鋼結構建筑的施工技術與質量控制

武尚為

摘要：隨著我國國民經濟及基礎設施建設的大力發展，鋼結構因其工期短，造價低，結構變化多樣而得到越來越廣的運用。本文對鋼結構建筑的施工技術談點看法，供參考。

關鍵詞：鋼結構；建筑；優勢；應用

鋼結構屬于框架結構，在跨度相同情況下，鋼梁高度是鋼筋混凝土梁高度的一半。在承載力相同的情況下，鋼柱外圍面積是鋼筋混凝土面積的1/4。這使“肥梁胖柱”的鋼筋混凝土框架結構的弊端在一定程度上有所緩解，但是“藏梁包柱”仍然是鋼結構住宅設計的一項主要內容。

1 建筑鋼結構施工技術

1.1平面布置和結構選型

鋼結構住宅設計需要對風荷載和地震荷載作用下的水平位移進行控制，因此，抗側力結構的考慮是非常重要。在住宅結構設計中常常把樓梯間、電梯間墻體設計為抗側力結構。

1.2變形限值的討論

抗側力結構可以是鋼結構，也可以是鋼筋混凝土結構。當采用鋼桁架作為抗側力結構組成純鋼結構時，規范規定：在風力作用下，層間位移1/400，頂點位移1/500；在地震作用下，層間位移1/250，頂點位移1/300。因此，采用鋼桁架作抗側力結構可能造成用鋼指標有較大提高，從而增加造價。

若按鋼結構限值1/300控制結構整體剛度，在地震中待鋼結構參加工作時，鋼筋混凝土剪力墻己經產生了結構破壞，這種考慮不夠安全。

若按鋼筋混凝土剪力墻限值1/800控制結構整體剛度時，鋼梁、鋼柱截面會因地震力加大而大幅度增加。

1.3層數和層高的確定

任何一種結構形式都有它的適用范圍、最佳建造高度。鋼結構正是在高層、超高層建筑中具有獨到的優勢，高層住宅由于地震設防，梁、柱斷面雖然與同條件鋼筋混凝土梁、柱相比要小的多，大空間自由分割歷來是住宅的希望。

1.4柱網確定和柱斷面型式的選擇

柱網的確定一般根據乎面分割情況，結合梁的位置和截面高度，以及鋼梁的隱蔽方法來決定。外墻處的柱距是柱網確定的關鍵，把沿外墻鋼梁和外墻窗上皮的高度關系處理好，柱網也就基本確定了。

1.5鋼結構的節點構造

節點構造直接影響鋼材用量，在試點住宅中集中力量解決了兩個部位的節點做法。

1.5.1柱腳生根部位

試點工程地下層結構按鋼筋混凝土框架—剪力墻結構考慮，柱腳位于地下室頂板標高處，柱腳與頂板預埋鋼板用高強螺栓連接。首層超市用鋼筋混凝土包柱按鋼骨混凝土框架—鋼筋混凝土剪力墻結構考慮，二層以上鋼框架—鋼筋混凝土剪力墻結構。

1.5.2鋼框架的鋼梁和鋼筋混凝土剪力墻（核心筒）的連接

為了確保試點工程安全可靠，設計中沒有采用單純在剪力墻中預埋鋼板的連接方法，而是在剪力墻端部和核心筒拐角處自柱腳標高起，設置上下貫通的Ⅰ型芯柱，并且，在鋼梁高度處用鋼桁架作為芯柱與芯柱之間的橫向連接，以確保該部位節點的工作狀態和計算假定相吻合。

1.6結構體系選擇

1.6.1 5～6層以下的，可采用框架體系或框架—支撐體系，6層以上的可采用框架支撐體系或框架—混凝土剪力墻（核心筒）體系。多層房屋大多采用雙重體系。

1.6.2框架柱有H型鋼柱，鋼管砼柱和鋼骨砼柱，后兩種為組合柱。在小高層中，組合柱比H型鋼柱省鋼。

1.6.3剪力墻比鋼支撐的延性低，在大震時延性低的地震力大，延性好的地震力小，從抗大震的性能來說，鋼支撐比砼剪力墻好。

2鋼結構施工安裝要點

整體來說鋼結構的施工流程比較復雜，并且建筑的要求不同，在細節上也有很大的差異性。

2.1 選材與連接。鋼材通常分為板材、型材、金屬制品以及管材四大類。在鋼結構中，柱子截面一般多為箱形截面或者寬翼緣“工”字形，另外還有“十”字形截面等等；梁多數是焊接或者軋制的“H”型鋼梁，如果要求特殊也可以符合截面，在安裝前要對主要的焊接接頭做焊接工藝的試驗，定出焊接的格料和各項參數。

