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摘要:随着经济的飞速发展,科技水平的快速提升,我国钢结构建筑工程不断涌现,而且因为其施工工期较短、抗震性较强、自重较轻、能够回收利用,装配简单,逐渐被越来越多的人们所接受。但伴随着人们生活水平的不断提高,对建筑业钢结构施工的技术与质量提出了更高的要求。而建筑施工的技术与质量问题不仅仅是由施工人员的技术水平决定的,还与施工过程的质量控制息息相关。本文就针对建筑钢结构施工技术及质量控制问题进行分析、探讨。
关键词:钢结构;施工技术;质量控制
中图分类号: TU74 文献标识码: A
随着建筑市场规模的持续扩大,钢结构的应用有了很大的发展,不管是在数量还是质量上都远超过去。建筑钢结构通常是以钢材为建筑主体结构,采用钢板、型钢等钢材来制作各类建筑构件,例如钢梁、钢柱、钢析架等,再把这些钢结构建筑构件用螺栓、铆钊或焊接等方式予以连接,使各部分构件装成相对完整的结构体系。在建筑施工工程中,钢结构是需要高加工精度的构件,施工技术与质量控制的好坏直接关系到建筑结构的安全可靠性。为此,积极采取提高建筑钢结构施工的技术与质量控制措施势在必行。
1、工程概况
某大厦工程是一个集酒店、办公、商业于一体的大型多功能综合性建筑,地上22层,地下3层,檐口高度为75m,总建筑面积达267345m2。在施工过程中,施工企业为了在有限的规划区域内追求建筑设计上的标新立异,在设计上使用了跨度较大的悬挑结构,既充分利用空间资源,还体现出一定的独创性。
此外,某建筑工程使用多层钢框架结构,围护采用彩钢板,纵向柱距6m,跨度48m,长为120m,基础为钢筋混凝土基础。整个建筑工程不设天窗,钢梁和钢柱均采用热轧H型钢、工厂焊接H型钢。该建筑工程钢结构的施工技术与质量控制都在严格的监督管理中进行。
2、建筑钢结构施工技术
2.1、平面布置和结构选型
在具体的建筑钢结构施工过程中,钢结构不适合用在有较多轴线错开,或是质心形心和距离较大,容易产生较大扭转的住宅平面,一般适合于平面布置没有凹凸变化,基本上比较匀称、规正的建筑平面中。对风荷载和地震荷载作用下的水平位移进行控制,是钢结构住宅设计的重要内容,所以,认真考虑抗侧力结构的特征是十分重要。
2.2、变形限值的讨论
抗侧力结构既可以是钢筋混凝土结构,又可以是钢结构,如果采用钢桁架作为抗侧力结构组成纯钢结构的话,规范规定:在地震作用下,顶点位移1/300,层间位移1/250;在风力作用下,顶点位移1/500,层间位移1/400。所以,采用这种结构可能会提高用钢指标,也就增加了工程造價。在实际施工中,如果按照1/300的钢结构限值来控制结构刚度,在地震中待钢结构参加工作时,钢筋混凝土剪力墙己经产生了结构破坏,这种考虑不够安全,但如果按照钢筋混凝土剪力墙限值1/800来控制结构刚度,钢柱和钢梁的截面则会因地震强度的加大而大幅度增加。
2.3、层数和层高的确定
每一种钢结构形式都有其自身的最佳建造高度和适用范围,对于那些高层或超高层建筑来说,钢结构形式具有独特优势。同时,因为高层建筑对地震设防的要求比较高,在相同条件下,钢筋混凝土的梁柱和钢结构梁柱的断面虽然比较小,但在住宅建筑中,柱与梁的存在依旧显得很尴尬。比较而言,使用钢结构在多层或“小高层”工程中具有一定优势。一般情况下,大空间的自由分割是住宅建筑的最佳设计,在墙体结构中,如果想要获得最大空间,就需要通过大开间、大进深来实现,这就会造成楼板厚度的增加、结构与用钢量的加大,最终会影响到剪力墙的强度、厚度和配筋。
2.4、柱网确定
柱网的确定一般是根据平面分割的具体情况来实现的,它与梁的位置、截面的高度,以及钢梁的隐蔽方法密切相关。确定柱网的关键在于外墙位置的柱距,也就是说,处理好了沿外墙的钢梁和外墙窗上皮的高度关系,柱网也就基本确定了。
2.5、结构体系选择
