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Abstract: The steel structure projects are widely used in business plant and large span buildings because of its span, the use of space, speed of construction, economic and practical features. The quality of the steel structure project has a direct impact on the building structure and the use of safety. To ensure the quality of steel construction to ensure the safety of people's lives and property, the quality of the project managers to control of the quality of steel works is extremely important.Key words: steel; installation; quality
中圖分類號:TU973+.13文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)02-
鋼結構工程因其具有跨度大、利用空間大、施工速度快、經濟且實用等特點被廣泛利用于企業廠房及跨度較大的建筑上。鋼結構工程質量直接影響著建筑結構及使用安全。為確保鋼結構工程施工質量,保障人民生命財產安全,作為工程管理者,特別是工程質量的主要管理者的監理人員對鋼結構工程的施工質量的控制就顯得及其重要。
一、鋼結構的特點
1、鋼材的強度高,結構的重量輕
鋼材的容重雖然比其他建筑材料大,但它的強度很高,同樣受力情況下,鋼結構自重小,可以做成跨度較大的結構。
2、鋼材的塑性韌性好
鋼材的塑性好,結構在一般情況下不會因偶然超載或局部超載而突然斷裂。鋼材的韌性好,使結構對動荷載的適應性較強。
3、鋼材的材質均勻,可靠性高
鋼材內部組織均勻,各向同性。剛結構的實際工作性能與所采用的理論計算結果符合程度好,因此,結構的可靠性高。
4、鋼材具有可焊性
在鋼結構緊固件連接質量控制要點基礎上,由于鋼材具有可焊性,使鋼結構的鏈接大為簡化,適應于制造各種復雜形狀的結構。
5、鋼結構制作、安裝的工業化程度高
鋼結構的制作主要是在專業化金屬結構廠進行,因而制作簡便,精度高。制成的構件運到現場安裝,裝配化程度高,安裝速度快,工期短。
二、材料選擇要點
目前,我國建筑鋼材一般只用兩種,即碳素結構鋼和低合金高強度結構鋼。以前常說的三號鋼和16Mn 鋼就分別屬于碳素結構鋼和低合金高強度結構鋼。鋼材應有抗拉,屈服強度和硫、磷含量和碳含量的合格保證。所使用的鋼材應具有鋼材的質量保證書,其品種、規格、性能要符合國家產品標準要求,化學成分也要符合相關要求。鋼材表面質量在符合國家現行有關標準規定的基礎上,還應符合以下規定:當鋼材表面有銹蝕、麻點等缺陷時,缺陷深度不能大于該鋼材厚度負偏差值的1/2;連接材料中的焊條焊劑要有產品質量證書,并符合國家要求,藥皮不能脫落,焊芯不能生銹,焊劑不能受潮。保護氣體的純度要滿足施工工藝要求,在使用二氧化碳做保護氣體時,二氧化碳純度不能低于99.5%,其含水量要小于0.05%。⑥涂裝材料要有出廠證明書和說明書,并符合國家標準和設計要求,涂料色彩按照設計要求正確使用,必要時可以作樣板。防火涂料技術性能要滿足施工需求,并通過國家正規檢測機構的檢測符合相關標準的規定。⑧防火涂料在使用時要檢驗粘結強度和抗壓強度,并符合國家標準的規定。壓型金屬板板材的規格,品種,材質要符合設計和國家現行有關標準規定。
三、鋼結構基礎工程的質量控制
根據《鋼結構工程施工質量驗收規范》(GB50205―2001)的要求,建筑物定位軸線、基礎上柱的定位軸線和標高、地腳螺栓的允許偏差分別為3mm、1mm、±2.0mm、2.0mm。我們在監理質量控制過程中,要求施工單位采取以下措施:
