浅谈钢结构施工工艺及质量控制

【摘要】随着我国经济的发展，建筑行业也在迅速的发展，其中钢结构的施工发展空间极大。在钢结构的施工过程中，要熟悉每一道施工工艺，对施工质量进行严格控制，只有这样才能保证建筑工程的高质量。

【关键词】钢结构，施工工艺，质量控制

中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

我国的经济在不断的发展，建筑工程在钢结构的施工上也一直在不断的完善和进步，为了保证工程的质量，要对工程的每个过程进行严格的控制，把好质量关。本文主要介绍了钢结构及其施工工艺要点，并提出了一些质量控制的方法。

二、钢结构简介

钢结构是指利用钢铁作为主要制作材料的结构。钢结构是主要的建筑结构之一，由于其材料主要是钢铁，因此与其他建筑结构相比具有质量较轻、受力强度高、可以循环利用、绿色环保等特点。但是相比其他结构形式，钢结构造价比较高，结构的设计、安装比较复杂，这些都限制了钢结构在现代建筑中的大量使用，目前我国钢结构主要应用于大型高层建筑和公共建筑上，用于住宅建筑的比较少。

三、钢结构施工工艺要点分析

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。

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。

3.变形限值

钢筋混凝土结构、钢结构均可作为建筑的抗侧力结构。当采用钢桁架作为抗侧力结构组成纯钢结构时，根据国家相关规范及规定：在风力的作用下，顶点位移1/500，层间位移1/400；在地震的作用下，顶点位移1/300，层间位移1/250。由此可以看出，倘若采用钢桁架作为建筑的抗侧力结构，将可能引起用钢指标的大幅提升，从而增加工程造价。若是根据1/300 的钢结构限值进行抗侧力结构整体刚度的控制，在地震中待钢结构投入使用时，钢筋混凝土剪力墙将遭受结构破坏，此种考虑较为欠缺、不够安全。而若是按1/800 的钢筋混凝土剪力墙限值进行抗侧力结构的整体刚度控制时，钢柱、钢梁的截面将随着地震力的加强而大幅增加。

4.结构体系选择

对于六层以下的建筑，可采用框架体系或框架——支撑体系，而高于六层的建筑可采用框架支撑体系或框架——混凝土剪力墙（核心筒）体系。此外，多层房屋通常采用双重体系。框架柱，其主要分为H 型钢柱、钢骨砼柱、钢管砼柱三种，其中钢骨、钢管砼柱为组合柱。对于小型高层建筑，相较于H 型钢柱，采用组合柱能够节省更多的钢材。与钢支撑相比，剪力墙的延性较低，在发生地震时，延性低则地震力大，延性高的地震力较小，就抗震性能而言，钢支撑优于砼剪力墙。钢框架——砼剪力墙体系属混合结构，迄今为止，对于其抗震性能的研究尚未成熟，没有将其列入抗震规范，在实际应用的过程中，应仔细分析建筑特点，有针对性的做出选择。核芯筒宜用小钢柱加强，由此也利于安装。

四、钢结构施工技术质量控制

1.工程测量

（一）建立平面控制点与标高控制点

控制点宜从城市控制网直接引测，并设置在建筑物主体范围内。平面控制点构成建筑物的控制网。

（二）控制点的竖向传递

平面控制点的竖向传递一般采用内控法，投点仪器宜选用天顶准直仪。当按设计标高安装时，每节柱的标高都应从地面传递上来；若按相对标高安装，则无需进行标高传递。

2.焊接施工

在焊接前，应检查并确认所用焊接设备工作正常，仪表工具良好齐全。对于外观要严格要求的钢结构构件，在对焊缝外观质量不符合标准要求的，必须及时进行修磨处理。焊接的材料选用相对讲究，要求不同钢结构材料要对应不同的焊条，对于Q235钢材料则采用E4303焊条；而Q345钢材料则采用E5015焊条。产品检验试板材质、板厚、坡口尺寸，轧制方向应与所代表的杆件相同，并应接在首件一同时施焊。当不能接在杆件上施焊时，必须用与所代表杆件相同的焊接条件施焊。而对于工程中存在异种材质焊接，则应当根据母材的抗拉强度级别相同的焊条，在焊接高强钢时，因母材溶入影响，焊缝金属实际抗拉强度比焊条牌号的名义强度高得多。这时可以选用抗拉强度低一等级的焊条，以有效地使焊缝金属与母材实际等强；最终焊接材料按照母材低强度材质选择。焊接次序则考虑到由于所焊接部位的间隙不同，应先焊接间隙小的部位，再焊接间隙大的部位，这样才能焊接造成的构件变形。多层焊的每道焊完后，必须将熔渣及缺陷清除干净，并经确认无裂纹缺陷后，再焊下一道。

3.涂装施工

钢结构由于其自身的特点，容易腐蚀和耐火性能差，所以在使用过程中，为了更好的增加钢结构的安全性，和延长钢结构的使用寿命，所以应做好其防火和防腐工作。所以在钢结构使用过程中，应采取适当的措施来延长其使用期限，通常会采取如下的防护方法来对钢结构进行设置保护层：金属保护层、化学保护层、非金属保护层。钢结构的防火一般采用防火涂料或防火板材。应用钢结构防火涂料涂覆在钢基材表面，其目的在于进行防火隔热保护，防止钢结构在火灾中迅速升温挠曲变形倒塌。防火涂料分为超薄型、膨胀型与厚型三种类型。对于钢结构防火防腐的涂装应严格按照相关规范操作。涂装前钢材表面处理是涂装施工中的重要一步。对即将进行涂装的、构件，应经验收合格后，方可进行表面处理；验收合格后，用有机溶剂或碱液对构件进行清洗；采用除锈的机械或工具去除旧漆，也可采用化学方法除旧漆；除锈验收合格的钢材，应于当班涂完底漆。

4.安装施工

安装施工主要是螺栓连接施工。钢结构工程中螺栓连接一般用高强螺栓和普通螺栓。普通螺栓连接，每个螺栓一端不得垫2个以上垫片，螺栓孔不得用气割扩孔，螺栓拧紧后外露螺纹不得少于2个螺距。高强度螺栓连接的安装顺序及初拧、复拧扭矩检验。检验人员应检查扳手标定记录，螺栓施拧标记及螺栓施工记录，有异议时抽查螺栓的初拧扭矩。高强螺栓长度应按连接厚度加螺母和两个垫圈厚度及外加2—3扣丝扣长度，并取5mm整数。高强度螺栓的穿入，应在结构中心位置调整后进行，其穿入方向应以施工方便为准，每个节点整齐一致；螺母、垫圈均有方向要求，要注意正反面。高强度螺栓的安装应能自由传人孔，严禁强行穿入。高强度螺栓连接中连接钢板的孔径略大于螺栓直径，并必须采取钻孔成型。

五、结语

随着经济的发展以及工艺技术的进步，钢结构被广泛的应用于建筑工程的施工中。因此，我们要不断的完善钢结构的施工工艺及其质量控制，从而保证工程的质量及安全性能。

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