2.2 鋼構件的堆放以及選擇安裝機械地點。一般鋼結構的安裝采用的是塔式起重機，臂桿長度要有夠的覆蓋面，并且起重能力要相應足夠，從而滿足各種不同部位構件的起吊要求。鋼絲繩容量也要能滿足起吊的高度要求；起吊速度有足夠的檔次可以滿足安裝要求。

2.3 油漆工藝流程

2.3.1 基層處理首先把金屬的表面清理干凈，然后再做除銹。手工處理先用鋼絲刷反復刷打，再用精砂布打磨，使得表面光亮、平滑，然后再用棉紗或者紗布把打磨下的銹粉和浮灰清理干凈。如果表面腐蝕嚴重，則用鋼絲刷和鏟刀處理，大面積的銹蝕則可以用砂輪機來配合清理。

2.3.2 涂防銹漆、刮膩子在涂漆前要保證金屬表面的干燥，如果有水份則要立即擦干。施涂時要刷細、刷滿、涂刷到位，并且要注意鉚孔內不能有涂料涂入。待到防銹漆干燥后，采用和油漆配套的膩子把構件的表面缺陷刮平。

2.3.3 涂磷化底漆磷化底漆包括底漆和磷化液兩部分。在涂刷磷化底漆兩個小時以后就可以涂刷其它面漆或底漆。干燥后如果表面形成了均勻的灰褐色的磷化膜，則代表已經達到了磷化的要求。

2.3.4 刷涂面漆刷涂面漆時要多理多刷，油要不流不墜、飽滿均勻、色澤光亮一致。涂刷后要及時檢查避免漏刷。鋼結構的面漆通常需要刷兩遍以上，厚度達70微米。

3如何作好鋼結構施工的質量控制

3.1做好工程開工前準備工作

3.1.1強化施工圖紙的會審工作。圖紙是工程施工的依據，工程開工前項目控制機構要組織控制人員熟悉工程圖紙與項目有關的規范標準、工藝技術條件，充分領會設計意圖。

3.1.2認真審查鋼結構安裝施工組織設計。施工組織設計是施工單位全面指導工程實施的技術性文件，施工組織設計的完善程度直接影響工程的質量、進度。因此，鋼結構安裝工程施工組織設計審查要針對性和重點。

3.2加強現場施工過程中的質量控制

3.2.1作好鋼結構基礎工程的質量控制。鋼結構工程的基礎一般都采用混凝土獨立柱基礎，基礎的混凝土及鋼筋、模板的施工與其他工程的施工工序及方法相同，而基礎獨立柱中預埋的螺栓是質量控制的重點，單個螺栓及每組螺栓之間的間距、高低的偏差，直接影響鋼結構工程的安裝質量，我們在控制質量控制過程中，要求施工單位必須嚴格控制好。

3.2.2鋼結構主體工程的質量控制。

①鋼構件的質量驗收。鋼構件的加工已實行工廠化生產，鋼構件的進場質量驗收就非常重要。

②鋼構件安裝質量控制。柱、梁安裝時，主要檢查柱底版下的墊鐵是否墊實、墊平，柱是否垂直和位移，梁的垂直、平直、側向彎曲、螺栓的擰緊程度以及摩擦面清理，驗收合格后，方可起吊。當鋼結構安裝形成空間固定單元，并進行驗收合格后，要求施工單位將柱底板和基礎頂面的空間用膨脹混凝土二次澆筑密實。

3.2.3門窗工程安裝質量的控制。要求施工單位先固定鋼窗一邊的立柱，待鋼窗完全固定就位后，再焊接另一邊的立柱，這樣保證鋼窗與立柱之間無縫隙。

參考文獻：

王宗雄.探析建筑鋼結構施工技術與質量控制的措施[J].中華民居，2013（9）.endprint