浅析建筑工程中异型钢结构综合施工技术

杨海霞 杭萧钢构（河北）建设有限公司

一、异型钢结构概述

钢材有四种类型，分别为型、线、板、管，其中型钢在建筑中被广泛使用。根据截面形状，型钢可分为简单断面型钢和复杂断面型钢或者称之为异型钢。异型钢结构主要由异型钢构造而成。由于异型钢使用的单一性和特殊性，在施工中对异型钢的精度和形状的要求都比较高，对炼钢设备的要求也很高。由于异形钢的特殊截面形状，在实际施工中不常用。因此，异型钢孔型的设计和生产比简单型钢要困难得多。这样，异型钢的成本就比简单型钢高。随着近年来建筑行业质量的不断提高，对异型钢的要求也不断提高，使我国异型钢的生产水平也得到了很大的提高，甚至部分型钢的质量达到国际先进水平。

二、异型钢结构施工特点

（一）具备较强的抗压能力

异型钢结构自身具备较强的抗压能力，因为异型钢结构施工过程中应用的主要材料是钢筋，采用焊接等方法可以让钢筋形成一个完整的异型钢结构，并且在土木工程建设中，通常还会结合使用异型钢结构和混凝土，从而进一步提升了异型钢结构的强度，自身具备的抗压能力也得到有效提升，同时也具备良好的抗腐蚀性能。此外，对异型钢结构构件进行组合装配的过程也比较简单方便，不需要花费太多时间，可以有效促进装配式轻型异型钢结构工程施工效率的提升，从而推动施工进程的加快。

（二）设计复杂程度较高

异型钢结构建筑在施工工作开展之前，需要进行异型钢结构主体的设计工作，还要完成每一个异型钢结构部件的拆分设计工作。因此，设计工作人员在开展设计工作时应确保全面性，明确异型钢结构安装和焊接规范流程，为异型钢结构顺利施工奠定坚实基础，从而保证施工过程中的安全性。但通过对目前实际情况的分析，可以发现在异型钢结构具体施工过程中仍存在以下两方面问题：（1）诸多外界因素容易对异型钢结构施工过程产生影响，从而导致施工质量无法得到可靠保证，比较容易出现施工安全质量问题，需要做好施工安全防护。（2）在异型钢结构设计工作中，比较关键的一项内容就是准确计算异型钢结构承重能力，但是存在着计算结果不够准确可靠的情况，从而导致在具体施工过程难以准确掌握材料的承载力。

三、异型钢结构施工技术控制措施

（一）建筑物的抗震审查

为了管理好我国建筑的抗震性能，提高建筑的安全性和稳定性，保证建筑的抗震质量，建设部对建设项目进行了防震检查，并提出了与检查相关的管理规定。基于现有建筑抗震分析方法的不足，规范中提到的方法都采用了一定的假设。在地震的三个要素中，我们只考虑了一种峰值加速度，其他两个要素只是近似考虑。由于部分规范的方法和实际工程之间存在一定差异，从而影响到建筑的可靠性，使得建筑物存在风险。对于超限评审来讲主要指的是在当前设计水平的状况下，实际规范中的建筑计算结果是可靠的，其本质是对设计进行管理，设计的质量会对建筑物的整体质量产生影响。所以要对设计质量做好把控，提升超限设计评审，使其高度能够对建筑物的整体质量进行严格的管理和监督。

（二）建筑物图纸设计审查

施工图是进行异型钢结构施工的关键资料，进场前应及时进行图纸会审，若发现设计问题及工程量错误，要在整理后与设计院进行沟通，确保施工图符合建筑工程整体施工要求，减少施工图出错带来的工期延误和经济损失风险。对于危大异型钢结构施工，必要时可邀请专家论证，对图纸及方案进行研究，通过技术评估和选型实施施工过程管理。在设计阶段，必须按照异型钢结构施工标准制定图纸，并在绘制的图纸中清楚反映结构内容，保证后期工程建设质量。在施工过程中，要确保现场按图施工，保证整体施工环节的衔接有序。施工图会审包括图纸的建模及内部结构是否合理、尺寸和跨度是否与建筑结构相对应，以确保施工现场能够合理安排施工组织，开展项目工程建设。

（三）构件加工管理与控制

异型钢是完成特殊施工所需材料的重要因素，直接影响其施工质量。因此，异型钢的生产要求应符合一定的标准，并严格控制生产质量。同时工厂监督零件的加工。零部件工厂应按照设计施工图进行深化，制作零部件设计图纸，编写零部件生产工艺，严格按照设计图纸和工艺生产零部件。零部件工厂应按照设计和施工图纸进行深化，制作零部件设计图纸，编写零部件生产工艺，严格按照设计图纸和工艺生产零部件。当构件转入施工仓库时，应按清单交付构件。施工方质量检验员应对构件质量进行全面检查。如果部件不符合要求或在运输过程中改变了部件的形状，应将部件退回工厂进行维修和再加工。工厂应定期向施工方提供生产进度及检查现场存在的问题。同时，施工现场还应将安装进度和安装过程中出现的问题反馈给工厂，使双方相互了解，提高施工质量。作为第三方监管机构，监理方以及委托方需要在异型钢安装之前对相关构件的生产进行严格的监督。

