变，不受原有传统结构的限制。

（3）房子面积利用率高。因为没有室内格局的限制，所以业主可以充分利用室内的空间，提高利用率。

（4）从抗震的角度考虑，也是一般住宅结构不能相比的。在国外，比如日本一些处于地震带地区的住宅都采用钢结构建筑，抗震能力比较强。不仅于此，钢结构住宅具有以下技术优势：比起传统的结构，可以更好的满足建筑上大开间、灵活分隔的要求，并可以提高使用面积率5%～8%；与钢结构配套技术的轻质墙板、复合楼板等采用新型材料，符合节能建筑的要求；钢结构构件及其配套技术相应部件绝大部分可以实现工厂化制做、产品化；钢结构住宅体系可以实现住宅建筑技术集成化的产业化新思路；钢结构体系自重轻（约为混凝土结构的一半），可以大大减少基础的造价；钢结构体系住宅直接造价略高于混凝土结构，但其综合效益却明显高于传统的住宅体系。

五、结语

钢结构因具有自重轻、强度高、工业化程度高等优点，在建筑工程中得到了广泛的应用。并且随着我国环保节能等目标规划，钢结构住宅也必将成为建筑行业的娇宠。