(一)制作定型模具。取與鋼柱底板同規格尺寸的鋼板3塊(其中2塊厚20mm,1塊厚8~20mm),將20mm厚的2塊鋼板按鋼柱底板螺栓孔位置、大小開孔,將3塊鋼板組裝,把1組螺栓插入螺孔,用φ14~φ16的鋼筋將螺栓焊接成整體,上下各一道,可多次重復使用,這樣螺栓間距及高低便可控制在允許的偏差范圍內。
(二)螺栓組的固定。施測軸線時,要求施工單位必須拉通尺放線。在澆筑混凝土前,用經緯儀將螺栓組準確定位,再用φ14~φ16的鋼筋焊接在柱子的主筋上,將固定螺栓端頭頂在模板上,上下各一道,這樣每組螺栓之間的間距、高低可控制在允許的誤差范圍內。同時,保護好螺栓絲扣,在澆筑混凝土時不被損壞。
(三)做好中間交接。土建工程完工后,將螺栓組間的間距(軸線間距)、高低和每個柱身澆筑的高度用經緯儀進行測量,經復測驗收后,組織土建和鋼結構安裝單位進行中間交接驗收,驗收后要求鋼結構安裝單位進行復測。
四、鋼結構安裝工程質量控制
在鋼結構安裝過程中,要嚴格按照圖紙要求嚴謹施工,主要應注意四個方面:
(一)對于單層鋼結構工程可按變形縫或空間剛度單元等方法分成若干個檢驗批,多層鋼結構工程可以按樓層或施工段劃分檢驗批。檢驗批應在焊接連接和進場驗收、緊固件連接、制作等分項工程合格的基礎上進行驗收。檢測安裝偏差,應在結構形成空間剛度單元并連接固定后進行。安裝時需注意施工荷載,不得超出梁、樓面板、屋面板等的設計承載。當已經形成空間剛度單元之后,應及時對柱底板和基礎的縫隙進行二次澆筑。
(二)鋼結構安裝過程中易出現的質量通病及控制方法
1.地腳螺栓螺紋損壞。造成螺栓損壞的原因有很多種,如:運輸過程中受到撞擊或保管不當;埋設之后未采取有效措施保護,受到外界損傷;利用地腳螺栓作牽引繩的綁扎點。螺栓損壞會導致螺母不能旋入和緊固,影響結構力的傳遞和穩定性。
防治的方法:螺栓的運輸過程中,應加強對螺栓的保護。出廠時用工業凡士林油涂抹后,再在外部綁扎一層保護膜,可有效防治螺栓損壞和銹蝕。單獨存放,以免相互撞擊損壞螺栓。地腳螺栓預埋后,不得用以作牽引繩的綁扎點。吊裝構件時要防治水平撞擊損壞螺栓。
2.構件拼裝偏差。造成此問題的原因有:起吊后產生扭曲變形;安裝時累計誤差;構件在運輸及堆放時產生變形。對于大型構件,在起吊過程中要對起吊位置準確計算確認,如條件允許可多臺吊機同步作業,統一指揮,平穩起吊。為盡量消除累計誤差,構件在拼裝時應從中間往兩邊分,并加強過程測量,發現問題,及時解決。如安裝過程中發現偏差較大,不得強行校正或擴孔,應由設計提出補救措施。構件在裝車運輸途中要采取有效保護措施,降低構件間相互碰撞損壞,卸車堆放必須墊平穩。
五、結束語
綜上所述,鋼結構在我國的推廣應用尚處于起步階段,工程質量管理與控制仍在探討中。但實踐證明,在現有工藝標準、施工規范控制下,只要提高施工人員的技術素質,對每一道工序、環節進行嚴格把關,按規范標準施工,鋼結構工程施工質量問題的復雜性、多發性是完全可以克服的,工程質量也是完全可以得到保證的。
參考文獻:
[1]李清.鋼結構住宅的發展與推廣[J].安徽建筑.2005.(01).
[2]李成河等.我國鋼結構住宅發展前景展望[J].交通科技與經濟.2005.(02).
【關鍵詞】鋼結構;制作;安裝
鋼結構具有適應性強、自重輕、性價比高、維護方便、形式多樣等諸多優點,當前已經得到了日益廣泛的應用。鋼結構高強度、大硬度的特點,尤其適合對凈空間要求較高的廠房建設。廠房鋼結構的制作安裝問題,也成為業內比較關注的課題之一。本文結合實際做了分析研究,供業內同行參考。
一、鋼材備料及放樣
在鋼材備料中,應按照設計圖紙要求材質進行,同時需要增加10%左右的余量。對于鋼結構構件的拼接和接頭應對鋼材的標準長度給予充分考慮。如果備料規程和設計要求出現偏差,則需要采用代用材料的時候,必須要向設計單位進行告知,同時和設計單位共同協商處理解決相應材料問題,在雙方均同意的情況下,才才能使用代用材料。代用材料的物理性能和化學成分必須與原設計保持一致,并應對核構件的剛度和強度進行仔細復合。由于材料代用可導致出現偏心影響,因此對由于鋼材代用產生的施工圖和構件間連接尺寸均應進行相應的修改,同時應對整體結構的影響給予更加充分的考慮,并按照有關規定及時下達工程修改通知單。
