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【摘 要】钢结构施工要求有专业化的加工机械和熟练的操作工人，实现纯工厂化的加工制作，在钢结构施工的同时还常常穿插土建、设备等安装的施工，是一个复杂的系统工程。本文从钢结构的应用范围、施工技术、施工中存在的问题出发，简述解析了钢结构的施工流程及以后的发展前景。
【关键词】钢结构；应用范围；施工技术；发展前景
现代建筑结构趋向选择高强度、低污染、质量轻的构件为需求，利用空间结构体系、桁架结构体系借助特殊结构对现有的结构体系进行加固。钢结构以其自身的优点，恰好能满足这一需求。随着国民经济的高速发展和综合国力的不断提高，大跨度空间钢结构的社会需求和工程应用逐年增加，钢结构跨度的增大和造型设计的复杂化，对空间钢结构的施工技术提出更高的要求。
1 钢结构建筑简介与应用范围
钢结构是指以钢材为材料做成受力构件的结构，强度高、自重轻、施工速度快、抗震性能好、节能环保及工业化程度高这些特点都是钢结构建筑的优点，因此其成为了我国“十一五”期间的重点推广项目之一。钢结构的安装要是在施工过程中出现了问题，轻者会影响工期，破坏结构外观，浪费材料等；重者则可能会造成人员的伤亡，甚至给社会带来严重的不良影响。因此，如何精确地确定钢结构安装的施工顺序和采用多种措施提高施工安装的质量便是钢结构工程施工的关键。随着钢材的材质和钢结构设计形式的改进，钢结构的应用得到了很大的发展，根据笔者的实践经验，工业与民用建筑钢结构常常应用在以下范围：
（一）厂房仓库等建筑的大跨度结构
吊车起重量较大或其工作空间需求较大的多采用钢骨架。近年来随着网架结构的大量应用，一般的工业车间和仓库都采用钢结构。
（二）多层和高层建筑的高耸结构
塔架和桅杆结构类。该类建筑需要美观实用、搭建便利、快速安装、易于维修；多层和高层建筑的骨架类。如北京京广中心、国际经济交流中心、环球金融中心、电视大楼等。
2 钢结构的施工技术
近年来，我国钢结构设计和施工技术都有了很大的飞跃，特别是奥运工程中钢结构展示出来的水准，让全世界看到了中国钢结构设计施工方面的创新和成就。
（一）钢结构基础施工技术
1、螺栓的预埋和安装
钢结构基础技术是关键。比如地脚螺栓的精度关系到钢结构定位，位置应给予严格控制，施工中严格控制基础轴线位移控制在±2.0mm范围内，预埋螺栓标高偏差控制在±5.0mm以内，埋设后要进行两次复测。如果地脚螺栓预埋有困难，可以加工制作定位钢板辅助螺栓定位。螺栓紧固时分析实际情况，可以按初拧、终拧或者初拧、复拧和终拧进行操作。
2、吊装
钢柱吊装：钢柱是决定钢结构工程中的主要竖向构件，在吊装时必须既保护之前的柱脚螺栓，又要保证钢柱本身安全。根据实际情况可采用双机吊装或者单机吊装。钢柱吊装就位后，要按规范规定的数值进行校正，长度误差不得超过±3.0mm，垂直偏差应校正到零。
钢梁吊装：钢梁在吊装前，应做好安全防范措施和吊装方案设计。吊点的数目和位置、一次性吊装的钢梁数目和是否地上组装梁柱结合体后再吊装。吊装方案既要根据工程要求又要符合操作规范，不可造次。
3、焊接
钢结构焊接是指被焊工件在焊条的作用下，通过加热、加压或两者并用，使工件形成永久性不可拆分连接的工艺过程。影响焊接质量的因素很多，从施工主体上必须严格控制；焊工必须持证上岗，按规程操作；现场设备配备齐全，防网、防雨措施得力；焊条必须质量保关；焊缝清渣自检及时合格；钢结构焊接常见的有电弧焊、埋弧焊、CO2实焊丝气体保护焊、CO2药芯焊丝气体保护焊、电渣焊和栓钉焊等。
（二）钢结构施工的工艺流程
1、钢柱安装
钢柱在运输到位后，其摆放安装过程中需要按照以下五点要求：