（四）现场安装管理与控制

异型钢的安装应先预装，再现场安装，对施工过程进行有效的完善，从而提升施工的整体质量。对于超标准异型钢结构，应在大部分异型钢生产完成后进行预组装，以保证后期施工的质量。如果不能实现，则应使用计算机进行模拟装配。预装前应根据设计图纸对装配工艺进行设计，确定数量、方法、工艺和纠正措施。现场安装测量定位分为平面参考网、施工控制点转移和安装测量三个阶段。安装、测量、定位之后需要做好严格的校正工作。在校准完成后，对每个连接点进行固定。然后是对其进行焊接，首先进行结构焊接试验，确定异型钢接头安装后焊缝的收缩率，其能够有效对焊接变形进行有效的控制，避免焊接出现质量问题，然后用高强度螺栓连接，连接前应反复测试预拉力、防滑系数和扭矩系数，在检测完全合格之后就能对其进行合理的安装。最后安装完成之后再对质量进行检验，以避免施工偏差导致工程不达标。

四、建筑工程中异型钢结构施工案例分析

某机场扩建航站楼地上3层，建筑高度23.9m，航站楼正立面呈外挑形状，最大悬挑长度达21.8m。扩建国内航站楼4根1600mm×2400mm异型斜钢柱，4根直径1000mm的圆形斜钢柱，倾斜角度为77°，大截面异形斜钢柱从承台生根，在承台内开始预埋钢结构钢柱，大截面斜钢柱内埋2根H800×400×30×16（Q335）钢骨钢柱，每根钢骨钢柱总质量达9.24t，配置最大钢筋为40，配筋总重18.59t；扩建国际航站楼1根直径1200mm的圆形斜钢柱，倾斜角度为45°，配置最大钢筋为36，配筋总重2.464t。大截面异形斜钢柱施工精度要求高，钢筋安装时在钢柱表面焊接幕墙埋件，大截面异形斜钢柱成型后的平整度与倾斜角度直接影响外挑幕墙安装质量，与新旧航站楼幕墙衔接息息相关，并且航站楼的外观要与一期航站楼相延续和协调，呈现整体艺术效果。

（一）放线定位

首层大截面异形斜钢柱放线在平面空间内投放控制线，将钢筋安装定位、钢骨钢柱预埋定位线在首层楼板上弹线定位。把控制轴线引测到建筑物内，根据全站仪观测所得的测量数据，调校预埋件的轴线偏差；用水准仪观测所得的测量数据，调校预埋件的标高误差。安装误差控制为：轴线偏差≤±2mm，标高误差≤±3mm。

（二）钢柱地脚螺栓预埋

钢柱通过钢柱脚锚栓与承台混凝土连接。在施工承台时，穿插完成预埋锚栓的安装，锚栓均为预应力杆件制作。为保证锚栓安装精度，采用锚栓支架进行固定。螺栓下部深入承台钢筋，通过锚栓底部构造措施与钢筋相连；钢柱脚锚栓安装、紧固均采用双螺母，钢柱脚采用螺母调平，座浆支承时，应在结构形成空间刚度单元，经检测和校核几何尺寸，确认无误后及时用无收缩自流灌浆料浇筑填实钢柱底板与基础间的空隙，同时对锚栓丝杆外露端抹上黄油，并包裹处理，防止污染和损坏锚栓螺纹。测量校正无误，完成工序交接后，钢柱脚承台混凝土浇筑；浇筑混凝土时，对预埋锚栓进行跟踪测量监控，发现不符合设计规范的应及时进行校正并防止因混凝土浇筑振捣使锚栓架整体发生偏移。

（三）钢柱吊装

钢柱吊装根据最重和最远工况分析，必须保证钢柱吊装满足要求。H 型钢柱分节构件躺放运输，考虑到现场卸车及吊装，在H型钢柱上下口各设置2块带吊装孔的耳板。钢柱吊装时，为了能够有效的提升施工人员的安全，钢柱顶部采用型钢组成的可装配式操作平台，不但能够方便组装，还能够对其进行循环利用。操作架分为2块，钢柱吊装时装配在钢柱顶，等整个焊接工作都有效的完成之后，将操作架拆卸为两部分吊至地面，循环使用。除操作平台外，钢柱吊装前安装好钢爬梯与防坠器，方便作业人员焊接与安装到位后解除钢丝绳，经检查确认后起吊。作业人员登高通过钢爬梯上下，并将安全带挂在防坠器上，攀爬过程中面向钢柱。

五、结束语

总而言之，本文对建筑工程中异型钢结构综合施工进行了有效的分析和探讨。施工人员应在施工前做好场地布置，确保施工中可形成流畅的运输体系，满足施工进度目标要求。根据工程的实际情况，对异型钢结构建筑体系施工中的重点问题进行了总结，通过设计深化与施工优化，确保施工技术应用更加科学、合理，最终使整体项目得以保质保量完工。