2.5.1、对于5~6层以下的建筑工程,可以采用框架-支撑体系或框架体系,6层以上的可采用框架-混凝土剪力墙(核心筒)体系或框架支撑体系,而多层房屋大多采用双重体系。
2.5.2、框架柱可分为钢骨砼柱、H型钢柱和钢管砼柱三种类型,其中,钢管砼柱和钢骨是组合柱。对于小型高层建筑来说,采用组合柱比H型钢柱更能起到节约刚才的作用。
2.5.3、剪力墙比钢支撑的延性低,在大震时延性低的地震力大,延性好的地震力小,就抗震性能而言,钢支撑优于砼剪力墙。
2.5.4、迄今为止,对钢框架-砼剪力墙体系的抗震性能研究还不够完善,没有将其列入抗震规范,虽然现在应用比较多,但在实际应用过程中,必须认真分析建筑特点,有针对性的做出选择。
3、建筑钢结构施工质量控制
3.1、严格审查钢结构安装施工组织设计
钢结构施工的质量与进度,在一定程度上受到施工组织设计的影响。为此,在建筑钢结构的施工过程中,施工单位必须根据施工组织设计,对整个工程的实施过程进行全方位的技术指导工作。值得注意的是,在具体工程施工前,要有重点、有针对性的对钢结构安装施工组织设计进行严格审查,其具体审查内容包括了:详细的施工计划、特殊工种的持证上岗情况、质量与进度的控制措施、技术管理与质量保证体系的构建以及新技术与新工艺的应用等方面。
3.2、钢结构基础工程的质量控制
通常情况下,钢结构建筑工程会以混凝土独立柱为基础,基础工程的混凝土、钢筋、模板的施工,与其他各项工程的施工方法及工序大致相同。要特别注意的是,预埋螺栓是控制基础独立柱施工质量的关键因素,各组螺栓和各个螺栓之间的高低和距离偏差,都会影响打到钢结构建筑工程的安装质量。所以,施工质量控制工作必须把预埋螺栓作为重点控制内容,严格要求施工单位对其偏差进行精确把控。
3.3、钢构件的质量验收
近年来,随着钢结构工程的快速发展,钢构件的加工已进入工厂化生产阶段,但由于它不是独立生产的项目,没办法完全保证其质量合格,所以钢构件的进场质量验收工作就显得更为重要。在实际的钢结构建筑工程中,首先要根据明细表,对进场的钢构件进行认真检查,检查的内容主要包括钢构件的具体数量、尺寸大小、外观、合格证等。同时,为了更进一步地保证钢构件的质量,还要检查核实进场构件的钢材材质证明、无损检测报告原件以及钢材材质的复试单原件,如果材质证明只有复印件,没有原件,就要检查它是否盖有生产单位的公章,并详细说明这些原件的存放地点。
3.4、控制钢结构主体工程的质量
3.4.1、在钢构件柱和梁的安装过程中,其质量检查工作的主要内容包括:柱体是否位移及垂直度;柱底板下方垫铁的垫实度、平整度;梁的平直度、垂直度、侧向弯曲程度、螺栓拧紧度以及摩擦面的清理。通过检查、验收合格之后,才可进行安装。与此同时,如果钢结构安装形成了固定的空间单元,在通过验收合格后,就应该责令施工企业利用膨胀混凝土,对基础顶面、柱底板的空间进行二次浇筑密实。
3.4.2、螺栓的安装在钢结构建筑施工中,通常采用普通螺栓与高强螺栓来完成螺栓的连接工作。其中,使用普通螺栓时,不能垫放两个以上垫片,要保证外露螺纹大于或等于两个螺距。而使用高强螺栓前,必须检查螺栓的合格证和复试单,并在安装的过程中确保板叠接触面的平整度,穿孔切忌扩孔、敲打,必须保证其自由穿入的状态。
结束语
综上所述,随着我国经济的快速发展,钢结构建筑工程也得到了极大发展。为了不断加强钢结构在建筑业中的应用,施工单位必须在钢结构工程施工过程中加强对每个单项工程的质量控制,严格把控施工进度,优化施工技术,通过不断加强现场的施工技术改进和工序过程的质量监控,来保证钢结构施工工程的质量。
参考文献:
[1]朱桐生.工业钢结构施工技术及质量控制[J].安徽建筑,2003,01:66-67.
[2]李保川.建筑钢结构施工技术及质量控制[J].科技创新导报,2011,09:35.
[3]包兆建,黄玲丽.建筑钢结构施工技术及质量控制[J].中华建设,2012,01:106-107.
[4]陈海涛.建筑钢结构安装技术及质量控制要点[J].中国新技术新产品,2013,11:201.
