建筑工程施工中钢结构安装的技术研究

杜鑫 殷灵秀

中信建设有限责任公司 北京 100027

引言

钢结构建筑在具体建设中具有良好的稳定性，同时在价格和性能方面有显著优势，因而在建筑行业中得到广泛应用，但是在安装方面会有一定的复杂性。为充分发挥出钢结构的作用，相关人员必须要严格按照要求做好对钢结构的安装。

1 工程建设中钢结构技术的应用优势

1.1 性能较为突出

相较于其他类型的材料，钢结构在应用中最为显著的优势体现在其性能方面。如与传统使用的木料或石材料进行比较分析后，钢结构无论是在强度、抗压性能，还是韧性方面优势更为突出。在整个工程项目建设中，对结构稳定性要求极高。若结构的材料具有理想的强度和韧性，则能够进一步提升整体结构的稳定性，这在保证工程项目质量方面具有重要意义[1]。

1.2 耐久性较为理想

在整个钢结构技术工程项目建设过程中，若能够对钢材料腐蚀性和锈蚀进行较好的控制，则能够进一步提升其耐久性。对大多数工程项目来说，使用的时间会比较长，因而保障其较长的服役期则十分重要。与混凝土结构和石材料使用相比，钢结构在后期使用中并不会出现不规则沉降或裂缝等问题。

1.3 经济性较为突出

结合钢结构技术实际应用，经济价值和效果较为理想，因而使得该技术应用范围不断拓展。与混凝土结构施工比较复杂的施工程序及养护操作相比，钢结构只需要根据相应的设计完成对钢材料的搭设，而在施工工作量方面也比较小，进而减少施工单位的成本[2]。

2 建筑工程中钢结构安装前的设计要求

2.1 钢结构的设计原则

众所周知，钢材料在工程建设中可对建筑物起到重要的定型和支撑作用。施工单位在工程建设中要想切实保障工程的稳定性与坚固性，则需要注重钢结构的设计，并遵循相应的原则，具体有三点：一是适当减少对高密度钢材料的应用。钢材料主要是由碳、铁为组成部分，而镍、钒、锰等金属则是根据钢材料实际用途适量掺入其中，因而不同型号的钢材密度是不同的。在工程建设期间，施工单位可在确保工程结构达到要求的基础上，适当减少对高密度钢材的使用。二是结合钢结构安装方式与塑性系数，在进行结构设计时，要留有相应的缝隙。在当前工程施工中，钢结构摆放方式主要是为横向水平设或纵向竖直。因受物质热胀冷缩和分子运动理论的影响，钢结构大小会发生一定的变化，进而影响其稳定性。为此，相关人员在设计期间，可采用安装滚轮装置或涂防护涂料方式，以此能够在最大程度上减少钢结构发生的变化。三是在开始设计钢结构前，相关人员需按照要求对钢结构的称重力进行测量，从而选择合适的钢材制作结构组件，确保工程建设的稳定性[3]。

2.2 钢材料的选择

结合实际，钢材料是由混合金属所制成的，因组成金属元素 比例不同，所以钢材料会分为不同的型号。相关设计人员在进行钢结构设计中，则要根据具体型号的钢材性质进行。一般来说，钢结构材质主要有普通钢、高锰钢、高速钢等。施工人员在安装钢结构前，需做好对主体结构的情况做好调查，接着在此基础上选择最为合适的钢结构施工类型和钢结构安装方式，如对纵向竖直的称重结构，应选择塑性系数比较低的钢材进行制作。另外，在具体制作钢结构这一环节中，施工单位应采用全钢边框结构。若是处于地质灾害频发地区，可选择钢筋管支撑方式，从而更好保证建筑的防震性[4]。

