建筑钢结构安装施工技术探讨

林景辉 陶雨晨 王 泽 杨 景 杨 俊

1 建筑钢结构概述

钢结构建筑具有安全、稳定、施工周期短等特点，可有效保障施工质量，加快施工进度。本项目为钢框架+钢筋桁架楼承板结构，钢结构连接方式包括高强螺栓连接和焊接2 种。焊缝等级有2 种：钢管混凝土柱、节点区（柱、梁互相连接的交叉处，含节点区外延600 mm范围）为坡口全熔透一级焊缝；非节点区及H 型、工型钢梁腹板厚度≥30 mm时，采用坡口全熔透二级焊缝。

从构造上来看，钢结构主要由钢板和型钢组成，可按照工程的具体要求，通过焊接等方式组合出各种形状的工程部件，形式比较灵活。钢结构效果图如图1 所示。在我国钢结构已为广泛运用。与其他建材如混凝土、石砖等相比，它具有更好的抗震能力和承载力，在实际工程中材料方便运输，还可回收再利用[1]。

图1 钢结构效果图（来源：作者自绘）

2 建筑钢结构的施工技术要求

2.1 施工前的设计准备要求

进行钢结构建筑设计前必须组织结构设计。要根据当地的实际情况，合理选用建筑所用材料。例如，南方沿海地区经常会遇到台风，因此在设计时必须要考虑抵御台风的能力。在施工前要制定科学的质量标准和验收标准，合理选择施工设备和材料，并与专业设计人员协同设计，编制施工进度计划。另外，还要加强场地设施建设，做好厂区道路、水电等设施的保障，并对设备进行调试。

2.2 钢材的选取要求

在钢结构施工中，要科学选择合适的钢材，防止在施工中发生质量问题。目前，我国钢结构主要使用牌号为Q355、Q235、Q390 等钢材，当塑性要求达到不小于235 MPa 时，应选择低合金钢和合金钢。钢材制作完成后要进行严格的检验，装配时要控制好定位线和基准线，并做好胎架划线和尺寸搭接，确保结构尺寸与实际设计不出现偏差[2]。

2.3 钢材的焊接技术要求

在焊接前，应根据工艺要求与材料选择不同的焊接方法、焊材和焊剂。对于开坡口的焊接形式（图2），在开坡口前，应清除坡口、焊件表面、焊条表面的油脂和腐蚀物质，以防止焊缝产生缺陷。在焊件厚度较大的情况下，首先应进行预热。为了防止焊接变形，焊接完一面后，另一面要从中间到两侧进行焊接，并及时清除焊条表面的碳化物，直到露出焊接金属物质，避免裂缝隐患。其次，同一焊缝要多次焊接，不可一次焊接完成，以免焊接过程中质量不合格造成安全隐患。熄弧板、引弧板材料应与母材一致，在焊接过程中应注意熄弧板和引弧槽要与主焊缝的位置一致，一旦发生焊接变形，应及时采用机械矫正、热变形等手段矫正。焊缝的外观和内部焊缝的质量十分重要，应在24 h 内对焊件进行外观检验，若出现气孔、裂纹等缺陷，则应重新焊接[3]。

图2 钢结构连接构造组图（来源：网络）

3 钢结构施工质量控制策略

3.1 技术准备阶段的策略

施工前期要根据项目的具体情况制订相应的施工方案，并严格遵循施工计划，根据建筑的设计思路计划有关工作；同时规范化管理工程施工，做好技术交流和评估，确保后期工程建设的安全性和可靠性。另外，吊装施工是建设工程中不可或缺的技术，应做好相应的准备工作，确定运输车辆和吊装机械的设备型号，保证钢材运输的安全性；在运送过程中，尽量避免质量问题。在施工过程中，应按实际情况选用各种不同的吊装设备，以防出现不必要的损失；还要根据建筑高度确定起重机的起重量，并对极限高度作出明确说明[4]。

3.2 建筑钢结构施工质量控制

在建筑工程中，钢结构的质量直接关系到整个工程的安全性，安装技术质量对整体施工有决定性的影响。目前，国内建筑钢结构主要以Q235、Q355 等碳素钢为主，在采购和使用前，要严格对照和检验钢构件的型号，并及时汇总各项对比参数，反复核对产品资料，确保钢材质量。在施工过程中，施工单位应根据建筑钢结构的强度和高度选择合适的钢材进行安装，并核验钢构件的标高尺寸和涂改数据，以便后期验收和复审的开展。钢构件安装时，要注意调整高强度螺栓的位置，确保螺栓顺利穿过。同时，要控制焊接材料的质量，选用合适的焊接工艺、焊接设备和焊接材料；焊料、焊条等应符合国家标准，并保证焊料干燥，焊芯不生锈，药皮不脱落。钢架吊装完毕后，要测量钢材的定位轴线并作好标记，进行控制点测定[5]。

3.3 建筑钢结构除锈工艺质量控制

在钢结构施工中要注意对钢结构零件进行除锈。在建筑工程中，如果钢结构构件出现锈蚀，会给工程质量埋下严重的安全隐患。铁元素在大气中很容易与水中的氧发生反应，从而导致钢铁表面出现铁锈。由于建筑物长期暴露在外界环境中，腐蚀现象会对工程质量造成不可预计的影响，因此必须根据相关施工规范，确保钢结构表面整洁、光滑、无油污油渍及其他污染物，如焊接残余物等。同时，严格按照施工要求清洁钢结构的表面，再涂上油漆；油漆厚度应满足规范要求，并在显眼处明确标示。

3.4 建筑钢结构柱脚质量控制

建筑钢结构工程柱脚的施工质量主要取决于螺栓间距和高度偏差。在浇注混凝土时，应先在柱脚处涂抹固态黄油，用螺杆固定，然后用绑带将其绑紧，尽量减少混凝土对螺栓的挤压，防止发生偏移现象。在进行二次浇筑之前，应先对梁身进行平直度测试、垂直弯曲度检验以及侧向弯曲检查，并检验螺栓的紧固程度，确认无误后再进行安装。为了改善建筑钢结构的稳定性，防止施工中出现安全事故，应对基础顶面与柱底板空隙进行二次灌注[6]。建筑钢结构柱脚如图3 所示。

图3 建筑钢结构柱脚（来源：网络）

3.5 预埋件安装施工质量控制

在钢结构工程安装中，有些预埋件的体积和重量较大，必须采用K50 型起重机进行装卸、安装和调整等作业，并做好质量控制。在吊装钢柱前，必须重新检查已经完成的预埋锚栓的伸出长度、标高和轴线等，保证其安全可靠；由于浇注方向及施工方法对锚杆的横向偏移有一定影响，应采取分层浇筑的方法，以减小其流量；为了提高锚杆的安装精度，在振捣混凝土时要防止振捣器卡在钢筋中；如果锚栓出现变形，在使用前必须进行调整，并且要清除螺栓的螺钉，并保护已经安装好的螺栓。预埋件施工图如图4 所示。

图4 预埋件施工图（来源：网络）

4 结语

随着国家经济的快速发展，钢结构安装工程技术也取得了很大的进步，并在全国各地广泛应用。该技术在我国应用时间较短，需要进一步提高钢结构的施工技术水平。由于我国在建筑工程建设方面起步比较晚，建设技术尚不成熟，有待进一步完善。本文就如何提高我国建筑工程的建设技术水平，提高工程质量，从理论上进行了分析和讨论，并提出了相应对策。