[5]王宗雄.探析建筑钢结构施工技术与质量控制的措施[J].中华民居(下旬刊),2013,09:190-191.
[6]严卫.建筑钢结构工程施工技术及相关问题探讨[J].科技致富向导,2012,35:398+404.
关键词:钢结构;施工技术;质量控制
中图分类号: TU74 文献标识码: A
随着建筑市场规模的持续扩大,钢结构的应用有了很大的发展,不管是在数量还是质量上都远超过去。建筑钢结构通常是以钢材为建筑主体结构,采用钢板、型钢等钢材来制作各类建筑构件,例如钢梁、钢柱、钢析架等,再把这些钢结构建筑构件用螺栓、铆钊或焊接等方式予以连接,使各部分构件装成相对完整的结构体系。在建筑施工工程中,钢结构是需要高加工精度的构件,施工技术与质量控制的好坏直接关系到建筑结构的安全可靠性。为此,积极采取提高建筑钢结构施工的技术与质量控制措施势在必行。
1、工程概况
某大厦工程是一个集酒店、办公、商业于一体的大型多功能综合性建筑,地上22层,地下3层,檐口高度为75m,总建筑面积达267345m2。在施工过程中,施工企业为了在有限的规划区域内追求建筑设计上的标新立异,在设计上使用了跨度较大的悬挑结构,既充分利用空间资源,还体现出一定的独创性。
此外,某建筑工程使用多层钢框架结构,围护采用彩钢板,纵向柱距6m,跨度48m,长为120m,基础为钢筋混凝土基础。整个建筑工程不设天窗,钢梁和钢柱均采用热轧H型钢、工厂焊接H型钢。该建筑工程钢结构的施工技术与质量控制都在严格的监督管理中进行。
2、建筑钢结构施工技术
2.1、平面布置和结构选型
在具体的建筑钢结构施工过程中,钢结构不适合用在有较多轴线错开,或是质心形心和距离较大,容易产生较大扭转的住宅平面,一般适合于平面布置没有凹凸变化,基本上比较匀称、规正的建筑平面中。对风荷载和地震荷载作用下的水平位移进行控制,是钢结构住宅设计的重要内容,所以,认真考虑抗侧力结构的特征是十分重要。
2.2、变形限值的讨论
抗侧力结构既可以是钢筋混凝土结构,又可以是钢结构,如果采用钢桁架作为抗侧力结构组成纯钢结构的话,规范规定:在地震作用下,顶点位移1/300,层间位移1/250;在风力作用下,顶点位移1/500,层间位移1/400。所以,采用这种结构可能会提高用钢指标,也就增加了工程造價。在实际施工中,如果按照1/300的钢结构限值来控制结构刚度,在地震中待钢结构参加工作时,钢筋混凝土剪力墙己经产生了结构破坏,这种考虑不够安全,但如果按照钢筋混凝土剪力墙限值1/800来控制结构刚度,钢柱和钢梁的截面则会因地震强度的加大而大幅度增加。
2.3、层数和层高的确定
每一种钢结构形式都有其自身的最佳建造高度和适用范围,对于那些高层或超高层建筑来说,钢结构形式具有独特优势。同时,因为高层建筑对地震设防的要求比较高,在相同条件下,钢筋混凝土的梁柱和钢结构梁柱的断面虽然比较小,但在住宅建筑中,柱与梁的存在依旧显得很尴尬。比较而言,使用钢结构在多层或“小高层”工程中具有一定优势。一般情况下,大空间的自由分割是住宅建筑的最佳设计,在墙体结构中,如果想要获得最大空间,就需要通过大开间、大进深来实现,这就会造成楼板厚度的增加、结构与用钢量的加大,最终会影响到剪力墙的强度、厚度和配筋。
2.4、柱网确定
柱网的确定一般是根据平面分割的具体情况来实现的,它与梁的位置、截面的高度,以及钢梁的隐蔽方法密切相关。确定柱网的关键在于外墙位置的柱距,也就是说,处理好了沿外墙的钢梁和外墙窗上皮的高度关系,柱网也就基本确定了。
2.5、结构体系选择
2.5.1、对于5~6层以下的建筑工程,可以采用框架-支撑体系或框架体系,6层以上的可采用框架-混凝土剪力墙(核心筒)体系或框架支撑体系,而多层房屋大多采用双重体系。
2.5.2、框架柱可分为钢骨砼柱、H型钢柱和钢管砼柱三种类型,其中,钢管砼柱和钢骨是组合柱。对于小型高层建筑来说,采用组合柱比H型钢柱更能起到节约刚才的作用。
