分段安装在钢结构安装中的应用

任鹏飞

中国化学工程第十一建设有限公司 河南开封 475000

1 钢结构的特点

与常规的砖混、钢筋混凝土结构相比较，钢结构建筑施工周期更快、用工更省、劳动效率更高，而且其工程的品质更容易获得保障。钢质房屋也有着明显的优点，如：重量轻、韧性好、防震性能优越等。而且其还拥有施工速度快、面积大、内部布局灵活、施工场所少等优点，因此受到了开发商的青睐。建筑师应该把钢结构建筑看成一个完整的建筑体系，在其应用范围、节能、环境、经济、安全、耐久性能等多个层面上，要符合对其所提出的各种要求，并将其组合为一个完整的系统。

2 钢结构工程施工质量标准

在钢架建筑工程中，应采用测量仪器进行检测。对钢构施工现场进行的监督、抽样、送交的样品，必须经过检验部门的检验。在钢架建筑工程中，采用的技术资料及合同资料，其对建筑质量的检验，均须符合该规范规定。

2.1 原材料及成品验收

（1）钢架所使用的主体原料、零件、制成品、标准零件及其他制品，必须入厂验收。在进场验收时，对每一个子工程的检验应该按照工程的尺寸和材料的具体情况来进行。

（2）钢板的种类、尺寸、特性应符合目前的国家标准和设计规范。在钢板进场时，必须根据目前的规范抽取样品，并对其屈服、拉伸、延伸和厚度误差进行测试，测试的数据必须符合目前的规范。钢板的厚度和容许误差应按其生产规范和设计文档的规定进行检测。

（3）型材和管材的种类、尺寸等数据应符合国家的相关标准，同时还要对其拉伸率、厚度等数据进行检查。

（4）铸造用钢的种类、尺寸、性质应符合我国现有的技术标准，满足设计的需要。在铸钢件进场之后，应该根据目前的国家规范，对其进行取样，并对其进行分析，得出的结果应该与目前的国家规范相一致。对铸造的表面要进行清洁，对飞边和毛刺进行纠正，去除粘沙和氧化铁皮，并采用热处理的方式，清理内部的锈迹和内腔残留物。在此过程中必须保证其没有裂纹等问题。

（5）在焊接材料进场之前，应该根据目前的国内规范，抽取样品，测试其化学成分和力学性能，其测试值应该与目前的国内规范相符合。

（6）连接用的固定标准零件。在钢架的连接中，使用的是高强螺栓，高强螺栓的种类、尺寸及使用性质应符合我国现有的技术标准，从而满足建筑要求。对于高强度的大六角螺栓连接副，应出具扭转因子测试和拧剪切式高强螺栓连接副的拧紧轴力（预张力）测试。高强度螺栓连接副进场的时候，应该根据现有的国家标准对其进行采样，并对扭矩系数和紧固轴力（预张力）进行单独的测试，测试的数据应该符合现有的国家标准。

2.2 焊接工程

（1）钢构件焊接工程。应按有关规范及规范的规定进行焊材与基材的匹配。焊接材料在投入生产之前，必须根据产品说明书和焊接技术文件的要求进行烘焙和储存。

（2）栓钉焊接工程，当采用螺栓与钢板进行焊缝连接时，必须对焊缝的质量进行评价，评价的质量必须与设计标准相一致。螺栓式焊锡瓷环的保管要做好防蚀处理，在采用瓷环之前，如果存在受潮的情况，需要先将其放置在温度为120～150℃的环境中，进行1～2h 的烘干。

2.3 紧固连接工程

（1）普通紧固件连接。对于作为永久连接螺栓使用的通用螺栓，如果其存在结构上的缺陷或存在品质上的缺陷，就需要对其实际承受的最小拉伸负荷进行重新测试，测试的数据应符合当前的国家《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/ T3098.1 标准。

（2）高强度螺钉连接。在高强度螺丝连接的摩擦面上，包括涂料在内的所有的摩擦面上，都应该进行抗滑移因子的测量与复验，对于在地面上被加工过的零件，还应该对这些摩擦面上的抗滑移因子进行单独的测量，并且其测量的数据应该满足设计的需要。对于扭剪型高强度螺栓连接副，除了因为结构的缘故无法使用特殊的扳手将螺钉旋出时，螺钉末端的螺钉旋断处就是最后的旋动。