2.3 钢结构预设位置的规划以及吊装方式的选择

施工人员在进行钢结构安装作业中，首先需做好钢结构预设位置的规划。在开工前，施工人员是需通过对AR测量技术的有效利用对钢结构部件尺寸进行测量，接着还要结合工程施工规模和时长，对钢材的需求进行估算。在这环节中，为准确获取钢结构部件的预设位置，相关人员则可借助3D技术对施工建模进行绘制，从而能够有效确定每个钢结构组件的位置，同时还要利用AR技术得出组件的安装位置。为了进一步提升预设位置的精确性，施工人员可采用多次测量取平均值的方式进行。

3 建筑工程施工中钢结构安装的技术研究

3.1 钢结构安装的准备阶段

3.1.1 图纸会审和设计变更。施工单位在进行钢结构安装前需做好图纸会审，从而能够深入掌握设计内容，及时发现影响构件安装的问题并进行处理。基于此，相关人员在工程建设管理期间，必须要注重对图纸会审工作的控制。结合实际，图纸在使用期间难免会因单位变更发生变化，这就需要及时办理相应的变更手续。

3.1.2 中转场地的准备。对高层进行钢结构安装中，需按照相关程序进行，同样钢结构的供应也要按照程序顺序进行，但是从实际现场施工情况看，因受各方面条件限制，施工单位需适当调节钢结构到的中转场地，从而不断扩大钢构件的存储空间。对于中转场地，需要具有良好的排水性能，不可堆放其他杂物，对不同类型的构件要分开放置。

3.1.3 钢构件的核查、编号、弹线。相关人员需对钢构件的具体数量、外形、型号及强度等进行定期的清点，若发现有不符合要求的要及时处理。在进行钢构件编号时，必须要标记清楚，以免在吊装环节中出现错误。另外，在具体构件上还要做好对就位线和校正线的调整，之后在基础杯口弹出纵横轴线等。

3.2 钢结构安装技术

3.2.1 准备工作。

（1）钢结构工程施工组织文件编制的内容。首先需确定钢构件的数量，根据工程施工情况和需求，选择合适型号的吊装机械，并制定计划，具体而言就是根据设计要求，制定合适的吊装方法，确保工程建设进度。其次，在实际施工过程中，还要注重对质量的把控，确保施工技术有效应用在作业中。

（2）钢柱基础。在这环节中，需要相关人员通过地脚螺栓连接钢柱和基础，将钢柱基地顶面设计为平面，期间需要特别注意的是在施工过程中要确保基础标高精度。针对轴线、支座、基础支撑面等测量环节，必须要达到精准要求。只有做好这些才可开始进行混凝土浇筑。

（3）钢构件的检查。针对钢构件数量、外形及几何尺寸等，对精准有较高的要求。为此，施工单位在工程建设中需遵循《钢结构工程施工及验收规范》中的有关要求进行。在施工前，为避免出现错误，施工人员需在钢柱底部和上部标出轴线，同时还要标注绑扎点的位置，这样做可为后续垂直度检查、吊车梁等提供便利。

3.2.2 构件的吊装工艺。

（1）钢柱的吊装。一般针对单层厂房钢柱吊梁，主要采用的是自轨道式起重机或吊装行式起重机。在具体应用中，单机吊装可选用旋转法或滑行法，而若是重型，则需借助双机抬吊方法。

（2）吊车梁的校正。结合实际，吊车梁吊车主要使用的是自行杆式起重机开展相关吊装作业。相关人员在进行吊装工作前，需拉住支座，且边吊边放松。之所以这样做，主要目的是为了避支座出现摇摆现象。另外，在这环节中，施工人员需要确保吊装的稳定性，可选用组合吊装，这样既能够保证稳定性，还可切实提高工作效率。

3.3 钢网架安装技术

通过深入了解，钢网架可结合其形式、施工条件等选择最为合适的安装方法，具体包括把杆提升法、多机抬吊法、高空滑移法等。

3.3.1 把杆提升法。首先需要施工人员在地面上按照要求做好对网架的错位拼装，接着将网架逐渐提升到柱顶上部，之后开始在空中进行安装。在这过程中，施工人员需要注意对把杆时需对起重量和吊点进行合理布置，确保每根杆配不少于6根的绳子，从而在最大程度上增强其稳定性。