構件放樣過程中,應根據施工圖尺寸1:1繪制樣板和樣桿,通常情況樣板要選用價格低廉、質量較輕的材料。用樣板和樣桿下料過程中,要根據施工圖中規定的相關尺寸進行預放切割刨邊和銑平等工作,確保收縮余量和加工余量符合鋼結構構件的尺寸要求。
二、鋼結構零件加工
鋼結構零件加工常用的加工方式有剪切、鋸切和氣割等。采取任何一種方法均要嚴格按照相應的質量標準進行操作,確保鋼結構零件加工準確。以精準的構件確保下步組裝和焊接工序的質量。
鉆孔和沖孔是鋼結構制孔的兩種常用方法,其中鉆孔法在工業廠房鋼結構應用中更為常用。在進行鉆孔時,應保證轉孔位置的準確,必要時可配備專業鉆機。
在工業廠房中鋼結構件加工處理中,要依據鋼結構零件的受力特點,對其進行刨邊等加工。尤其是鋼屋架和柱的接觸面;鋼板焊縫對接邊緣口;吊車梁突緣支座下端等位置。必須按相應規范要求進行重點處理,確保受力可直接沿承壓面傳遞到連接焊縫,努力減少連接焊縫的焊腳尺寸。
三、構建組裝及焊接
組裝過程是將加工完成的鋼結構構件零件,按照相應施工圖完成為工程構件拼裝的一個過程。在這個階段中,應把將鋼結構構件上的一些鐵銹、毛刺、污垢等進行徹底的清除,同時對鋼結構構件的質量進行進一步的復驗,組裝時構件應滿足以下要求:一是應測評組裝平臺,同時進行固定,確保相應鋼結構構件組裝滿足精確度的相關要求。二是在進行結構件焊接組裝過程中,點焊前應用專用卡具及螺絲夾對構件進行固定,同時要確保點焊焊縫的焊腳尺寸包確保在設計焊縫焊腳規格的70%以內。應用的焊條必須與正式焊時一致。
焊接是鋼結構件連接過程中最為關鍵也是最為常用的方法。在具體工程中,比較常見的焊接方法有分段逆向焊、對稱焊、跳焊等幾種工藝。在焊接過程中,無論采用那種方法,都需要按照相應規范進行,確保焊縫質量過關,應努力杜絕和避免出現弧坑、咬邊、夾渣、未焊透、裂紋等焊接質量問題,預防構件低應力發生脆性破壞現象。在焊接完成后,還應該根據設計要求的質量檢驗等級,對相應的焊縫進行嚴格細致的質量檢驗。
四、安裝管理及控制
1、鋼結構結構件在進行安裝之前,要對其進行認真細致的全面檢查,檢查內容需要包括構件的垂直度、數量、長度、接頭處的螺栓孔等。對發現的質量缺陷以及運輸過程中出現的構件變形問題,應在地面提前完成相關的矯正工作,同時做好相關記錄。
2、鋼柱和基礎采用柱腳錨栓方式進行連接。在安裝鋼柱之前,要對柱腳錨栓的螺紋完好度、前柱腳螺栓尺寸、螺栓露出高度以及基礎標高等進行復檢,如果發現質量問題應及時進行修復,并做好相關記錄。
3、吊車梁與鋼柱連接處常常設有厚度為10毫米的填板。在進行吊車梁安裝時,如發現吊車梁存在制造以及安裝方面的缺陷和誤差,要馬上對柱和吊車梁間的填板厚度進行調整,堅決不應將這種誤差進行不斷的積累,在一個柱子上進行應付性處理。
4、鋼柱與屋架的連接方式,一般均采用螺栓固定后焊接,在進行安裝之前,要對鋼柱以及屋架的螺栓孔質量進行檢查,同時查受力板端刨平情況,并做好相關記錄。
5、構件在吊裝時應采用適當方法,依據制造現場和施工現場的具體情況,制定合適的吊裝方案。在結構件吊裝就位后,要立即系牢支撐構件和連接構件,保證各個工程構件的穩定。
6、所有上部構件的吊裝全部要在下部構件就位之后方可進行,同時應保證校正合格,保證支撐構件系牢。在安裝過程中還要根據起重機的能力,在地面上組裝為構件安裝單元,努力減少高空作業的工作時間和工作量。
7、在安裝現場成品保護方面,應做到大型構件不落地,同時應做到隨到隨拼,安裝及時。努力縮短工程工期,避免出現構件二次污染。對進場的小構件應規劃出是定區域進行統一堆放,所有構件均要做到嚴禁接觸地面,全面應采用木方墊置,并且應確保墊置點不少于二處。同時要進一步加大安全生產投資力度,在屋面架、托架梁、連續梁和吊車梁上道設置安全繩,對施工人員全面加強安全生產文明施工的宣傳教育,隨時對現場的文明施工和安全生產進行檢查,對現違規操作及安全隱患隨時加以解決。
總之,在廠房鋼結構應用日益廣泛的情況下,對其制作安裝進行研究,對于提高鋼結構施工質量具有現實意義,同時也為廠房鋼結構工程提供有益的借鑒。
參考文獻
[1] 張鵬,來朝輝.鋼結構工業廠房設計及施工問題分析[J].陜西建筑, 2009,(10) .
