建筑钢结构施工综合技术分析

建筑钢结构施工综合技术分析

郭明

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摘要：建筑钢结构工程具有体量轻、施工流程简便、抗震性能强、质量等级高、综合成本相对较低等优势特征，备受建筑行业的推崇。但建筑钢结构施工技术实践应用环节还存在诸多问题，对此，建筑企业需优化改造钢结构施工技术，定期组织专业技能培训，加强施工质量管控，保证建筑工程施工质量安全。

关键词：建筑；钢结构施工；综合技术

1工程概况

案例工程武汉市轨道交通8号线赵家条配套综合开发项目一期钢结构工程安全等级和防火等级均为一级标准,抗震设防分类为重点设防类(乙类),抗震设防烈度为6度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.05g。结构抗震等级:核心筒为一级;钢管混凝土框架为一级;钢梁抗震等级为一级。主楼结构采用“圆钢管混凝土柱、钢梁—钢筋混凝土核心筒”混合结构体系,钢结构工程总量约1.3万t。

2.施工重点难点分析

2.1深化设计

深化设计是复杂高层建筑钢结构施工的重难点,主要表现在两个方面:(1)高层建筑钢结构规模大,钢结构分布面广,交叉作业频繁,对钢结构与其他专业碰撞的处理难度大,深化设计过程中与各专业的协调管理及确保钢结构与其他相关专业的交叉作业的顺利实施,是施工重难点之一。(2)外框柱截面大,连接节点构造复杂、形式多样,对此类复杂构件、节点的深化设计同样是深化设计重难点。因此必须完善设计组织,做好各专业间的信息沟通和技术交底,完善图纸审核制度和流程,并通过三维实体模型提前进行模拟验证。

2.2钢结构复杂节点的制作加工

该项目钢柱大多为圆管柱,且柱上部牛腿较多,同一柱与梁的连接节点最多有六个牛腿,这就要求严格控制钢结构的制作精度,以便后续安装焊接。对此,需要抓好两个关键控制点:(1)从源头工序上进行严格把关,下料时控制好尺寸,特别是零件坡口尺寸,组立时要控制好定位和坡口间隙的精度。(2)采取合理的工艺措施,控制组对精度,并利用BIM进行三维模拟。

2.3钢结构吊装

本项目施工场地狭小,吊装区域附近临近其他超高层建筑,而且存在超长构件,最长构件达到33.6m。这就给吊装工作带来很大的难度。因此,必须在施工前做好充足的装备:(1)吊装前做好构件的进场、验收与堆放顺序安排;(2)起重机械选型以及吊装方案结合现场实际情况,并采用BIM技术进行三维模拟吊装,避免出现卡杆现象以及吊车超负荷状况;(3)对超长构件,采取合理分段并经设计单位审核;(4)为保障吊装的安全性和安装的稳定性,局部大跨度简支梁和悬挑梁在吊装前需搭设临时支撑,待支撑及次梁安装完毕,结构具有一定的强度、整体性后方可拆除。

3钢结构的安装流程

3.1地脚锚施工

3.1.1支架运用槽钢和角钢进行加工，利用夹板和角钢以及支架来连接锚栓，然后再进行抗剪键槽的安装，当垫层结束再放地脚锚栓支架的相应位置线，等到基础的钢筋结束绑扎以后再进行支座的安装，并和钢筋加以连接，运用塔式起重机把已经安装的地脚锚栓支架固定在相应的支座之上，然后再对位置进行校正，最后将其完全焊接牢固再安装斜支撑，然后将支架进行有效的连接，安装组和组断开位置的抗剪键槽。

3.1.2对柱脚的底部施工则先对灌浆的基底进行相应的处理，然后再进行支模和灌浆，最后进行养护工作以及拆除工作。

3.2安装钢板剪力墙

3.2.1施工的安装顺序

建筑物的每一层钢板墙均分成两个部分，然后每个部分均同时运用两台起重机进行安装；西南位置以顺时针从中间往外部进行安装，西北位置则以逆时针从中间往外部进行安装；东南位置以逆时针从中间往外部进行安装，东北位置以顺时针从中间往外部进行安装。

