建筑钢结构施工的质量控制要点研究
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【摘 要】钢结构是现代我国建筑工程中的一项重要结构，其在建筑工程中应具有的优势十分明显，但是，要想使其结构优势能够得到充分发挥，必须选择最佳施工方案。在建筑结构设计过程中，要加强对钢结构设计的合理分析，提高施工的合理性。本文根据笔者工作实践，对建筑钢结构施工的质量控制要点进行了分析和探讨。
【关键词】建筑;钢结构;施工;质量
1 现代建筑钢结构特点
（1）结构用钢量大，钢板材质等级高，厚板占用比例大。（2）抗震等级高，焊缝质量等级要求高。（3）焊接量大，焊接变形大。（4）构件单体重量大，对吊装设备要求高。（5）钢结构与钢筋混凝土结构交叉施工作业多，施工作业面小。（6）核心筒钢板墙多，现场焊接变形控制难度大。
2 建筑钢结构制作重点、难点分析及控制措施
建筑钢结构多采用箱型，十字型号，圆管形，H型，由30～100mm厚的钢板制成，主受力焊缝多为一级熔透焊缝，需100%超声波检测。针对建筑钢结构的特点，对钢构件制作的难点，重点实施分析，并提出针对性控制措施，以确保钢构件制作质量，具体如下：
（1）钢构件焊缝质量关系到建筑结构安全性能，焊缝质量控制是构件加工的重点，必须重点控制。（1）焊接前应根据钢板厚度、材质、节点形式、焊接方法进行焊接工艺评定试验，焊接工艺评定合格后，制定焊接指导工艺，车间必须依据焊接工艺施焊;（2）对于超过20mm的板焊接，实施焊前预热，预热温度满足规范要求;（3）坡口角度需满足设计要求，装配间隙控制在0～3mm，对于超标间隙需进行处理后焊接。
（2）构件变形主要是焊接受热收缩引起，焊接变形控制是构件制作的难点，尤其是厚板焊接，极易产生焊接变形。焊接变形主要通过焊接顺序和坡口形式加以控制，焊接采取对称焊、分段退焊、跳焊等方法减少焊接变形。对于大于30mm钢板，开设双面坡口，一侧开t/3，另外一侧开设2t/3，且两侧交替焊接。
（3）钢构件制作精度是现场顺利安装的保证，工序控制是保证制作精度的关键，制作精度应重点控制如下几个方面：
（1）零件切割采用数控切割，切割完成的零件，尺寸复核。
（2）对箱体构件、十字型构件、H型构件组立时，根据经验并结合理论计算，预留一定的焊接收缩余量，确保焊接后的构件截面尺寸满足规范要求。
（3）根据工艺要求，在箱体内部增设工艺隔板，增强箱体刚度。
（4）构件最终完成后，对构件总长度、截面尺寸、弯曲度、扭度，牛腿及孔位全面检查。
（4）焊接应力对结构是不利的，尤其是厚板焊接，根据板厚采取焊前预热，焊后保温的措施减小焊缝应力，对特别重要的焊缝或设计有要求的焊缝，采取焊后热处理消除焊接应力。
3 建筑钢结构施工措施及质量控制
（1）建筑通常位于城市中心区，施工材料用量大，施工场地狭小，为便于场地周转，钢构件进场计划必须作为一个重点控制，根据现场进度合理制定构件加工发运计划，确保构件进场与现場施工顺序一致，避免构件现场积压，实现进场的构件及时吊装。
（2）钢构件合理分段直接关系到后续运输及吊装，在施工技术准备阶段应重点控制，在设计阶段应充分熟悉垂直运输设备的性能参数，根据起重设备的吊重，并结合运输车辆的载重对构件分段，构件分段后的重量严禁超出起重设备的吊重能力，构件长度和宽度不宜超出运输车辆的限制。构件分段位置应考虑现场焊接的可行性，确保现场无障碍焊接。
（3）建筑施工，通常钢结构和钢筋、模板，幕墙等工种交叉施工，施工作业面有限，如何在有限的作业面上有效穿插施工是一个难点。针对作业场地特点：（1）根据作业面的实际状况，制作移动的作业设备工具箱，以便施工设备随作业点整体移动;（2）掌控好施工窗口时间，钢柱在模板铺设后紧跟安排吊装焊接，并及时组织验收，以便为后续作业提供工作面;（3）依据工作面情况合理安排施工人员，在最有利的时间窗口内完成节点施工。