[2] 朱光照.重型廠房鋼結構的制作、安裝和焊接[J].現代焊接, 2007,(11) .
[3] 王桂亮,張峰,謝明光.鋼結構重型工業廠房安裝技術[J].鋼結構, 2011,(03) .
關鍵詞:鋼結構安裝;吊裝;主鋼構
1 鋼結構安裝
基礎復測鋼柱吊裝鋼柱測量校正柱間支撐安裝鋼柱測量校正鋼梁拼裝鋼梁吊裝及校對系桿安裝水平支撐安裝屋架系統精確校正節點焊接行車梁安裝。
2 鋼柱安裝
2.1 吊裝準備工作
鋼結構吊裝前按照構件明細表核對進場構件,查驗質量證明單和設計更改文件,檢查驗收構件在運輸過程中造成的變形情況,并記錄在案,發現問題及時進行矯正至合乎規定。對于基礎和預埋件,應先檢查復核軸線位置,高低偏差,平整度,標高,然后彈出十字中心線和引測標高并必須取得基礎驗收的合格資料。由于涉及到鋼結構制作與安裝兩方面,又涉及到土建與鋼結構之間的關系,因此測量工具必須統一。
2.2 吊裝方法
吊裝時先吊裝豎向構件,后吊裝平面構件,以減少建筑物的縱向長度安裝累計誤差。
2.3 柱身彈線
鋼柱吊裝前,必須對鋼柱的定位軸線,基礎軸線和標高,地腳螺栓直徑和伸出長度等進行檢查和辦理交接驗收,并對鋼柱的編號、外形尺寸、進行全面復核。確認符合設計圖紙要求后,劃出鋼柱上下兩端的安裝中心線和柱下端標高線。
2.4 鋼柱安裝
柱起吊前,將吊索具、攬風繩、爬梯、溜繩以及防墜器等固定在鋼柱上。利用鋼柱上端連接耳板與吊板進行起吊,由吊機起吊就位。
2.5 鋼柱的吊裝技術要點及校正
起吊時吊機將綁扎好的柱子緩緩吊起離地20cm后暫停,檢查吊索牢固和吊車穩定,同時打開回轉剎車,然后將鋼柱下放到離安裝面40-100mm,對準基準線,指揮吊車下降,把柱子插入錨固螺栓臨時固定,鋼柱經初校正后,待垂直度偏差控制在20mm以內方可使起重機脫鉤,鋼柱的垂直度用經緯儀檢驗,如有偏差立即進行校正,在校正過程中隨時觀察底部和標高控制塊扎之間是否脫空,以防校正過程中造成水平標高誤差。
柱子的垂直校正,測量用兩臺經緯儀安置在縱橫軸線上,先對準柱底垂直翼緣板或中線,再漸漸仰視到柱頂,如中線偏離視線,表示柱子不垂直,可指揮調節拉繩或支撐,可用敲打等方法使柱子垂直。在實際工作中,常把成排的柱子都豎起來,然后進行校正。這時可把兩臺經緯儀分別安置在縱橫軸線一側。在吊裝屋架時或安裝豎向構件時,還須對鋼柱進行復核校正。
3 鋼屋架梁的吊裝與校正
鋼屋架梁構件運到現場,先應拼裝,拼裝時必須檢查鋼屋架梁端板接縫情況,如果有超標現象,應使用角向砂輪機按照垂直受力方向進行打磨或使用火焰進行矯正。鋼屋架梁就位后需要進行多次試吊并及時重新綁扎吊索,試吊時吊車起吊一定要緩慢上升,做到各吊點位置受力均勻并以鋼梁不變形為最佳狀態,達到要求后即進行吊升旋轉到設計位置,再由人工在地面拉動預先扣在大梁上的控制繩,轉動到位后,即可用板鉗來定柱梁孔位,同時用螺栓固定。并且第一榀鋼屋架梁應增加四根臨時固定攬風繩,第二榀后的屋架梁仍同樣2~4根攬風繩臨時固定,在固定的同時,用吊錘檢查其垂直度,以及直線檢查鋼屋架的側向彎曲使其符合要求。然后利用吊機安裝每榀區間內的一級次梁、邊桁架和邊梁,在對鋼屋架進行精確校正,最后安裝二級次梁。
在吊裝鋼屋架梁時還須對鋼柱進行復核,此時一般采用葫蘆拉鋼絲繩纜索進行檢查,待大梁安裝完后方可松開纜索。對鋼梁屋脊線也必須控制。使屋架與柱兩端中心線等值偏差,這樣各跨鋼屋架均在同一中心線上。
4 柱底板墊塊安裝及二次灌漿