（1）定位轴线
用水墨线在钢柱摆放的基础混凝土平面上标记出钢柱就位的十字线，并且相应地在钢柱柱身上标记出定线。
（2）钢柱吊装
采用临时吊装耳板进行钢柱吊装，同时在钢柱吊装就位后进行切割磨平的工作。考虑到钢柱的长度，其吊装过程中采用斜拉起吊，同时将柱脚用木板垫高。
（3）柱就位轴线调整
运用专用角尺检查钢柱就位的情况并进行适当的调整。调整工程中需要三人同时操作，一人移动钢柱，一人协助稳定，另一人进行检测。钢柱就位的标准是：基础平面上标记的定位线与钢柱柱身的定位线相吻合，其误差必须控制在2毫米之内。
（4）柱顶标高调整
钢柱就位轴线调整完毕后，需进行钢柱标高调整。其操作方法为：先将标高基准点于柱身上标记，然后用水准仪测定其差值，适当以增加垫片（垫片最多不得超过2片）来调整钢柱的柱顶标高。
（5）钢柱垂直度校正
a初步校正：对钢柱的垂直角度进行初步调整和校正，可利用水平尺完成此项工作。
b精确校正：同时利用2台经纬仪从钢柱的2个侧面进行观测，运用缆风绳的摆动进行精确调整和校正，并注意在柱脚下垫铁。待精确校正完毕后，紧固钢柱的脚螺丝，并将其柱脚与垫铁牢固焊接。
2、钢梁安装
（1）起吊准备
在对钢梁吊装前，需要仔细检查其型号、编号、几何尺寸、承剪板位置与方向以及焊缝质量和螺栓连接面。另外在起吊钢梁之前，要对钢梁身上的浮锈和污物进行清除摩擦，并将梁与柱对接的定位线标记于梁身。
（2）吊装过程
运用两点绑匝吊装法对钢梁进行吊装。当吊装基本就位时，仔细调整钢梁的位置使得梁身上的定位线与钢柱身上的定位线基本吻合，随机进行点焊操作加固。
（三）钢结构创新施工技术
1、大型钢屋盖整体提升
智能微机液压整体提升技术是近年来建筑钢结构施工领域的创新技术。其主要工作原理是帕斯卡液压原理，根据各作业点要求组合液压千斤顶集群，在微机智能控制下操作，平稳整体提升，其难点是移位过程中要确保大型结构的原始姿态。
2、应用软件分析和仿真
近年来，我国在钢结构施工安装方面运用了软件仿真模拟技术，对复杂钢结构和复杂施工情况进行仿真，并通过仿真代替大量试验，既保证了施工精准，又提高了施工效率。创建三维实时动态仿真，完成各种构件装配、吊装试验和优化施工过程，还能提前发现施工方案中的问题并及时纠正，减少工地试拼装工序，达到事半功倍的效果。
3 钢结构施工中存在的问题
目前，钢结构工程施工中存在的主要问题是由于操作人员的失误操作或过失操作引起的。其主要体现在以下四个方面：
1、对施工图纸不熟悉，并且在图纸未经会审的情况下，盲目仓促地施工；或者审核后施工单位未经主管部门的同意擅自修改图纸酿成大祸。
2、没有按照相关规定和标准验收钢结构工程。
3、施工过程中未曾按照相关规范施工标准进行操作。
4、设计的施工方案不周全，施工单位管理系统紊乱。
4 钢结构应用的发展前景
就钢结构应用发展前景来看，出现最明显的五个特点。一是向高耸建筑发展。钢结构建筑高度越来越高。二是钢结构工程向大规模方向发展。建筑单体由几千吨发展到几万的项目已经屡见不鲜，有的甚至规划用钢几十万吨。三是向大跨度方向发展。从原来的几十米发展到几百米、几千米。四是向造型美观化、施工复杂化方向发展。五是施工理论和技术规程不断更新和修编。
5 结语
钢结构施工技术内容丰富，要求严格，需要基础科学与工程科学密切配合与交叉渗透，并根据工程实际不断创新和发展，2008年北京奥运会新建的奥运场馆钢结构技术成果足以证明这一点，钢结构行内企业有必要进行施工技术的跨越式升级，全面掌握钢结构的各项技术，为我国钢结构建筑更加繁荣昌盛而努力。
参考文献
[1]编委会《钢结构制作安装便携手册》2008.03中国计划出版社