3.3.2 多机抬吊法。施工人员对需在安装前期，做好错位安装，接着将安装好的网架使用多台起重机进行提升并固定。网架在地面进行安装期间，施工人员需要注意的是其与柱轴线错开一定的距离，同时还要提前准备好临时支柱，接着可放置在网架轴线的支座处。在这环节中，施工人员需严格按照要求，进行相关工作。在拼装网架期间，需将钢管完全放入后，才可进行校正，接着进行焊接。通过使用多机抬吊设备的有效使用，可在最大程度上避免吊车负荷不均匀现象的发生。为做好这项工作，施工人员则要注重对吊点数量和位置的合理控制，确保其与结构支撑情况达到一致。

3.3.3 高空滑移法。关于高空滑移法，就是将网架分成大小相一致的条状单元后，将其搁置于钢制滑轨上，同时还要将构件滑轨放于混凝土上，以此让网状单元逐渐滑移，也就是从一端到另外一端。结合实际，这种安装方法多应用在大型建筑施工中，如戏剧院、电影院等。对于平移方法，一般有两种，分别是滑动平移、滚动平移。其中，滑动平移就是通过对网架与轨道的利用，将网架直接与轨道进行接触。这种方式在使用中虽然存在一定的局限性，但是在装置上会比较简单。而滚动平移，则是通过对网架与滚动轮的利用，将网架支座与滚动轮进行直接接触，以此降低摩擦力，不断提升效率。

4 钢结构建筑安装技术的质量控制策略

4.1 加强对施工材料的管理

众所周知，钢结构是建筑安装工程中的重要质量保证，需要施工单位予以重视，并从施工材料质量方面着手，建筑材料质量关系到钢结构安装效果。因而通过对施工材料的质量管理，不仅可保证建筑建设质量，还有助于施工单位降低成本。对建设施工单位而言，要想对成本进行有效控制，则可围绕材料使用、购买、运输等环节适当控制费用，以此达到降低成本的目标，保证经济效益。

4.2 钢结构主体工程的质量控制

针对建设过程中的质量控制和验收，会对钢结构安装质量产生较大的影响。相关人员在进行质量验收期间，首先要按照标准要求对构件安装进行验收工作，在这环节中需要重点关注安装位置、垂直度等，确保安装位置未出现偏移，接着通过使用相关仪器对安装后梁柱的垂直度情况进行全面检验，待检验合格后方可开展后续工作。另外，相关人员在检验中，还要注意螺栓是否拧紧，且位置是否合理以及有无对其他结构产生影响等。若经检查发现螺栓出现松动现象，会给整个建筑施工质量造成影响。结合有关标准，螺栓边缘缝隙需控制在0.8mm，若是高强螺栓则不可用打孔或敲打方式进行安装，若是普通螺栓，不需要垫放较多的垫片，这些错误的行为都会在一定程度上影响钢结构安装质量，为此施工单位在这方面需要特别注意。

4.3 加强人才技术管理

人才技术管理是建筑工程管理中的重要手段之一，对施工单位而言，即使有高质量的建筑材料，但若缺少高技能的施工人才，则难以高效完成钢结构工程施工。基于此，施工单位应深刻认识到培养人才的重要性，加强对施工人员的培训，从而不断提升施工人员技术能力，保证钢结构安装技术在工程建设中有效应用，确保工程建设整体质量。

5 结束语

综上所述，在现阶段建筑工程建设中，钢结构可有效提升建筑使用空间，减少整体重量，同时还可增强建筑抗震能力，因而在行业发展中得到广泛应用。因建筑技术在不同类型建筑项目中的应用不同，特别是在高层、多层等建筑建设中，钢结构技术则更为复杂。为此，施工单位在钢结构安装中要特别对技术的使用，根据现场情况以及相关要求，做好对技术的有效把控，以此能够不断提升钢结构建筑的稳定性与可靠性，满足现代社会经济发展需求。