试论钢结构建筑的特点及施工质量控制要点

摘要：近年来，钢结构建筑在我国建筑工程领域被广泛采用，但因种种原因，导致钢结构工程质量控制复杂，难度较大，本文在简要阐述钢结构建筑特点的基础上，重点介绍了高层钢结构建筑施工技术，并提出质量控制措施，以确保钢结构建筑的优质、安全。

关键词：钢结构；施工；质量；控制

Abstract: in recent years, the steel structure building in construction industry to be used extensively, but for some reason, lead to steel structure project quality control complex, difficult, the article expounds the steel structure based on the characteristics of the building, this paper introduces construction technology in the high-rise steel structure, and proposed the quality control measures to ensure that the steel structure building high quality, safety.

Keywords: steel structure; The construction; Quality; control

中图分类号：TU391文献标识码：A 文章编号：

钢结构工程具有强度高、重量轻、结构抗震性能好、施工快、建筑造型美观等诸多优点，自1883年第一幢钢结构高层建筑在美围芝加哥拔地而起，高层钢结构建筑在国外便取得迅猛发展。相对而言，我国钢结构住宅起步较晚，自改革开放从国外引进了一些低层及多层钢结构住宅后才有了学习及借鉴机会。近年来，随着我国钢铁工业的发展，国家建筑技术政策也由先前的“节约钢材”转变为积极合理用钢，使得钢结构工程逐渐取代了传统的砖混结构及混凝土框架结构，成为“朝阳产业”。但另一方面，因钢结构工程的施工要经历多个相互矛盾的程序，构件制作时焊接质量、某一部位连接质量控制不当，均会造成工程质量问题的发生，影响结构的安全，因此，加强钢结构施工质量控制，尤为重要。

1钢结构建筑特点

计制造周期短，设计生产一体化

由于计算机及专业化结构分析软件技术的发展，使得现代结构设计周期大大缩短，因钢结构具有工厂预制、现场安装的特点，可将前期设计和现代的生产手段相结合，通过网络计算机和数控机床结合，使设计人员在工作室中完成设计后，即由工厂的生产线完成产品制作，效率和精确度高，大大减少了建设周期。

1.2承载强度高，抗震性能好

与钢筋混凝土结构相比，钢结构要轻30%～50%，使得结构设计内力减少，对地基处理要求低，节省了费用。同时，钢材具有很好的吸能能力及延性，抗震及抗风性能较高，在较大变形下不致于倒塌，安全性远高于其他工程结构。

1.3能合理布置功能区间

传统结构(砖混结构、砼结构)因材料性质限制了空间布置的自由，若开间过大则会造成板厚、梁高、柱大，导致”肥梁胖柱”，既影响美观又增大自重，而钢材因强度较高，设计可采用大开间布置，使建筑平面能够合理分隔，灵活方便，创造开放式建筑。

1.4施工方便，工期短，污染少，如何可持续发展理念

钢结构可工厂化批量生产，现场安装，不必支模拆模，节省支模材料，同时，钢柱一吊可达三层半，减少人工，施工速度约为混凝土结构的1.5倍以上。同时，钢材为绿色环保建材，施工过程可避免钢筋混凝土湿式施工所造成的环境污染和噪声污染，有害气体排放量比混凝土施工少65%，并便于拆卸回收和重复使用，对周围环境污染小，符合可持续发展要求。

表1

2钢结构建筑施工技术

从钢结构建筑的结构形式上分，用于房屋建筑的主要钢结构体系主要包括高层建筑钢结构、轻型钢结构、空间钢结构、钢一混凝土组合结构、住宅钢结构等五大类，下面笔者就以高层钢结构施工为例就其主要施工技术进行分析探讨：

2.1螺栓预埋

钢结构预埋螺栓的位置必须准确，并应严格控制基础轴线和标高基准点，埋设后要复测两次，第一次测量为埋设定位后，第二次在基础混凝土浇筑并代其坚固后进行复测。若复测中发现位移超出范围，则须重新埋设。其标高偏差控制在土5mm以内，定位轴线的偏差控制在±2mm以内。

2.2钢柱的安装

钢柱标高的控制方式有以下两种：1）按相对标高制作安装钢柱的长度误差不得超过3mm，不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形，建筑物的总高度只要达到各节柱子制作允许偏差总和及钢柱压缩变形总和就算合格；2）按设计标高制作安装土建的标高安装第一节钢柱底面标高，每节钢柱的累加尺寸总和应符合设计要求的总尺寸，每一节柱子的接头产生的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形应加到每节钢柱加工长度中。