鋼柱安裝時,因需調整柱高程、通常于柱底端頭板下放置墊塊,而墊塊的尺寸,一般只考慮承載鋼架本身的重量。基礎砼面的高程與柱底板高程間兩者之差即為所需加墊塊的厚度,由此可計算出所需墊塊的數量。
主鋼構吊裝校正完成后,才可進行灌漿通常在校正完畢后三天內完成,以免因其他原因造成結構體移位,灌漿材料應采用細石混凝土,使柱底板與基礎完全接觸,灌漿砼標號比柱砼標號高一級。灌漿前準備工作,削除砼表面過高處使灌漿厚度至少保持4cm以上,去除砼表面的細微物,油脂、泥土等不良物質,而保持適當粗糙。一端及兩側而之模板亦需高出板面,且留出間隔,并稍具傾斜,以使插入木棒或鋼筋。灌漿料必須以拌和機拌和,若以手拌和,則缺乏流動性而使水易增加,造成收縮之危險。
5 高強度螺栓施工方法
安裝高強螺栓時構件的磨擦面應保護干燥清潔,不得在雨中作業。擰緊順序應從節點板中心向邊緣施擰,兩個連接件的為先主要后次要的順序,H型鋼構件為上翼緣、下翼緣、復板的順序,同一節柱上梁、柱節點緊擰順序為先上梁柱接點再下梁柱節點,最后為中間梁柱節點其外露絲扣不得小于2扣,連接檁條墻梁用的普通螺栓每螺栓不得墊兩個墊圈。所有安裝螺孔,均不得采用氣割擴孔,當板疊銷孔超出允許偏差造成連接螺栓不能穿通時,可用電磨頭進行修整,但修整后的最大直徑應小于螺栓直徑的1.2倍,修整時應防止鐵屑落入板疊縫隙。
6 支撐系統的安裝
(1)支撐系統應配合鋼結構吊裝,進行交叉作業,流水施工。
(2)支撐應按規定要求及時安裝,要求安裝位置準確,達到設計要求,確保鋼結構整體剛度和穩定性。
(3)吊裝完成后馬上要再調整構件間之垂直度及水平度,為確保連續構件間的正確準線,需及時安裝柱間支撐及水平支撐及調整這些支撐。調整柱撐應使一邊柱撐鎖緊另一邊放松,當柱已達到垂直度時,則柱撐應該最后鎖緊到拉緊狀況,但不要把斜撐鎖太緊而損害構件。從屋檐到屋脊系利用屋脊點為中心點調整水平支撐。
參考文獻
關鍵詞:鋼結構;安裝;焊接;施工技術;
由于鋼結構在施工時周期短,且承載力高以及抗震性能好,已經在各個領域中得到廣泛使用,建筑鋼結構技術也已被列為建筑業推廣的最佳新技術之一。鋼結構的質量一旦有缺陷將會對整個建筑工程起到致命的影響,所以必須強調鋼結構工程焊接安裝的質量控制。
1.鋼結構安裝焊接施工技術要點
1.1鋼結構地腳螺栓的安裝
為保證地腳螺栓埋設的精度(不超過5mm),需要在地腳螺栓的加工和埋設中進行嚴格的控制。
保證地腳螺栓埋設精度的前提是地腳螺栓加工精度符合要求。加工時,其精度應控制在直線2mm,軸線3mm以內。為了對地腳螺栓進行精確定位,按地腳螺栓尺寸加工兩套定型模板,加工前先用兩套定型模板先將地腳螺栓拼裝在一起,再用角鋼將螺栓相互固定,使同一組螺栓成為一個整體。同時,地腳螺栓預埋時,用斜向剛性支架將螺栓固定在樁上,防止了螺栓的整體偏移。
預先在樁承臺上根據地腳螺栓的底部標高焊接兩道水平角鋼,焊接時,將加工完的地腳螺栓放至水平角鋼上,嚴格控制其標高和軸線位置后用角鋼將地腳螺栓與樁固定在一起。
先用全站儀將庫房的四角龍門樁打出,根據四角樁將每個軸線放出,地腳螺栓固定時,用兩臺經緯儀按兩道軸線交叉控制,同時用水準儀隨時控制其標高。在承臺砼澆注之前和之后對地腳螺栓進行復測。
1.2鋼構件安裝
鋼構構件安裝工藝流程如下:清理現場、定位測量鋼立柱安裝柱間支撐安裝吊車梁安裝校正、檢驗屋面梁拼裝。