3.2.2安装的流程

首先同时使用两台起重机安装施工西侧的十字柱，然后再将十字柱外的钢板墙安装施工，再施工安装内部的里角处钢柱，再施工安装外部的钢板墙，再施工安装TE轴的钢板墙，再施工安装T℃轴的钢柱，再施工安装TF轴的钢板墙，再施工安装里角的钢柱，再施工安装钢柱的外钢板墙，再施工安装柱间和外钢板墙，再施工安装外角处的钢柱，再施工安装外角钢柱外的钢板墙、再施工安装余下的柱间钢板墙，再安装施工地下的钢板墙，安装结束再依据上述的安装来对东侧的钢板墙进行安装。

3.3钢柱矫正的技术要点

按照钢柱矫正部位不同，主要划分为钢柱错口校正、钢柱轴线校正、钢柱垂直度校正及钢柱标高矫正。

以基面中线与柱体中线为标准，调整控制第一节柱体柱脚的位移。一旦察觉位移尺度超过限定标准范围，则立即对千斤顶进行反向调整，并将柱脚插筋根部位置作为千斤顶支力点。针对上下两节钢柱错口的校正，施工人员需在下节柱的耳板连接处增设垫片，利用千斤顶进行调整。

针对钢柱垂直度的校正，施工人员要将两台全站仪分别设置在轴线控制线上，后视前方的同一轴线控制线，并固定照准部，然后倒转望远镜，对比钢柱头上标尺读数与设计控制值，进一步明确矫正方向，此时指导技术人员实施操作，直至两个正交方向的位置均满足要求。待钢柱轴线校正位置准确后，复测钢柱垂直度，将垂直度控制在合理范围内。

调整钢柱标高也是至关重要的环节。施工人员要严格参照标准规范，对标高偏差超限的钢柱进行调整。针对标高偏差较大的钢柱，要返厂处理，直至偏差处于合理范围；针对标高偏差较小的钢柱，在现场完成调整。在第一节钢柱矫正完毕后，采用缆风绳拉紧柱顶耳板与底板，或者采用焊接技术将角钢与柱身固定在混凝土地面上。同时，将柱底板与垫块围焊，以防后续施工对钢柱垂直度造成不利影响。

4建筑钢结构施工技术管理与质量控制策略

4.1施工前期的质量控制策略

施工前期质量控制工作涉及诸多内容，且相关构件较为繁杂。在整个质量控制工作中，审查建筑钢结构施工图纸与钢结构原材料质量至关重要。严格按照项目的各项基本要求与建筑施工要求，对钢结构工程进行设计，可保证整个钢结构工程质量。针对建筑工程，需在确保混凝土独立柱高效融入的基础上，优化钢结构设计。在钢结构工程设计过程中，全面控制混凝土基础轴线、地脚螺栓数量、位置、标高与螺栓孔规格等。参照工程概况，制定完善的构件进场规划方案，加强施工材料、运输车辆、机械设备与人力资源协调管理工作，进而保障建筑钢结构工程施工的有序运转，强化整体施工质量。

4.2施工阶段的质量控制策略

严格按照设计施工方案，全面落实钢结构施工作业程序。明确工程设计图纸中不合理、不规范的内容，第一时间与设计人员进行协商与沟通；在更正施工作业计划后，组织技术人员开展交底工作，进一步明确施工计划方案。与此同时，根据施工现场概况，引导施工技术人员熟悉场地、选定施工工艺、优化设备配置。

在材料与设备进入现场时，严格遵照标准规范进行材料和半成品质量检查，确保材料和半成品质量符合要求。在正式焊接前，鉴定焊接工艺，参照施工操作报告进行焊接操作。根据不同材质、硬度的钢筋材料，选择对应的钢筋焊接技术。针对全熔透的一级、二级焊接工艺，实施超声波探伤，并参照工程设计图纸，调整焊脚尺寸，加强焊接处理的美观性与合理性。

结论

复杂高层建筑钢结构施工环境复杂,技术要求高,具有一定的危险性,要保证顺利实施,必须提前做好结构件深化设计和施工组织设计,对施工过程中可能存在的环境、人员、技术、设备等各种因素提前做出分析,提前制定策略,做好事前预防、事中控制、事后检查验收和技术方案总结,只有这样,才能保证钢结构施工技术持续提高。

参考文献：

[1]杨文玮.超高层建筑钢结构施工技术要点[J].工程技术研究,2020(10):49-50.

[2]柳长谊.关于高层建筑钢结构施工技术的研究[J].绿色环保建材,2020(05):164+166.