钢结构建筑施工技术和管理分析

张俊

【摘要】钢结构材料体重轻、强度高而且抗震性好，在建筑中广泛应用。本文对钢结构施工技术进行分析。

【关键词】钢结构；施工技术；问题；技术

一、前言

在钢结构的施工过程中，由于对设计、安装、施工等要求较高，会造成施工过程中质量不能得到有效保证。因此，要控制好钢结构的施工管理。

二、钢结构工程质量管理现状及问题分析

1、质量管理现状

当前，钢结构在我国建筑行业中的应用呈现出日益扩大的趋势，钢结构施工单位企业数量和规模也日趋增加，但是在整体上呈现出良莠不齐的特点。在钢结构施工項目施工质量管理中，“以包代管”现象严重，由于部分钢结构施工单位缺乏专业技术经验，而且施工未按国家相关行业规范操作，极易造成钢结构施工过程中存在的潜在质量隐患。钢结构设计单位对钢结构工程质量管理有着重要影响，其设计业务素质能力高低、设计产品质量优劣以及设计过程是否符合规范要求等对后期钢结构施工质量管理效率密切相关。此外，当前建筑行业材料以混凝土材料为主，绝大多数施工单位对混凝土施工工艺技术较为熟悉，而缺乏对钢结构程施工技术的掌握。因此，培养具有钢结构制作和安装相关专业技术人才，提高钢结构工程施工质量，促进钢结构材料在建筑行业的广泛应用具有重要的现实意义。

2、质量管理问题分析

钢结构工程施工过程中较混凝土施工及其他施工过程不同，造成其施工质量问题具有严重性、复杂性、频发性以及可变性等特点。其中，钢结构工程质量问题的严重性主要表现在轻则返修或返工，造成工程工期延长和工程施工成本增加，重则导致钢结构建筑坍塌等事故发生，给社会和人们造成人身财产损失；钢结构工程质量问题的复杂性主要表现在影响钢结构施工质量的因素较多，诸如钢结构设计质量、原材料质量、焊接技术、组装技术等，同一种质量问题其造成因素不同，同时同一因素导致钢结构质量问题各异；钢结构工程质量问题的频发性主要表现在由于缺乏具有钢结构制作和组装专业技术施工队伍，在钢结构工程实际施工过程中常使用原有混凝土施工队伍，导致钢结构质量问题时有发生，而且具有较高频率；钢结构工程质量问题的可变性主要表现在钢结构材料受外界环境变化、使用寿命、用途以及其他方面影响，其质量缺陷逐步呈现出，不同环境或不同使用周期下，钢结构质量问题不同，导致其质量问题具有一定可变性。

三、钢结构施工前的准备工作

1、技术与计划准备

编制施工组织设置，确定建筑整体结构的建造思路，确定建筑物各项施工材料的选取，精密计算每一个所需数值，避免误差。由于高层及超高层建筑对建造技术有很高的要求，首要要保证有一个完整的建筑思路和技术团队，进行工艺测评和工艺试验，确定及完善施工及建后验收标准，保证每一步后续施工的顺利进行。

2、材料的选用

钢结构具有抗震性、抗风性、耐久性、保温性、隔音性等等优点，在使用中、设计、施工及综合经济方面都具有优势，造价低。然而钢结构也具有一些不容忽视的缺点，比如质量问题，其导热系数大，耐火性差，这就体现了钢结构工程项目施工质量问题的复杂性，那么在高层及超高层建筑中材料的选用就显得尤为重要，应首选耐火钢，考虑其屈服强度，保证建筑在高温情况下也不至于完全丧失承载能力。

3、施工现场准备

首先对于吊装准备，目前国内多选用自升式塔式起重机作为吊装施工机械主机，首要考虑的是吊装设备是否符合工程建设需要。另外施工安装前现场准备及各项安全检查也显得尤为重要，比如钢构件的验收、测量仪器的准备、材料运输及存放、设备工具、组织施工力量等等。

