建筑工程钢结构施工技术要点分析

王明伟

【摘要】随着城市化进程的不断加快，我国建筑工程规模持续扩大，钢结构作为建筑工程的主要结构形式之一，具有强度高、自重轻、抗震能力强等优势。因此，开展超高层建筑钢结构施工技术的研究具有重要意义。在全面了解了钢结构特点的基础上，结合具体工程案例，对某超高层建筑钢结构施工技术要点进行了分析研究。

【关键词】超高层建筑;钢结构;特点;施工技术要点

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

16.103

随着社会经济的迅速发展，建筑行业取得了令人瞩目的成绩。大量新技术、新工艺、新材料不断涌现，且被广泛应用到建筑施工中。钢结构是现代化建筑结构的主要类型，是由钢制材料组成的结构形式，其特点为材料强度高、自身重量轻，节骨可靠性良好。

1、施工难点

某项目为超高层钢结构工程，施工难度较大，具体情况为：①工程总用钢量大，为23000t，总体来讲，工程构件数量较多，且具有复杂的连接节点、体量大、深化设计难度大等。若图纸深化不及时，必定会对后期施工工序造成不利影响。②在钢结构中，多数钢柱牛腿设为空间角度，在设计深化过程中，怎样合理利用空间角度，如何将构件的信息特征表达出来，如何准确直观地确定各零件、部件的位置极为关键。③构件之间具有极为复杂的连接情况，特别是在核心筒节点等方面，多杆件交汇问题较为普遍，怎样组织各零部件组装顺序至关重要。

2、施工技术要点

2.1 加工制作

工程的主要組成部分为内部核心筒、外侧框架柱，为框筒结构。为了保证施工质量，可在工厂内完成主要构件加工制作工序。构件类型不同，加工工艺、设备均有所不同。在加工过程中，钢结构构件下料、组装、焊接等工序均会对其质量造成严重影响。根据工程实际情况，工程涉及十字型柱、H型钢柱、H型钢梁等，在此仅以焊接H型截面构件加工制作工艺为例进行分析。①钢板机械矫正。在装卸或运输钢板时，若保护措施不正确，极易影响钢板质量，导致不平整，无法满足规定要求。因此，加工制作时，要提前做好钢板机械校正工作，钢板表面平整度损伤深度在0.5mm以内。②放样、排版。结合施工图纸，根据尺寸要求，在钢板上进行零部件放样、排版，合理利用钢材，减少浪费。③钢板下料。一般可采用火焰切割或剪切的形式进行钢板下料，工程以火焰切割下料为主。切割过程中，由于焰缝的存在，很容易导致钢板下料板宽度不够，因此，在放样过程中，必须对切割余量综合考虑。④坡口制作。采用自动切割方式用于腹板坡口，在整体组装后，即可切割翼缘坡口。坡口切割后打磨，将切割过程中出现的铁渣、不平处清除，确保组装焊接质量。⑤H型钢组立。组立前，需详细核对H型钢的各个零部件规格，保证质量满足规定要求。组立过程中，为保证质量，需设临时措施，比如间隔一定距离，设置一道支撑，从而保证组立稳固，不会出现变形等现象。⑥H型钢焊接。H型钢焊接过程中，可采用二氧化碳气体保护焊打底，随后通过埋弧自动焊对焊接处和盖面继续焊接。根据工程设计要求，可采用对角焊的方式进行H型钢焊接，保证焊接顺序无误，尽可能降低焊接产生的变形问题。⑦H型钢矫正。焊接过程中，钢梁极易产生变形，因此，需根据实际情况采取矫正方式。工程以机械矫正为主，针对翼缘处变形，矫正可采用矫平机完成。一般可分多次完成矫正，每次矫正量不得超过3mm。⑧H型钢制孔。由于工程H型钢截面较大，为保证其精度，可采用三维数控钻床进行螺孔制作。⑨H型钢端部腹板弧槽、过焊孔加工。加工时可采用数控锁扣铣床，一次完成坡口、端面、腹板弧槽等加工作业。同时，采用半自动切割法进行切割处理，尽可能降低集中应力情况。⑩整体检查。完成上述施工后，需对H型钢截面高度、宽度等进行详细检查，保证各项指标满足规定要求。?除锈防腐。采用封闭式全自动喷丸机作为钢结构除锈设备，除锈2h后，均匀涂抹防锈漆，待涂抹结束后，需按照规范大小、位置情况等进行构件重新标识。

2.2 安装施工

工程建筑高度及构件截面大，在安装核心筒钢柱时，需要先安装钢柱，并与钢柱顶端连接，辅助水平支撑钢梁，随后进行钢柱固定、焊接。具体安装流程为：①吊装准备。施工前，需详细检查吊装索具，根据不同重量的钢柱配置合理的吊装索具，保证各项准备工作完成。②吊点设置。吊点必须对称布设，在钢柱吊起过程中，保证两侧绳索受力一致，保证柱身垂直，确定吊装点准确无误。③清理坡口。在吊装钢柱时，需打磨处理对应的钢柱连接位置坡口，保证坡口洁净、无杂物，为后期安装、焊接钢柱提供可靠保障。④钢柱临时固定。由于独立设置核心筒钢柱，加之大多数截面尺寸不大，后期施工作业极易影响钢柱质量，导致变形。为避免此类问题出现，决定用连接耳板固定钢柱，并将临时水平支撑增设到柱顶处。

2.3 焊接施工

（1）焊接节点形式

在上下层钢柱连接中，十字形钢柱和箱型钢柱在核心筒内对接，外框架处圆管柱对接连接，在完成安装施工后，通过连接耳板临时固定，并进行焊接。此外，在连接楼板钢梁和节点板时，通过拴焊连接方式。在周围框架柱和主梁连接位置，主梁应连接钢柱伸出的牛腿，翼缘板采用对接焊接法，并通过双夹板高强螺栓连接腹板。

（2）构件对接的焊接形式

构件不同，则焊接方式不同。工程构件类型较多，且部位不同，因此焊接方式也多种多样。

（3）焊接施工工艺

①焊前检查、清理。采用的焊接材料、设备应与母材相符，保证焊接位置组装精度等均可满足施工要求，若不满足规定要求，需再次进行打磨处理，并将坡口内杂物清理干净。②垫板装配。根据设计要求，合理装配垫板，待焊接施工后，便可按照尺寸切割引弧板、引出板，并进行打磨处理。③焊接环境。为保证焊接质量，须设作业平台，并将防火布铺设到底部，采取一定防风方案。同时将接火斗设于挂篮作业的钢梁接头下方。根据施工规定，在焊接前做好预热处理，保证各项条件均可满足焊接要求。④定位焊。组装完构件，便可通过定位焊进行临时固定，满足施工要求。相比设计值，其尺寸不得大于2/3，长度控制在40mm以内，间隔不超过600mm。同时，通过小直径焊条打底焊。根据既定焊接顺序进行焊接处理。比如H型钢需先进行下翼缘焊接，再进行上翼缘焊接，两端焊接时间不得重叠，要错开一定时间，尽可能降低焊接收缩应力。

结语：

随着城市化进程的不断推进，城市人口越来越多，住房需求急剧上涨。为了缓解城市住房压力，建筑工程逐步向高层化、大型化发展。钢结构作为建筑工程的主要结构形式，规范施工作业，才能提高施工质量。

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