高层建筑钢结构制作与安装的质量控制探讨

郝 懿

(山西钢铁建设(集团)公司，山西太原 030000)

0 引言

随着经济的腾飞，我们国家的城市化进程不断加快，愈来愈多的人口从农村转移到城市。但由于城市的土地太过有限，地价基本上是寸土寸金，导致现在的城市建筑只能向空中不断发展，从而做到最大化的利用空间。由于钢结构具有重量轻、强度高、抗震好等一系列优良特性，所以一般来说，城市中的高层建筑采用的都是这种结构形式。在本文中，笔者将以高层建筑钢结构的制作与安装的质量控制展开简单的探讨，并提出相应的建议。

1 高层建筑钢结构制作的质量控制

在高层建筑中，钢结构的质量好坏直接影响着建筑是否能够被安全使用。显然，钢结构的制作与钢结构的质量息息相关。所以，在钢结构的制作过程中我们要严格的控制每一个生产环节。一般来说，钢结构的制作可以分为选料、下料、装配以及焊接、油漆涂装5个步骤。

1)控制钢结构的选料。在钢结构的制作过程中，材料的选择直接涉及到所制作出的钢结构的质量，其重要性也就不言而喻了。在对钢结构的设计过程中，设计人员应该预先确定好所用钢材的规格与材质，保证这类规格与材质的钢材能够满足相应的要求。对那些有特殊用途或者是运用在某个重要部位的钢材更需要进行多次的实验，只有实验的结果显示为合格才能将所选的钢材投入应用。对那些有锈蚀或者划痕的钢材进行挑选时，保证这些钢材表面所存在的缺陷的偏差不能超过规定允许的1/2。同时，对那些将进行焊接应用的钢材，在进行选择时必须严格按照焊接的标准进行，以此保证焊接的过程能够顺利的进行。

2)控制钢结构的下料。在对已经选择好的钢材进行加工制作之前，工程人员需要再次按照图纸核对所选钢材的规格与材质是否符合要求。在对钢材进行切割加工之前，施工人员需先将钢材表面的油污、铁锈去除，再按照图纸进行标线，然后按照所标的线对钢材进行切割。切割钢材要达到的要求是其切割面不得存在明显的分层、裂纹，其缺棱的长度保证在1 mm以内。只有达到这一标准的钢材才能继续进行下一步骤的加工。在对吊车梁与钢柱这些重要构件进行切割时最好采用自动或者半自动切割机进行切割;当因为钢材的材料不够导致翼缘板或腹板的长度不够时，切割时应该先进行对接然后再进行切割，同时保证切割时能有0.3 m～0.5 m的荒料，需要注意的是，腹板和翼缘板在进行焊接时需要错开0.2 m的距离。同时，在对钢材进行加工时，为清楚区分各种钢材，要在钢材的后面标明相应的零件号码以及加工方式。

3)控制钢结构的装配。装配构件的过程中有3点尤为值得注意。首先，在对构件进行正式的装配前，装配人员应该根据图纸与加工人员所提供的材料单据对各个构件进行严格的检查，发现有不合规格的构件，不得用其进行装配。其次，装配前要检查各个构件的平整度，若有构件的平整度不合规格的要及时进行打磨调整;同时要将各个配件接口处的铁锈或者油污打理干净。最后，在装配的过程中一定要保证各个构件的安装尺寸与定位尺寸、总体尺寸都能够符合设计的要求，一般的构件要保证尺寸的公差在±0.03 m的区间浮动时即可满足要求。

4)控制钢结构的焊接。在焊接配件的过程中需要注意的有4点:首先，必须保证所有进行焊接的焊工都有相关的从业证，并要求他们只能在需要焊接的地方工作。其次，在正式的焊接前，要彻底的检查组装而成的构件是否符合要求，如果有达不到规定标准的就要进行改装，此外需要事先清除焊接口表面上的油污、铁锈等各种杂质。再者，在进行焊接工作时，必须保证焊接的连续，同时在焊接完每层后需要检查是否存在焊接缺陷，如果存在一定要及时处理，之后再进行下一层的焊接。最后，在焊接后对构件进行矫正。在焊接的过程中，由于焊接产生的高温导致构件存在一定程度的变形，这就需要我们对其进行矫正。一般来说，矫正的方法有机械校正与火焰校正两种方法。机械校正时，在锤击处的下方应加放垫板，以免在校正的过程中产生另外的凹痕;火焰校正时要保证同一地方只能加热一次，且加热的温度要在900℃以内。

5)控制钢结构的油漆涂装。为保证达到最好的油漆效果，在对钢结构进行油漆涂装的过程中需要注意的有4点。首先，在进行正式的涂装前，要对需油漆的地方进行评定，保证所运用的方法的可行性以及可操作性;其次，在涂刷的过程中要保证各层漆之间的厚薄与涂刷之间的时间间隔能满足设计要求，在涂刷时要完全按照油漆的使用说明进行，以此保证不同成分的油漆在涂刷后不会相互发生反应。另外，在对钢结构进行油漆涂装前需要保证其油漆的表面光滑程度能达到要求，这就需要之前把其表面存在的凹陷、砂砾等清理干净，在清理完后，应该及时的对其进行油漆涂装。最后，在刚刚进行油漆涂料的组件的表面要做好防护措施，保证其不受到雨水、灰尘等的影响。