[2]周松盛《建筑钢结构技术手册》2009.03安徽科学技术出版社
[3]王景文《实用钢结构工程安装技术手册》2006.07中国电力出版社
[4]沈祖炎《钢结构学》2005.04中国建筑工业出版社
【关键词】钢结构；应用范围；施工技术；发展前景
现代建筑结构趋向选择高强度、低污染、质量轻的构件为需求，利用空间结构体系、桁架结构体系借助特殊结构对现有的结构体系进行加固。钢结构以其自身的优点，恰好能满足这一需求。随着国民经济的高速发展和综合国力的不断提高，大跨度空间钢结构的社会需求和工程应用逐年增加，钢结构跨度的增大和造型设计的复杂化，对空间钢结构的施工技术提出更高的要求。
1 钢结构建筑简介与应用范围
钢结构是指以钢材为材料做成受力构件的结构，强度高、自重轻、施工速度快、抗震性能好、节能环保及工业化程度高这些特点都是钢结构建筑的优点，因此其成为了我国“十一五”期间的重点推广项目之一。钢结构的安装要是在施工过程中出现了问题，轻者会影响工期，破坏结构外观，浪费材料等；重者则可能会造成人员的伤亡，甚至给社会带来严重的不良影响。因此，如何精确地确定钢结构安装的施工顺序和采用多种措施提高施工安装的质量便是钢结构工程施工的关键。随着钢材的材质和钢结构设计形式的改进，钢结构的应用得到了很大的发展，根据笔者的实践经验，工业与民用建筑钢结构常常应用在以下范围：
（一）厂房仓库等建筑的大跨度结构
吊车起重量较大或其工作空间需求较大的多采用钢骨架。近年来随着网架结构的大量应用，一般的工业车间和仓库都采用钢结构。
（二）多层和高层建筑的高耸结构
塔架和桅杆结构类。该类建筑需要美观实用、搭建便利、快速安装、易于维修；多层和高层建筑的骨架类。如北京京广中心、国际经济交流中心、环球金融中心、电视大楼等。
2 钢结构的施工技术
近年来，我国钢结构设计和施工技术都有了很大的飞跃，特别是奥运工程中钢结构展示出来的水准，让全世界看到了中国钢结构设计施工方面的创新和成就。
（一）钢结构基础施工技术
1、螺栓的预埋和安装
钢结构基础技术是关键。比如地脚螺栓的精度关系到钢结构定位，位置应给予严格控制，施工中严格控制基础轴线位移控制在±2.0mm范围内，预埋螺栓标高偏差控制在±5.0mm以内，埋设后要进行两次复测。如果地脚螺栓预埋有困难，可以加工制作定位钢板辅助螺栓定位。螺栓紧固时分析实际情况，可以按初拧、终拧或者初拧、复拧和终拧进行操作。
2、吊装
钢柱吊装：钢柱是决定钢结构工程中的主要竖向构件，在吊装时必须既保护之前的柱脚螺栓，又要保证钢柱本身安全。根据实际情况可采用双机吊装或者单机吊装。钢柱吊装就位后，要按规范规定的数值进行校正，长度误差不得超过±3.0mm，垂直偏差应校正到零。
钢梁吊装：钢梁在吊装前，应做好安全防范措施和吊装方案设计。吊点的数目和位置、一次性吊装的钢梁数目和是否地上组装梁柱结合体后再吊装。吊装方案既要根据工程要求又要符合操作规范，不可造次。
3、焊接
钢结构焊接是指被焊工件在焊条的作用下，通过加热、加压或两者并用，使工件形成永久性不可拆分连接的工艺过程。影响焊接质量的因素很多，从施工主体上必须严格控制；焊工必须持证上岗，按规程操作；现场设备配备齐全，防网、防雨措施得力；焊条必须质量保关；焊缝清渣自检及时合格；钢结构焊接常见的有电弧焊、埋弧焊、CO2实焊丝气体保护焊、CO2药芯焊丝气体保护焊、电渣焊和栓钉焊等。
（二）钢结构施工的工艺流程
1、钢柱安装
钢柱在运输到位后，其摆放安装过程中需要按照以下五点要求：
（1）定位轴线
用水墨线在钢柱摆放的基础混凝土平面上标记出钢柱就位的十字线，并且相应地在钢柱柱身上标记出定线。
（2）钢柱吊装