四、钢结构技术要点

1、定位轴线、标高和地脚螺栓

高层钢结构由于制作和吊装的需要，对建筑在总体高度方向需要划分若干节，钢柱的定位轴线可以根据建筑实物和场地的大小在建筑内部或外部进行设置，以满足重量的大小和运输的可能，通常以通视、可视为原则。标高一般以 2 - 3 层为一节，而地脚螺栓是一种长的专用螺栓，上端有螺纹，下端成弯成环状或钩状，一般下端预埋于混凝土中，上端螺纹处穿在设备或者其它物体的安装孔中，上面加螺母压紧，用以固定作用。

2、标准节框架的安装

高层钢结构标准节框架的施工一定情况下代表着高层钢结构框架施工的主动权，其安装方法通常分为节间综合安装法和按构件分类大流水安装法。前者节间综合安装法是选择一个区间作为标准区间，安装 4 根钢柱构成空间标准间，按照施工进程逐渐扩大框架，最终完成施工。这种方法多为国外采用，不过对现场管理相当严格，供货流通度要求较高，运输条件是保证此类方法顺利实行的重要条件。后者按构件分类大流水安装法是在标准节框架中先安装钢柱，再安装框架梁，然后逐步安装其他构件，从上到下进行，最终完成框架构建。目前我国国内多采用此类安装方法，具体使用哪种方法应当依据建筑实况和现场施工条件和状况择优选择。

3、特殊节框架的安装

特殊节框架指不用于标准节的框架，如底层大厅和屋顶花园层等等，由于高层建筑中建筑和结构的特殊要求，施工技术方案也应有所不同。对于网架结构，由于内部结构跨度较大且多位于高层建筑或旁边，施工难度较大，一般采用“地面拼装，整体提升”“搭设平台，高空散装”的安装方法。而屋顶花园型特殊节框架由于结构较轻可以采用塔吊进行散装法。

4、钢柱的安装方法

大跨度公共建筑、高层房屋、轻型活动房屋、工作平台、栈桥和支架等的柱，大多采用钢柱，在高层建筑结构中，钢柱的应用必不可少。钢柱安装前应与定位轴线、标高等进行检验和多次校对，复验安装定位所用的轴线控制点和测量标高使用的水准点，找出误差范围外的部分及时修正，同时安装之前在地面要把钢爬梯安装在钢柱上，供登高作业。对于钢柱的安装准备，首先，放出标高控制线和钢柱轴线的吊装辅助线，复验钢柱支座及预埋件； 其次，轴线、标高、水平度、预埋螺栓位置及露出长度等，超出允许偏差时，应做好技术处理； 然后，检查吊装机械及吊具，按照施工组织设计的要求搭设脚手架或操作平台，为防止构件变形、失稳，必要时应采取措施。最后，测量用钢尺应与钢结构制造用的钢尺校对，并取得计量法定单位检定证明。钢柱一般采用两点就位，一点起吊的方法。

5、钢结构的安装方法

高层建筑结构中钢结构的安装方法总结起来有以下几种方法：桁架式屋架，屋架结构直接搁在混凝土墙上； 网架结构，比屋架结构更方便布置柱子； 管桁架体系，是网架结构的简化版，美观好； 张弦结构体系，适合体育场； 空间网壳体系，更适合大跨度公共建筑，造价高； 门式钢结构，一般厂房比较常用，拼装灵活，施工方便，实用。

五、结束语

综上所述，随着钢结构工程在建筑领域的应用愈来愈广泛，我们要加强对其质量控制，确保工程质量安全可靠，促进我国钢结构建筑工程健康稳定发展。

参考文献

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[2]王海峰.浅析钢结构工程质量控制要点[J].建筑工程.2014，23

[3]陈养源.钢结构工程质量控制方法及工程应用[D].浙江大学，2012.