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浅谈钢结构工程施工技术

时间：2019-02-08 18:06:48 来源：钢构联盟

　　钢结构工程理论上分为单层、多层、高层以及网架、压型金属板等。钢结构工程施工单位应具备工程施工资质，需要有项目技术负责人审批的施工组织设计、施工方案等技术文件，与土建施工相类似。

先介绍几个术语、符号

　　1.零件：组成部件或构件的最小单元如节点板，翼缘板。

　　2.部件：由若干零件组成的单元，如焊接H型钢，牛腿等。

　　3.构件：由零件或零件和部件组成的钢结构基本单元，如梁、柱、支撑等。

　　4.小拼单元：钢网架结构安装工程中除散件之外的最小安装单元。一般分为平面桥架和椎体两种类型。

　　5.中拼单元：钢网架结构安装工程中由散架和小拼单元组成的安装单元。一般分为条状和块状两种类型。

　　6.高强度螺栓连接副：是高强度螺栓和与之配套的螺母、垫圈的总称。

　　7.抗滑移系数：高强度螺栓连接中，使连接摩擦面产生滑动时的外力与垂直于摩擦面的高强度螺栓预拉力之和的比值。

　　8.预拼装：为检验构件是否满足安装质量而进行的拼装。

　　9.空间刚度单元：由构件构成的基本稳定的空间体系。

　　10.焊钉(栓钉)焊接：将焊钉(栓钉)一端与板件或管件表面接触通电引弧，待接触面融化后，给焊钉(栓钉)一定压力完成的焊接方法。

　　11.环境温度：制作或安装时的现场温度。

介绍几个常用符号

　　P—高强度螺栓设计预应力。

　　△P—高强度螺栓设计预应力损失值T—高强度螺栓检查扭矩

　　Te—高强度螺栓终拧扭矩

　　To—高强度螺栓初拧扭矩

　　K—系数

　　a—间距

　　b—宽度或板自由外伸宽度

　　d—直径

　　e—偏心矩

　　f—挠度弯曲矢高

　　H—柱高度

　　H1—各楼层高度

　　h—截面高度

　　he—角焊缝计算厚度

　　C—长度、跨度

　　RR—轮廓算数平均偏差(表面粗糙度参数)

　　r—半径

　　t—板、壁的厚度

　　△增量

原材料及成品质量控制

　　1、原材料及成品应进行进场验收，凡涉及安全、功能的原材料应按规范规定进行复验，并采取见证取样、送样。

　　2、钢材、钢铸件的品种规格，性能应符合现行国家产品标准和设计要求。尤其是进口钢材产品的质量，应符合设计和合同规定的标准要求，应全数检查。主要检查质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。

　　必须抽样复验的有①国外进口钢材;②钢材混批;③板厚大于等于40mm且设计有工Z向性能要求的厚板;⑤建筑结构安全等级为一级大跨度钢结构中主要受力构件所采用的钢材;⑥质量有疑义或设计有复验要求的钢材复验结果应符合国家产品标准和设计要求。

　　3、一般项目中

　　A、钢材厚度及允许偏差应符合其产品标准要求。用游标卡尺量测每一品种的钢板最少抽查5处。

　　B、型钢的规格尺寸及允许偏差应符合其产品标准要求，用钢尺和游标卡尺量测每一品种的钢板抽查5处。

　　C、钢材表面的外观质量除应符合国家现行标准有关规定外还应符合以下规定

　　① 钢材端边与端口处不应有分层、浃渣等缺陷。

　　② 钢材表面锈蚀等级应符合国家现行标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB 9823规定的C级及C级以上。

　　③ 当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度允许偏差的½

　　以上三点用观察法全数检查。

　　原材料进厂质量控制是关键。因为原材料不合格其后续产品质量就不合格。这是所有控制中的基础。

　　施工单位重点要做好二件事：

　　① 原材料质量

　　② 各工序质量

　　项目监理机构重点控制的也是二件事：

　　① 原材料质量

　　② 各工序质量

关于工序质量控制中钢结构焊接工程质量

　　强制性条文规定焊工必须经考试合格并取得合格证书，持证焊工必须在考试合格项目及其认可范围内施焊。

　　对其使用的焊条，焊剂，药芯焊丝，熔嘴在使用前应按其产品说明书及焊接工艺文件规定进行烘焙存放。

　　施工单位对其首次采用的钢材，焊接材料，焊接方法，焊后热处理等，应进行焊接工艺评定并根据评定报告确定焊接工艺。

　　对设计有要求的全焊透的一二焊缝应进行超波探伤进行内部缺陷检验。当超声波探伤不能对缺陷做出判断时，应采用射线探伤检验。

　　要求焊缝表面不得有裂纹，焊瘤等缺陷。一级二级焊缝不得有表面气孔夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。并且一级焊缝不得有咬边、未焊满、根部收缩等缺陷。检察数量为每批同类构件抽查10%且不少于3件。用观察法检查或使用放大镜，焊缝量规和钢尺检查。当存在疑义时，采用渗透或磁粉探伤检查。