2 高层建筑钢结构安装的质量控制

1)地脚螺栓安装的质量控制。地脚螺栓的安装在钢结构的整个安装过程中是不可或缺且至关重要的一环。一般来说，地脚螺栓的安装方法有直接进行浇筑、先留坑位再浇筑两种安装方法。比较而言，先留坑位再浇筑这种安装方法在高层建筑的建设过程中运用的更为广泛。为保证地脚螺栓的安装质量，需要提高地脚螺栓的浇筑位置的准确性，为达到这一工程效果，在施工过程中需注意几个问题。第一，为地脚螺栓的安装而定位的钢板在选材时最好选用厚度在0.06 m～0.1 m之间的板材，该钢板的尺寸在大小上应该能够与垫底的尺寸相互契合。另外，钢板的上部和下部最好应该装配固定螺母与支腿螺母，钢板的表面也应该钻出大小合适的浇捣孔以此保证浇筑工程的顺利进行。最后，对钢板下方的钢筋进行绑扎时应该同时对钢梁和地脚螺栓进行焊接，在以上步骤均完成后需要对整个钢结构进行检查，在保证无任何异常情况后便可用混凝土进行灌注。

2)钢柱安装的质量控制。安装钢柱在钢结构的整个安装过程中是一个十分重要的步骤。在安装过程中，有3点需要施工人员引起注意。首先，要保证任何一节钢柱的垂直度符合标准;其次，保证高层建筑的高度在预订标准之内;最后，保证整个建筑的的位置的偏差在可控范围之内。另外，在安装钢柱的过程中，特别需注意对第一节、第二节钢柱的安装。在对第一节钢柱进行安装时，将钢柱调离地面后，待地脚螺栓与其的距离在0.3 m左右时，应将钢柱与螺栓、安装孔对齐;待到钢柱在竖直方向的偏差在0.02 m左右时，应将螺栓拧紧，同时解除对其的固定。在其的安装过程中可以运用地脚螺母进行修正，从而保证第一节钢柱安装的准确性。第二节钢柱进行安装的过程与第一节的安装并无太大差异，需要注意的是要通过对受力条件的分析，以此来选择合适的丝杆。

3)钢梁安装的质量控制。在钢梁的安装过程中，轴线与垂直程度是其需要注意的重点，为保证安装过程的顺利进行，在安装过程中需要注意以下两点。首先需要注意的是钢梁的固定。在对钢梁进行固定时，需要在钢梁两边安装耳板，同时在其上边要焊接上限位板，以此辅助吊板对钢梁的安装。在安装钢梁的耳板时，需在其两侧的位置进行规划，规划出的规格应该以钢梁的承受状况为依据。在对限位板进行安装时，需在钢梁的上方焊接出0.01 m～0.016 m的限位板，在对钢梁进行焊接的过程中，应将限位板固定在钢柱上，从而保证钢梁的固定。另外需对钢梁进行校正。由于钢梁的安装过程是连续进行的，但是安装的每个步骤中总会因为人为的或客观的原因产生误差，这就需要不断的对其进行校正，以此保证整个安装过程的顺利。在对钢梁进行校正所采用的方法一般是利用垂直程度与轴线所在的位置进行校正。

4)钢结构连接的质量控制。一般来说，钢结构的连接分为螺栓的连接和焊接。首先是螺栓的连接。连接螺栓时，一般的步骤是先安装一个临时性的螺栓，然后再安装一个强度高、质量好的螺栓。安装临时性的螺栓时，其安装数目的多少应该与螺栓的接头数目相互匹配，一般来说，每个接头可以安装至少两个临时性的螺栓。安装强度高、质量好的螺栓时，应该保证螺栓在钻孔内的传入方向与穿入的角度保持一致。在焊接的过程中，焊接的形变程度、焊接的顺序以及焊接所产生的应力都会对焊接的质量产生巨大的影响。一般来说，在钢结构的安装过程中焊接的顺序都依照先中心再四周的焊接原则，先焊接那些收缩量较大的缝隙，再焊接那些收缩量小的焊缝的原则。不同的部位进行焊接时，一般来说，钢柱与钢柱采用坡口焊接的方法;钢柱与主梁进行焊接时，采用刚接的焊接方法。

3 结语

近年来，在高层建筑的建设过程中，钢结构由于其显著的优势得到了越来越多的运用，相应的其重要性也得到了越来越多的彰显。在现阶段，虽然钢结构的运用为我们高层建筑的建设带来诸多便利，但同时我们应该意识到在其制作与安装方面，我们的技术手段还存在缺陷，只有通过不断努力，才能使钢结构在未来的高层建筑的建设中得到更好的运用。

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