（4）建筑的建筑高度往往超过100m，甚至超过600m或更高，对施工测量精度要求极高，精准的测量控制是施工的重点。施工前，对给定的坐标复查，对仪器进行计量校准，确保仪器的精度，并编制测量专项方案，准确建立一级控制网，二级控制网，并根据需求增加辅助坐标点。为消除施工过程中的累计误差，必须对每节钢柱的标高、坐标、垂直度、扭曲度测定，尤其是造型复杂的钢构件，应在构件上布置测控点，采用三维坐标法控制安装精度。
（5）考虑到高层建筑的构件单体较重，重则会超过50t，吊装必须按照安全规范要求选用钢丝绳，钢丝绳应无断丝、无死折，吊装时，钢丝绳水平夹角应大于60°。吊装前在构件上标定出安装方向，在构件上设置控位缆风绳。为便于构件就位，在下节柱两个相邻侧面设置导向挡板。钢柱就位后用连接板连接固定，并调整垂直度，扭度及标高，校正完成后及时焊接固定构件。
（6）钢构件间现场连接多为焊接连接，焊缝质量等级要求高，现场焊接作业环境差，如何保证焊缝质量是施工的一个重点，针对高空焊接的特点，采取如下措施保证焊缝质量：现场用焊丝存放在干燥通风的仓库，焊工必须持证上岗，锈蚀的焊丝不得使用。焊丝使用前进行力学性能复检，合格后方能使用。焊接前，根据实际的节点形式进行现场焊接工艺评定试验，并根据焊接工艺评定编制焊接工艺指导文件，焊接操作必须按照焊接工艺文件规定的电流、电压、速度施焊，并按照要求预热，层间温度不应超过220℃。对钢柱焊接先焊接翼缘板，后焊接腹板，翼缘板应2人同时对称焊接，采取小电流，多道焊接，每道焊缝厚度不宜大于6mm，以减小焊接变形。当风速度大于2m/s时，需搭设防风棚，雨天严禁焊接作业，如特殊情况需在雨天焊接时，必须设置遮雨布。当气温低于0℃时，焊缝区需加热到20℃或规定的最低预热温度后焊接，当温度低于-10℃时，必须进行相应的环境下工艺评定试验，试验合格后方能焊接。
（9）结构节点
通常来说，钢结构节点设计主要包括铰接、刚接、半刚接三个方面。在建筑设计过程中，通过对这三种节点设计方式的合理应用，能够使建筑工程的结构发生合理变化。在节点设计过程中应当注重以下几项内容：
（1）焊接。对于焊接焊缝的形式和尺寸等各项内容，应当进行强制固定，并且要严格遵守，同时采用的焊条要与金属材质相符，确保节点的合理性。
（2）栓接。加强对高强螺栓的应用，
（3）连接板。在具体作业过程中，可以取梁复板的厚度，增加4.0mm，然后再对静截面抗剪进行验算。
（4）梁腹板。应验算栓孔处腹板的净截面抗剪。承压型高强螺栓连接还需验算孔壁局部承压。
4 结语
建筑钢结构施工技术复杂，测量难度高，焊接量大，焊缝质量要求高，施工周期长，施工部署难度大。针对建筑钢结构施工的这些实际特点，预先对施工重点、难点进行分析，并制定出针对性的解决措施方案，在很大程度可以提高工程施工质量，节约施工资源投入，提高施工效率，缩短施工工期，确保工程质量。
参考文献：
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.钢结构焊接规范.中国建筑工业出版社，2011.
[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.钢结构工程施工规范.中国建筑工业出版社，2012.
（作者身份证号码：411422199012053010）
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