　　焊缝观感应达到外形均匀，成型较好，焊道与焊道、焊道与基本金属间过渡较平滑，焊渣和飞溅物基本清除干净。

　　钢结构工程除焊接外，紧固连接工程也同样重要。如普通螺栓、扭剪型高强度螺栓、高强度六角头螺栓、钢网架螺栓球、节点用高强螺栓及射钉、自攻钉、拉铆钉等连接工程。普通螺栓作为永久性连接螺栓时，当设计有要求或对质量有疑义时，应进行螺栓实物最小拉力载荷复验，每一规格抽查8个，检查螺栓实物复验报告永久性普通螺栓紧固应牢固，外露丝不少于2扣。

　　高强度螺栓连接安装应按规范规定对高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数试验和复验。高强螺栓连接副终拧1小时后到48小时内。进行终拧矩检查，抽查10%不少于10个，外露丝扣为2—3扣，允许有10%的丝扣，有1扣或4扣。

　　高强度螺栓连接摩擦面应保持干燥、整洁，不应有飞边、毛刺、焊接飞溅物、焊疤、氧化铁皮污垢等，除设计要求外摩擦面不应涂漆外。

　　特别需要指出的是高强度螺栓应自由穿入螺栓孔，不应采用气割扩孔。必须扩孔时扩孔数量应征得设计单位同意。扩孔后孔径不应超过1.2d(d为螺栓直径)

钢构件组装及预拼装工程

　　① 主控项目要求，吊车梁和吊车架不应下挠，要全数检查

　　检查方法为：构件直立，在两端支承后，用水准仪和钢尺检查。

　　② 预拼装所用的支承凳或平台应测量找平，检查时应拆除全部临时固定和拉紧装置。进行预拼装的钢构件，其质量应符合设计要求和规范规定的质量标准。

单层钢结构安装工程

　　钢结构安装检验应在进场验收和焊接连接，紧固件连接制作等分项工程验收合格的基础上进行验收。安装的测量校正，高强度螺栓安装，负温度下施工及焊接工艺等，应在安装前进行工艺试验或评定，并在此基础上制定相应的施工方案。

　　安装偏差的检测，应在结构形成空间刚度单元并连接固定后进行。

　　安装时必须控制屋面、楼面、平台等的施工荷载。施工荷载严禁超过梁，桥架，楼面板，平台铺板等承载能力。

　　形成空间钢度单元后，应及时对柱底板和基础顶面的空隙进行细石砼灌浆料等二次浇灌。

　　钢结构的垂直度和侧向弯曲矢高允许偏差原则上是1/1000，但是当高度小于等于30米时，要求不应大于10mm。

　　当高度大于30米小于60米时，规定不应大于30mm。

　　当高度超过60米时，不应大于50mm。

　　多层及高层钢结构安装工程同单层比较略复杂

　　在主控项目上要求建筑物的定位轴线、基础上柱的定位轴线和标高、地脚螺栓的规格和位置及紧固应符合设计要求。当设计无要求，允许定位轴线偏差不应大于3mm,基础上定位轴线为1mm，基础上柱底标高±2.0mm，地脚螺栓位移允许偏差2mm。检查时按10%抽查，不应少于3个。

　　钢构件应符合设计要求和规范规定。运输、堆放和吊装等造成的钢构件变形及涂层脱落，应进行矫正和修补。主体结构整体垂直度不应大于50mm。主体结构整体平面弯曲不应大于25mm，这个标准是上限。

　　多层及高层钢结构中，钢平台、钢梯、栏杆安装应符合现行规范规定。多层及高层柱与柱、主梁与柱的接头，一般用焊接方法连接。每节柱子的定位轴线一定要从地面的控制轴线直接引上去，以防安装偏差，对安装质量造成影响。

　　钢结构安装无论是地面拼装成型一次吊装，还是空中拼装都应有详细的安全验算书和施工方案。

钢结构的涂装工程

　　5～38℃为宜，一般来说钢材表面温度要比气温高2～3℃.如果在阳光直接照射下，钢材的表面温度比气温高8～12℃。涂装时，涂膜的耐热性只能在40℃以下超过43℃时，则易产生气泡而是局部鼓起，附着力降低。低于0℃时，则不固化，涂装后4小时内不要淋雨，因为4小时内漆膜尚未固化。

　　涂装前常用喷射除锈法除锈，手工和动力除锈仅做为补充手段。

　　涂装后一般不允许在刚才表面施焊，如施焊必然影响焊接质量。

钢结构分部工程竣工验收条件

　　各分项工程质量均应符合合格质量标准

　　质量控制资料和文件应完整

　　有关安全和使用功能的检验和见证检测结果应符合本规范相应合格质量标准的要求。

　　有关观感质量应符合本规范相应合格质量标准的要求。

　　同时，还应在钢结构分部工程竣工验收时，应提供下列文件和记录：

　　1.钢结构工程竣工图纸及相关设计文件

　　2.施工现场质量管理检查记录

　　3.有关安全及功能的检验和见证检测项目检查记录

　　4.有关观感质量检验项目检查记录

　　5.分部工程所含各分项目工程质量验收记录

　　6.分项工程所含各检验批质量验收记录

　　7.强制性条文检验项目检查记录及证明文件

　　8.隐蔽工程检验项目检查验收记录

　　9.原材料、成品质量合格证明文件、中文标志及性能检测报告

　　10.不合格项的处理记录及验收记录

　　11.重大质量、技术问题实施及验收记录

　　12.其他有关文件和记录

　　通过竣工验收后，其存档要求与房建基本相同。

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