安裝過程中按照盡早形成穩定的剛性單元原則,針對本工程實際,從邊軸開始安裝立柱,吊車梁,形成穩定的剛性單元,再依次轉向其他軸。安裝完鋼立柱、吊車梁后進行鋼屋架梁安裝,過程中隨時進行校正。
1.3鋼立柱安裝
立柱安裝前,用經緯儀和水平儀對立柱基礎、標高和地腳螺栓尺寸進行復查確認,確保各點符合平面軸線度、坐標標高、平整度等方面的要求。每個基礎找出毛面,并清掃干凈,確保細石砼灌注的有效咬合。在每個獨立基礎彈出縱橫軸線,同時在柱底座承面上也刻出縱橫軸線,確保安裝時柱底座軸線與基礎縱橫軸線重合。在柱的腹面彈出中軸線,以便在安裝時控制、調整立柱的垂直度。從牛腿頂往下返出1m標高線,以便測量、控制牛腿的標高,確認以上工作完成后開始進行立柱的安裝。
立柱的吊升采用旋轉法進行。吊機邊升鉤、邊旋轉,使柱身繞柱腳而旋轉,當立柱由水平轉為直立后,將立柱吊離地面,然后轉至基礎上方,將立柱落在基礎頂面對正。當柱腳離基礎頂面約30~50mm時,進行對位。對位后立柱落到基礎頂面,同時將臨時固定架支撐在立柱上,使立柱臨時固定。對于單根不穩定結構的立柱,加風纜臨時予以保護。設計有柱間支撐處,安裝柱間支撐,以增強結構穩定性。
1.4吊車梁安裝
吊車梁安裝前對構件進行檢查,清除吊車梁表面的油污、灰塵等雜物。吊車梁吊裝采用單片吊裝,在起吊前按要求配好調整板、螺栓,并在兩端拉攬風繩。吊裝就位后及時與牛腿螺栓連接,并將梁上緣與柱之間連接板連接,用水平儀和帶線調整,符合規范后將螺絲擰緊。
1.5鋼梁安裝
鋼屋架梁拼裝的控制重點是拼裝后屋面梁的直線度和屋面坡度,直線度定位系統采用定位塊,屋面梁坡度由調整墊塊進行控制。為了安全,拼裝時加用臨時支撐,保證構件的穩定性。連接用高強度螺栓使用前檢查合格證并按出廠批號復驗扭矩系數。高強度螺栓應自由穿入孔內,穿入方向一致。在終擰1h以后,24h以內,檢查螺栓扭矩,應在理論檢查扭矩±10%以內。
2. 鋼結構安裝焊接的質量控制
2.1焊接變形的控制
(1)盡量減少焊縫的截面積,施焊量以滿足連接需要即可。對于凸出很高的焊縫,多出的焊縫金屬,按規范作用并不能提高其許可強度,反而增大了應力集中系數,消弱了坡口的綜合性能。對厚板,對接焊縫,可采用U型刨邊形成U型坡口,可進一步減少焊縫金屬量。
(2)焊縫應盡可能對稱,布置要靠近中和軸施焊,減少變形。
(3)環繞中和軸的焊縫要平衡,應用對稱施焊的原則,即一個收縮力對另一個收縮力相互平衡的辦法,也同樣可以在設計和焊接工序中,有效的控制變形。
(4)采用逆向回焊法施焊。當焊接總進程從左到右時,則每一焊的施焊卻應從右到左,也就是分段側焊法。因為每道施焊后,沿焊縫板內側的熱量將導致該處膨脹,而使兩塊板暫時向外分開;但當熱量在板內側向外擴散后沿板外緣的膨脹又會使板合攏。
(5)將收縮力引至有用的方法,施焊前采用焊件有意偏置的辦法有可能較好地利用收縮力,如某些組合在焊接前先裝偏一些,使其預偏量恰好可使收縮后的半間回到所需求對準位置上來。將焊接前的部件進行彎曲或預拱,就是用機械方法產生反向力來抵消收縮力的簡單例子。
2.2鋼結構焊接裂紋的控制
2.2.1熱裂紋
熱裂紋是指高溫下所產生的裂紋,通常產生在焊縫內部,有時也可能出現在熱影響區。其產生原因是由于焊接熔池在結晶過程中存在著偏析現象,低熔點共晶和雜質在結晶過程中以液態間層形式存在從而形成偏析,凝固以后強度也較低,當焊接應力足夠大時,就會將液態間層或剛凝固不久的固態金屬拉開形成裂紋。