采用临时吊装耳板进行钢柱吊装，同时在钢柱吊装就位后进行切割磨平的工作。考虑到钢柱的长度，其吊装过程中采用斜拉起吊，同时将柱脚用木板垫高。
（3）柱就位轴线调整
运用专用角尺检查钢柱就位的情况并进行适当的调整。调整工程中需要三人同时操作，一人移动钢柱，一人协助稳定，另一人进行检测。钢柱就位的标准是：基础平面上标记的定位线与钢柱柱身的定位线相吻合，其误差必须控制在2毫米之内。
（4）柱顶标高调整
钢柱就位轴线调整完毕后，需进行钢柱标高调整。其操作方法为：先将标高基准点于柱身上标记，然后用水准仪测定其差值，适当以增加垫片（垫片最多不得超过2片）来调整钢柱的柱顶标高。
（5）钢柱垂直度校正
a初步校正：对钢柱的垂直角度进行初步调整和校正，可利用水平尺完成此项工作。
b精确校正：同时利用2台经纬仪从钢柱的2个侧面进行观测，运用缆风绳的摆动进行精确调整和校正，并注意在柱脚下垫铁。待精确校正完毕后，紧固钢柱的脚螺丝，并将其柱脚与垫铁牢固焊接。
2、钢梁安装
（1）起吊准备
在对钢梁吊装前，需要仔细检查其型号、编号、几何尺寸、承剪板位置与方向以及焊缝质量和螺栓连接面。另外在起吊钢梁之前，要对钢梁身上的浮锈和污物进行清除摩擦，并将梁与柱对接的定位线标记于梁身。
（2）吊装过程
运用两点绑匝吊装法对钢梁进行吊装。当吊装基本就位时，仔细调整钢梁的位置使得梁身上的定位线与钢柱身上的定位线基本吻合，随机进行点焊操作加固。
（三）钢结构创新施工技术
1、大型钢屋盖整体提升
智能微机液压整体提升技术是近年来建筑钢结构施工领域的创新技术。其主要工作原理是帕斯卡液压原理，根据各作业点要求组合液压千斤顶集群，在微机智能控制下操作，平稳整体提升，其难点是移位过程中要确保大型结构的原始姿态。
2、应用软件分析和仿真
近年来，我国在钢结构施工安装方面运用了软件仿真模拟技术，对复杂钢结构和复杂施工情况进行仿真，并通过仿真代替大量试验，既保证了施工精准，又提高了施工效率。创建三维实时动态仿真，完成各种构件装配、吊装试验和优化施工过程，还能提前发现施工方案中的问题并及时纠正，减少工地试拼装工序，达到事半功倍的效果。
3 钢结构施工中存在的问题
目前，钢结构工程施工中存在的主要问题是由于操作人员的失误操作或过失操作引起的。其主要体现在以下四个方面：
1、对施工图纸不熟悉，并且在图纸未经会审的情况下，盲目仓促地施工；或者审核后施工单位未经主管部门的同意擅自修改图纸酿成大祸。
2、没有按照相关规定和标准验收钢结构工程。
3、施工过程中未曾按照相关规范施工标准进行操作。
4、设计的施工方案不周全，施工单位管理系统紊乱。
4 钢结构应用的发展前景
就钢结构应用发展前景来看，出现最明显的五个特点。一是向高耸建筑发展。钢结构建筑高度越来越高。二是钢结构工程向大规模方向发展。建筑单体由几千吨发展到几万的项目已经屡见不鲜，有的甚至规划用钢几十万吨。三是向大跨度方向发展。从原来的几十米发展到几百米、几千米。四是向造型美观化、施工复杂化方向发展。五是施工理论和技术规程不断更新和修编。
5 结语
钢结构施工技术内容丰富，要求严格，需要基础科学与工程科学密切配合与交叉渗透，并根据工程实际不断创新和发展，2008年北京奥运会新建的奥运场馆钢结构技术成果足以证明这一点，钢结构行内企业有必要进行施工技术的跨越式升级，全面掌握钢结构的各项技术，为我国钢结构建筑更加繁荣昌盛而努力。
参考文献
[1]编委会《钢结构制作安装便携手册》2008.03中国计划出版社
[2]周松盛《建筑钢结构技术手册》2009.03安徽科学技术出版社
[3]王景文《实用钢结构工程安装技术手册》2006.07中国电力出版社
[4]沈祖炎《钢结构学》2005.04中国建筑工业出版社