2.5.3、剪力墙比钢支撑的延性低,在大震时延性低的地震力大,延性好的地震力小,就抗震性能而言,钢支撑优于砼剪力墙。
2.5.4、迄今为止,对钢框架-砼剪力墙体系的抗震性能研究还不够完善,没有将其列入抗震规范,虽然现在应用比较多,但在实际应用过程中,必须认真分析建筑特点,有针对性的做出选择。
3、建筑钢结构施工质量控制
3.1、严格审查钢结构安装施工组织设计
钢结构施工的质量与进度,在一定程度上受到施工组织设计的影响。为此,在建筑钢结构的施工过程中,施工单位必须根据施工组织设计,对整个工程的实施过程进行全方位的技术指导工作。值得注意的是,在具体工程施工前,要有重点、有针对性的对钢结构安装施工组织设计进行严格审查,其具体审查内容包括了:详细的施工计划、特殊工种的持证上岗情况、质量与进度的控制措施、技术管理与质量保证体系的构建以及新技术与新工艺的应用等方面。
3.2、钢结构基础工程的质量控制
通常情况下,钢结构建筑工程会以混凝土独立柱为基础,基础工程的混凝土、钢筋、模板的施工,与其他各项工程的施工方法及工序大致相同。要特别注意的是,预埋螺栓是控制基础独立柱施工质量的关键因素,各组螺栓和各个螺栓之间的高低和距离偏差,都会影响打到钢结构建筑工程的安装质量。所以,施工质量控制工作必须把预埋螺栓作为重点控制内容,严格要求施工单位对其偏差进行精确把控。
3.3、钢构件的质量验收
近年来,随着钢结构工程的快速发展,钢构件的加工已进入工厂化生产阶段,但由于它不是独立生产的项目,没办法完全保证其质量合格,所以钢构件的进场质量验收工作就显得更为重要。在实际的钢结构建筑工程中,首先要根据明细表,对进场的钢构件进行认真检查,检查的内容主要包括钢构件的具体数量、尺寸大小、外观、合格证等。同时,为了更进一步地保证钢构件的质量,还要检查核实进场构件的钢材材质证明、无损检测报告原件以及钢材材质的复试单原件,如果材质证明只有复印件,没有原件,就要检查它是否盖有生产单位的公章,并详细说明这些原件的存放地点。
3.4、控制钢结构主体工程的质量
3.4.1、在钢构件柱和梁的安装过程中,其质量检查工作的主要内容包括:柱体是否位移及垂直度;柱底板下方垫铁的垫实度、平整度;梁的平直度、垂直度、侧向弯曲程度、螺栓拧紧度以及摩擦面的清理。通过检查、验收合格之后,才可进行安装。与此同时,如果钢结构安装形成了固定的空间单元,在通过验收合格后,就应该责令施工企业利用膨胀混凝土,对基础顶面、柱底板的空间进行二次浇筑密实。
3.4.2、螺栓的安装在钢结构建筑施工中,通常采用普通螺栓与高强螺栓来完成螺栓的连接工作。其中,使用普通螺栓时,不能垫放两个以上垫片,要保证外露螺纹大于或等于两个螺距。而使用高强螺栓前,必须检查螺栓的合格证和复试单,并在安装的过程中确保板叠接触面的平整度,穿孔切忌扩孔、敲打,必须保证其自由穿入的状态。
结束语
综上所述,随着我国经济的快速发展,钢结构建筑工程也得到了极大发展。为了不断加强钢结构在建筑业中的应用,施工单位必须在钢结构工程施工过程中加强对每个单项工程的质量控制,严格把控施工进度,优化施工技术,通过不断加强现场的施工技术改进和工序过程的质量监控,来保证钢结构施工工程的质量。
参考文献:
[1]朱桐生.工业钢结构施工技术及质量控制[J].安徽建筑,2003,01:66-67.
[2]李保川.建筑钢结构施工技术及质量控制[J].科技创新导报,2011,09:35.
[3]包兆建,黄玲丽.建筑钢结构施工技术及质量控制[J].中华建设,2012,01:106-107.
[4]陈海涛.建筑钢结构安装技术及质量控制要点[J].中国新技术新产品,2013,11:201.
[5]王宗雄.探析建筑钢结构施工技术与质量控制的措施[J].中华民居(下旬刊),2013,09:190-191.
[6]严卫.建筑钢结构工程施工技术及相关问题探讨[J].科技致富向导,2012,35:398+404.