解決措施:限制母材及焊接材料(包括焊條、焊絲、焊劑和保護氣體)中易偏析元素和有害雜質的含量,一般用于焊接的鋼材中硫的含量不應大于0.045%,磷的含量不應大于0.055%;另外鋼材含碳量越離,焊接性能越差,一般焊縫中碳的含量控制在0.10%以下時,熱裂紋敏感性可大大降低;調整焊縫金屬的化學成分,改善焊縫組織,細化焊縫品粒,以提高其塑性,減少或分散偏析程度,控制低熔點共品的有害影響;采用堿性焊條或焊劑,以降低焊縫中的雜質含攝,改善結晶時的偏析程度;適當提高焊縫的形狀系數,采用多層多道焊接方法,避免中心線偏析,可防止中心線裂紋。
2.2.2冷裂紋
冷裂紋指焊縫在冷卻過程中溫度降到馬氏體轉變溫度范圍內(300-200℃以下)產生的,可以在焊接后立即出現,也可以在焊接以后的較長時間才發生,故也稱為延遲裂紋。
解決措施:選擇合理的焊接規范和線能,改善焊縫及熱影響區組織狀態,如焊前預熱、控制層問溫度、焊后緩冷或后熱等以加快氫分子逸出;采用堿性焊條或焊劑,以降低焊縫中的擴散氧含量;焊條和焊劑在使用前應嚴格按照規定的要求進行烘干,認真清理坡口和焊絲,去除油污、水分和銹斑等臟物,以減少氫的來源;焊后及時進行熱處理。
3.結語
鋼結構工程焊接安裝的專業性很強、過程較多、范圍較廣、對施工要求極高。為此在施工過程中要嚴格控制鋼結構工程焊接安裝的幾個重要環節的質量、效率和安全性。鋼結構的連接和穩定性在整個鋼結構中占有著決定性的地位,必須要采取合理的施工工藝消除鋼結構的各種制造、安裝缺陷,以保證整個鋼結構的承受力以及穩定性。
參考文獻:
關鍵詞:建筑鋼結構;關鍵技術;安裝質量
中圖分類號:TU391 文獻標識碼:A 文章編號:
1引言
結構鋼建筑具有自重輕、施工速度快、強度高、抗震性好、環保等多項優點,是目前國內重點推廣的項目之一。在利用鋼結構建筑進行高層建筑建設過程中,合理確定鋼結構建筑的安裝施工順序、盡量采取合理的安裝措施來控制安裝質量是保證整個建筑施工質量的關鍵。下面筆者就先結合建筑鋼結構自身特點開始本次論文的分析。
2建筑鋼結構的特點
2.1鋼結構材質均勻
從機械功能的角度來看,剛才自身材質符合力學假定條件。同時因為鋼材內部結構近乎同向,因此在受外界環境作用時,其所受波動范圍相對較小,只要其所承受的應力在其可承受能力范圍內都具備很好的彈性。另外其實際受力狀態和利用工程力學計算出的結果是相近的,更容易進行選材。因為說鋼材的材質相較于其他材料更好。
2.2鋼材的塑性和韌性相對較好
鋼材的塑性和韌性都不錯,一般的壓力環境不會引起鋼材的斷裂或損傷,因此選擇鋼材作為建筑材料即使遇到超載情況,鋼材也能夠及時分配建筑內部各部分作用力,從而達到建筑各部分應變力的平衡,而不會引起建筑自身的損害。另外因為鋼材自身適應載荷能力強,因此即使遇到強震,鋼材也能夠保持很好的整體性,不會致使建筑物坍塌。實踐經驗證明,鋼材作為建筑材料具備其他材質建筑材料所沒有的抗震能力。
2.3鋼材自重輕且強度高
眾所周知,鋼材具有很高的強度,且和一般的建筑材料鋼筋混凝土結構相比,鋼結構建筑的豎向構件截面積更小,這樣就大大增加了建筑的可使用面積。且鋼材料自身自重相對較輕,在同樣高度的建筑物中,同樣高度的鋼結構的重量僅有鋼筋混凝土的一半。此時建筑內部的設計內力相對較小,所以即使遇到地震等外力,建筑物也具備較高的抗震穩定性。且鋼結構材料的施工造價成本大大低于鋼筋混凝土材料。
3建筑鋼結構安裝過程中的關鍵技術
3.1普通單層鋼的結構安裝技術