2.4 钢零件以及钢部件加工

钢板裁切时，应保证钢板的切割表面没有裂缝、夹杂、毛刺、脱层等不良现象。在机器剪力上的容许误差应符合相关规定。工件经机器裁剪后，其裁剪表面应平滑，不应大于12.0mm。一般情况下，不允许在16℃以下使用低碳钢材，也不允许在12℃以下使用低碳钢材。

对于在外界温度下16℃以下的碳构造钢，对于在外界温度下12℃以下的低合金钢，均不能够进行冷矫直和冷弯。对工件进行切割、机器剪裁后，需要对其进行切削时，其切削余度不得小于2.0mm。球形结点在加工成型过程中，应保证螺钉的表面无开裂、起皱、过热等缺陷。

2.5 钢铁部件拼装项目

在装配部件时，要根据结构的需要、部件的类型、连接的方式、焊接的方法以及焊接的次序，来确定一个合适的装配次序。板材、异形零件的连接要首先进行零件组装。组装要通过组件组装、焊接、修改和检查。部件的隐藏部分，在经过了焊缝、插销和油漆等检查后，应该被封闭。

2.6 部件拼接及对接

钢材以及钢部件在进行焊接、拼接时，其焊接的质量级别必须达到设计的标准。在没有任何规定的情况下，应当采用至少二级的熔透焊缝。在焊缝进行焊接时，应使用一级熔透焊缝。在进行H 形钢板的焊接时，法兰盘与腹板间的错开间距不能少于200mm。

2.7 钢筋预制装配

在钢结构预拼装工程中，可以按照钢结构制作项目的检验批划分的原则，将其分成1 个或多个检验批次。用于预组装的支撑椅或平台，在检查时，要对其进行测量和找平，并拆卸所有临时固定和拉紧装置。采用预制装配方式的钢材，除了其本身的品质要符合该规范的各项指标之外，还需满足其各项指标的具体要求。采用电脑进行模拟的方式对零件进行预先组装，在经过模拟后的零件或元件的外部大小，应与实体的几何大小相符合。

3 分段安装技术的应用

3.1 加工厂分段制作

在加工厂里，将单根桁架分为3 个部分来进行制造，每一个部分的长度大约为9.7m，重量大约为8.15t。在进行分区的时候，要注重对每一个部分进行合理的分区，在上下弦的断裂部位，其横向的间距要保持在1m 以内，断开的部分，可以在安装的时候暂时留出一些空间。在桁架组装之后，可以进行补空，在断口上留下直槎，在断口内设置内部的衬板，这些衬板是用- 90×10 扁铁做成的，并与管壁内口点焊牢固。

3.2 钢结构构件分段分节

（1）尽量采用较大尺寸的结构，尽量减小厚钢板的焊接面积，特别是在柱脚部位；

（2）选择连接点位于横向分隔处，以利于焊接；

（3）为了减小焊接接头的应力集中，尽量减少焊接接头的交角；

（4）分段位置要尽量靠近有加强筋的部分和连接部分，为了防止焊缝的扭曲变形，还必须增加一个焊缝处理间隔。

（5）在进行分区的时候，应该与土建钢筋的绑扎进度安排紧密地配合起来，并对土建钢筋的捆扎面的交接标高进行时刻的追踪，以确保在各个部分的分段和分节的位置上，可以让外伸的钢筋相互错开，从而不会对各个部分的安装及现场的焊接产生任何的影响。

3.3 钢桁架安装

（1）起吊采用由一端向另一端进行的方式，将首部安装部一端支撑于支架上，支架外侧支架整体落于支架内，并用4 条2t 的倒链子暂时固定，呈“八”字形。

（2）采用2 台5t 的千斤顶来进行控制，支架一端的高度已经被确定，仅需将其另一端的高度达到设计高度，并采用反向链条来进行该部分中心位置的高度的调整。

（3）第一个部分桁架的高度、轴心确定后，立即在第一个部分的支座末端进行焊接，满足焊接的设计需要。在焊接作业中，应经常检查焊接点的标高，并能及时地找到问题所在。

（4）将第二段桁架放在架体道木上，就位后，要保证与一次构架的断口处的对接，将第一段预留的备用衬里全部放入这一节的断口处，并在留出焊接间隙后，暂时使用倒链来进行固定，等标高与轴心稳定后，再进行焊接。

（5）对于第三段桁架，采取第一节及第二节装配方法相结合的方式进行安装。在装配过程中，应先焊断头连接处的焊缝，后焊支撑处的焊缝。

4 结语

利用分段作业的方式，可以很好地克服体积较大、重量较大，从而不能使用起重机械的难题，实现了与整体吊装作业一样的施工结果。