张雷
中国建筑第二工程局有限公司 上海 200000
摘要：钢结构建筑是一种新型的节能环保的建筑体系，被誉为21世纪的“绿色建筑”。在高层建筑、大型工厂、大跨度空间结构、交通能源工程、住宅建筑中更能发挥钢结构的自身优势。然而钢结构目前仍存在一些施工难点。下面我将对于钢结构的施工工艺与难点进行论述。
关键字:钢结构；难点；施工技术
1钢结构的技术特点
钢结构较其他结构有着非比寻常的优越性，主要有以下几点：
（1）快捷。全部干作业施工，不受环境季节影响。一栋300m2左右的建筑，只需5个工人30个工作日可以完成从地基到装修的全过程。（2）环保。材料可100%回收，真正做到绿色无污染。（3）节能。全部采用高效节能墙体，保温、隔热、隔音效果好，可达到50%的节能标准。（4）抗风性。型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的1/5，可抵抗70m/s的飓风，使生命财产能得到有效的保护。（5）隔音性。音效果是评估住宅的一个重要指标，轻钢体系安装的窗均采用中空玻璃，隔音效果好，隔音达40dB以上；由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成的墙体，其隔音效果可高达60dB。（6）健康性。干作业施工，减少废弃物对环境造成的污染，房屋钢结构材料可100%回收，其他配套材料也可大部分回收，符合当前环保意识；所有材料为绿色建材，满足生态环境要求，有利于健康。（7）舒适性。轻钢墙体采用高效节能体系，具有呼吸功能，可调节室内空气干湿度；屋顶具有通风功能，可以使屋内部上空形成流动的空气问，保证屋顶内部的通风及散热需求。（8）耐久性。轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成，钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造，有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响，增加了轻钢构件的使用寿命。结构寿命可达100年。（9）保温性。采用的保温隔热材料以玻纤棉为主，具有良好的保温隔热效果。用以外墙的保温板，有效的避免墙体的“冷桥”现象，达到了更好的保温效果。100mm左右厚的R15保温棉热阻值可相当于lm厚的砖墙。（10）抗震性。
2钢结构施工工艺难点
2.1钢网架平面安装：
(1)放球
将己验收的焊接球，按规格、编号放入安装节点内同时应将球调整好受力方向与位置。一般将球水平中心线的环形焊缝置于赤道方向。有肋的一边在下弦球的上半：
(2)放置杆件
将备好的杆件，按规定的规格布置钢管杆件放置杆件前，应检查杆件的规格、尺寸，以及坡口、焊缝间隙将杆件放置在二个球之间，调整间隙，点固。
(3)平面网架焊接
焊接前应编制好焊接工艺和网接顺序，防止平面网架变形。
(4)平面网架焊接应按焊接工艺规定，从钢管下侧中心线左边20―30mm处引弧，向右焊接，逐步完成仰焊、主焊\\爬坡焊、平焊等焊接位置。
(5)球管焊接应采用斜锯齿形运条手法进行焊接，防止咬肉。
(6)焊接运条到圆管上侧中心线后，继续向前焊20-30mm处收弧。
(7)焊接完成半圆后，重新从钢管下侧中心线右边20-30mm处反向起弧，向左焊接，与上述工艺相同，到顶部中心线后继续向前焊接，填满弧坑，焊缝搭接平稳，以保证焊缝质量。
2.2高空合拢
(1)网架高空就位后，应调整网架与支座的距离，为此应在网架上方安装几组倒链供横向调整使用。
(2)检查网架整体标高，防止高低不匀，如实在难以排除，可由一边标高先行就位，调整横向倒链，使较高合格一端先行就位。
(3)标高与水平距离先合格一端，插入钢管连接，连接杆件可以随时修正尺寸，重开坡口，但是修正杆件长度不能太大，应尽量保持原有尺寸。调整办法是一边拉紧倒链，另一边放松倒链，使之距离逐步合适。
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(4)己调整的一侧杆件应逐步全部点固后，放松另一侧倒链，继续微调另一侧网架的标高。可以少量的起吊或者下降，控制标高。注意此时的调整起吊或下降应该是少量的，逐步地进行，不能连续。边调整，还应观察已就位点固一侧网架的情况，防止开焊。