安裝普通單層鋼時應注意以下幾個方面:(1)要遵循規定的構件吊裝順序。吊裝平面構件時需考慮到該類構件主要是為了形成建筑空間結構體系的穩定性;在實際施工過程中應先吊裝豎向構件其次才考慮平面構件。而在吊裝豎向構件時,首先應吊裝柱,其次才是吊車梁,再者是制動桁架最后才是托架;(2)標準樣本間的安裝。安裝時柱和柱之間已形成排架,因此實際施工中最好選擇柱間間隙較大的鋼柱。施工中必須將安裝系統誤差降至最低,且不能超出規定的誤差范圍,通常只要制作孔位合適,不僅安裝效率高且安裝誤差也會相對較小。
3.2多高層建筑結構的安裝
多高層建筑結構的安裝需注意以下幾個方面:(1)總平面體系規劃設計。該種規劃設計必須全面考慮到建筑施工中起重機的布置、排水系統的布置、縱橫軸線尺寸的選擇;機械開行路線等多個因素。因為這些因素都決定著高層建筑的最終結構體系;(2)鋼框架吊裝的基本順序。建筑工程中的鋼構件多為豎向結構鋼柱體,一般施工條件下一節2—4層即可。另外在實際施工中還需考慮到吊塔爬升過程中工程對吊塔框架穩定性及吊裝進度的要求。若是進行流水段施工作業劃分,還需先組成標準的框架體系結構然后再進行流水作業段的劃分。
4建筑鋼結構安裝過程中需要注意的質量控制要點
4.1鋼結構件制造過程中重點工序的控制
建筑鋼結構制作過程中需要進行一下幾項重點工序控制:(1)鋼結構的組裝工藝。鋼結構的組裝工藝需考慮每個組裝零件的尺寸精度,另外鋼結構的組裝工藝對工裝精度的要求相對較高,因此在組裝時需看準圖紙,編制最合理、切實實際的組裝工藝同時在組裝過程中經常對工裝精度進行檢查;(2)鋼結構的焊接技術。進行鋼結構焊接時,要確實施工焊接在焊接前能夠制定一套完善的焊接工藝指導書來對施工中的焊材、焊劑和配套氣體進行嚴格選材。同時焊接易變形構件時可以通過嚴格控制溫度的方法來進行焊接矯正。施工中若用到焊條、焊劑和粉芯焊絲,需在使用前嚴格按照說明書或相關工藝文件進行烘干。若施工中某鋼種首次接受焊接,需進行焊接工藝評定同時制定對應的焊接工藝。為了減少焊接過程中焊接對焊材造成的壓力,需對鋼材需要焊接的部位進行預熱處理,同時在焊接過程中確保焊材能夠隨時進行加熱處理,從而保證實際操作中能夠一次性焊接一條焊縫。焊接完成后,還需依據相關標準對焊材進行后熱處理。
4.2建筑鋼結構緊固件連接的質量控制
建筑鋼結構緊固件連接的質量控制可以從以下幾個方面進行考慮:(1)首先連接件本身的質量要符合國家標準,為了確保連接件的質量,需在實際安裝之前對連接件進行高強性的螺栓摩擦面的抗滑移系數實驗,在此基礎上對螺栓的出場證明、螺栓批號等進行仔細檢查,符合要求才可使用;(2)利用剛強性螺栓連接鋼結構體時需確保摩擦面的加工質量,盡量減少摩擦面的污染和銹蝕,只有這樣才能夠保證摩擦面的抗滑移系數;(3)安裝高強性螺栓時必須是自由穿入,不能通過敲打和擴張的方式進行螺栓固定。
5結語
鋼結構施工在我國仍然處于起步階段,但是隨著經濟的發展以及城市化進程的加快,鋼構件建筑材料的性能優勢必將顯現出來,而其在高層建筑中的應用范圍也會越來越廣泛。在利用鋼結構進行建筑施工時,我們應當加強施工控制管理,做好施工的進度管理和質量管理。同時及時總結鋼結構建筑施工中鋼結構材料應用的關鍵技術同時對如何保證建筑鋼結構的質量進行深層分析,只有這樣才能夠確保鋼結構工作的施工質量,保證建筑施工最終質量。
參考文獻:
[1]陳海濤.建筑鋼結構安裝技術及質量控制要點 中國新技術產品.2013.(11).