2.3钢梁施工

在吊装钢梁前，要先检查梁的几何尺寸、螺栓连接面、焊缝质量等，并于柱子牛腿处检查标高和柱间距。主梁一般采用2点绑匝吊装，吊装前应在梁上装好扶手杆及扶手绳，待主梁吊装就位后调整梁的位置使梁的定位线与柱子上的定位线吻合，为确保施工人员安全，应系牢扶手绳及钢柱。一般在钢梁上翼缘处开孔作为吊点，对重量较小的次梁和其他小梁，多利用多头吊索一次吊装数根。有时将梁、柱在地面组装成排架进行整体吊装从而加快吊装速度。

2.4焊接

高层钢结构的现场焊接顺序应按照力求减少焊接变形和降低焊接应力的原则加以确定，在平面上，从中心框架向四周扩展焊接。

2.5高强螺栓施工

对于通过高强螺栓进行连接的钢结构，制作时须注意高强螺栓摩擦面的加工质量及安装前的保护，并对每两千吨每种规格每种加工工艺的高强螺栓摩擦面进行抗滑移系数试验。钢构件角度偏差会对构件组装时的高强螺栓穿孔率造成影响，构件的扭曲会对连接面间的间隙造成影响，因此在钢结构制作时应准备一定的胎架模具以控制其变形，并在运输构件时采取有效的固定措施以确保其尺寸的稳定性。钢结构安装单位在安装高强螺栓摩擦面前须保护好摩擦面，防止污染、锈蚀，并在安装前进行高强螺栓摩擦面的抗滑移系数试验，检查高强螺栓出厂证明批号，对不同批号的高强螺栓定期抽查并做轴力试验，对高强螺栓安装工艺、包括操作顺序、安装方法、紧固顺序、初拧、终拧，进行严格控制检查，拧螺栓的扭力扳手应进行标定等。

2.6钢结构防火

钢结构耐火性能较差，为防止钢结构在火灾中迅速升温发生形变塌落，施工时必须进行防火处理。一般情况下，可采用绝热、耐火材料阻隔火焰直接灼烧钢结构，降低热量传递的速度推迟钢结构温升、强度变弱的时间。具体施工工艺如下：1）拌料。搅拌时间应不低于20min，搅拌后的涂料以用手抓起掌心向下，涂料不落下为宜，为防涂料凝固，应随拌随喷。2）喷涂。喷枪与工作面距离应

3施工质量控制要点

3.1做好工程开工前准备工作

1）做好施工图纸的会审工作。图纸是工程施工的依据，因此开工前必须组织相关人员熟悉工程图纸与项目有关的规范标准、工艺技术条件，充分领会设计意图。2）对钢结构安装施工组织设计进行审查。施工组织设计是施工单位全面指导工程实施的技术性文件，其完善程度对工程质量、进度有直接影响，因此，应有针对性及重点性地审查钢结构安装工程施工组织设计。

3.2加强现场施工过程中的质量控制

3.2.1钢结构基础工程的质量控制

基础工程是进行钢结构建筑质量控制工作的最初环节，同时也是确保工程质量的关键。钢结构建筑所采用的基础与钢混结构及混凝土结构所采用的地基施工方法基本相同，通常状况下采用混凝土独立柱作为钢结构的基础形式，因此要想确保钢结构基础工程质量，必须确保基础独立柱的质量。在施工中严格控制基础独立柱每个螺栓的质量，并确保螺栓间的距离被控制在合理范围内，尽量保持螺栓间距统一，螺栓作为独立柱质量控制的关键环节，对钢结构建筑的安全性影响极大，因此在基础工程建设中应认真对待。

3.2.2钢结构主体工程的质量控制

1）强化钢构件的质量验收。2）做好钢构件安装质量控制。安装柱、梁时，要检查柱底板下的垫铁是否垫实、垫平，柱是否垂直和位移，梁的垂直、平直、侧向弯曲、螺栓的拧紧程度以及摩擦面清理，验收合格后方可起吊。当钢结构安装形成空间固定单元，并进行验收合格后，将柱底板和基础顶面的空间用膨胀混凝土二次浇筑密实。3）螺栓安装质量的控制。钢结构工程中螺栓连接一般用高强螺栓和普通螺栓，普通螺栓连接时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；高强螺栓使用要检查螺栓合格证及复试单，安装过程中板叠接触面应平整，接触面必须大于75%，边缘缝隙

总之，钢结构建筑作为一种新型的结构体系，目前应被大量使用，但因其本身施工难度较大，以及国内钢结构建筑企业的实际发展状况不均衡，影响钢结构质量的因素复杂等原因，导致工程质量控制复杂、控制因素多、难度较大，在实际工程中，我们要采取多项措施，真正发挥工程质量控制作用，以保证钢结构工程施工质量。

参考文献：

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【2】罗雅丽.钢结构房屋建筑的施工质量控制【J】.科技与生活，2010（1）：35.

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