(5)网架另一侧标高调整后，用倒链拉紧距离，初步检查就位情况，基本正确后，插入塞杆，点固。
(6)网架四周杆件的插入点固。注意此时点焊塞杆，应有一定斜度，使网架中心略高于支座处。因此时网架受中心起吊的影响，一旦卸荷后会略有下降，为防变形，故应提前提高3―5mm的余量。
(7)网架四周杆件合拢点固后，检查网架各部尺寸，并按顺序、按焊接工艺规定进行焊接。
3钢结构的选材
钢结构有很多优点,但其缺点是导热系数大,耐火性差。随着冶金技术的提高,耐火钢的研究成功并投入生产,为钢结构的进一步发展创造了条件。一般高层和超高层建筑当采用框-剪、框-筒结构体系时的经济性统计为:钢结构造价=钢材费用(约占40%)+制作安装费用(约占30%)+防火涂料费用(约占30%),防火涂料所占总造价的比重较大。如果使用高强度耐火钢虽价格略有上升,但防火涂料价格有较大幅度下降,可望部分抵消由此带来的成本上升,而且可靠度及安全性有了一定的保障。
4钢结构施工工艺要点分析
4.1平面布置与结构的选型
对于一些平面布置较为匀称、规整、凹凸幅度较小的建筑平面，采用钢结构设计较为适宜，而对于质心与形心距离较大、轴线错开较多、容易产生大幅扭转的建筑平面，倘若采用钢结构设计，不仅可能无法达到常规质量要求，甚至可能埋下质量安全隐患，影响建筑功能的正常使用。钢结构建筑设计，其主要针对地震荷载、风荷载作用下的水平位移进行控制，从而需要重点考虑建筑抗侧力结构部分的设计。一般情况下，钢结构建筑设计会将电梯间、楼梯间的墙体设计为抗侧力的主要结构，倘若水平位移控制效果仍然无法达到最低标准，可将建筑各单元间的分户墙体、卫生间与厨房的部分墙体作为抗侧力结构。
4.2建筑层高、层数的确定
建筑工程，可选用多种不同的结构形式，而所有结构形式都有其最佳的适用范围及高度。对于一些高层、超高层建筑，钢结构形式有着独特优势，由于高层建筑对于地震设防的要求较高，在条件相同的情况下，相较于钢筋混凝土梁、柱钢结构梁、柱虽然断面较小，但在住宅建筑的屋、室中，梁与柱的存在仍然显得十分尴尬。相比之下，就住宅建筑而言，我们认为钢结构形式应用在多层、中高层建筑工程中的优势较为明显。长期以来，住宅建筑的最佳设计就是大空间的自由分割，在墙体结构中，若要获得大的空间，需要通过大开间、大进深来实现，其必然会造成楼板厚度增加、结构与用钢量的加大，从而导致地震力的加大，由此将影响到剪力墙的厚度、强度、配筋。
4.3施工的安全流程
在具体的施工中，安全措施也是一个重要环节。首先，施工人员要在进入施工现场之前做好安全准备，佩戴安全帽，遇冬天构件表面易结霜的情况要系好安全带，穿好防滑芏，戴好面罩及手套等等。其次，一些临时拆除的零部件要放置在规定的工具袋内，不可乱扔乱放，以免引起危险。再次，要对起重设备及吊具进行检查，满足相关要求方可使用，否则一律不得使用。同时，吊柱时要在外墙安装安全网，吊框架时也要架设临时活动通道，焊接时要搭设操作平台，及时铺设楼层压型板，以保证施工的安全。最后，施工整个过程都要有严格的管理体系，要有专门人员进行防火监管，确保各种操作都按照规范进行，同时要做好安全教育及监察工作，保证施工的每一个步骤都安全有序地进行。
5结语
随着我国经济的快速发展，建筑钢结构以其独特的优势占领了建筑市场，并得到了一致的好评。高层建筑钢结构施工逐渐普遍，并且这种结构在建筑中取得的效果也愈加明显，得到了住户及建筑工作人员的喜爱。钢结构建筑正处于初级发展的阶段，有着很广阔的发展前景。所以，在钢结构建筑施工中，要充分发挥钢结构强度高、自重轻以及施工快等优点，做好相关的施与监管工作，确保各个步骤都能准确到位，同时也要对相关技术进行不断的研究与探索，保证施工技术不断地得到提升。
参考文献
[1]何波．不同匹配的结构钢焊接接头疲劳性能的对比［C］，1998（03）．
[2]常好诵 ，杨建平 ，张家启 ，等．焊接工字钢吊车梁上部区域疲劳开裂的测试分析［C］，2002（34）．
论文作者:张雷
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/10
标签：钢结构论文; 网架论文; 建筑论文; 结构论文; 墙体论文; 标高论文; 中心线论文; 《防护工程》2018年第21期论文;