钢结构制作及安装技术探析
作者：李军
来源：《科学与财富》2019年第01期

        摘 要：经济水平的快速提升，使得人们的生活水平有了极大程度的提高。人们对于生活的环境、条件的需求不断提高，而国家对于建筑用地的管控紧缩使得建筑用地越来越紧张。使得建筑设计与建设不断的往高层建筑方向发展。但是钢筋混凝土结构已然不能很好的实现理想的经济效益，在建筑结构、建筑设计以及建筑的某些特殊功能要求方面，钢筋混凝土结构建筑也难以很好的满足。随着建筑技术的不断发展，钢结构由于重量轻便、塑性度好、强度高而且制作与安装都较为简便，能够大大缩短施工工期，因此被普遍应用在高层建筑的建设方面。现代化的高层建筑结构发展愈加的偏向钢结构化发展，所以钢结构的制作与安装显得十分关键。文章主要对钢结构制作及安装技术进行了详细探析，以期为提高钢结构的制作与安装质量提高有效参考。

       

        钢结构在高层建筑中处于核心部位，是整个高层建筑的受力结构，对建筑的安全、使用质量以及使用寿命等有着决定性作用。若是钢结构出现质量问题，轻则影响高层建筑的正常使用，重则将导致重大的经济损失和人员伤亡。实际上，有部分钢结构工程出现了许多问题，例如钢结构出现裂痕、构件涂料脱落、构件焊接质量问题等，其中导致钢结构安装质量问题多是钢制构在制作、加工及安装过程出现的问题。可见，提高对钢结构制作及安装技术探讨极为必要。

        一、钢结构构件加工制作

        （一）制作前的准备

        钢结构构件制作的首要准备工作就是对设计图纸进行审查，并对构件加工的工艺图进行详细绘制，然后根据设计与加工需求确定并准备材质、规格都符合要求的钢材。钢材的保管应按品牌、种类、规格、型号进行分类码放，底部应垫高避免直接与地面接触，防止积水。

        （二）零件加工

        1.放样

        将整个结构按照加工工藝图1：1的比例放样，并以此作为样杆下料铣边、制孔以及剪制等加工依据。放样工作必须要在专门的钢台平板上开展，作为构建加工的标准，样板与样杆的制作材料应使用质轻、坚固、形态稳定的材料，并进行妥善保管。

        2.号料

        钢材钻孔、切割等技工位置必须以放样为依据逐一画出，在号料之前也要以图纸要求来对材料进行合理地配料。用量及尺寸较大的零件应进行统筹安排，先大后小或根据套材号料。构件的接头节点应做到标准化，避免构件衔接不良问题。大型的构件宜考虑使用定尺料，定尺料的宽度、长度应分别为零件宽度、长度的倍数。在材料切割过程中应注意根据材料厚度适当增加切割余量，但应注意把控切割余量号料偏差符合有关规定。

        3.下料

        气割、等离子切割以及机械气割是钢材下料的常用方法，但无论使用哪种方法必须确保下料偏差必须控制在相关规定的允许范围内。

        4.制孔

        冲孔与钻孔，是制孔的主要分类，应注意各级螺栓孔、孔距等的允许偏差必须控制在有关规定的允许值内。

        5.边缘加工

        边缘加工指的是，将加工的板边刨去2～4mm以达到消除切割造成边缘硬化的目的，例如将钢板边刨成坡口以确保焊缝质量，将钢板铣平来保障装配准确性及保障压力传递。常见的边缘加工方法包括了刨边、铣边、铲边、碳弧气刨、气割坡口等。

        6.弯曲

        弯曲指的是，为了达到钢结构的设计要求，通过加工设备、模具等将钢材弯制成一定形状。这种工艺方法通常划分为冷弯法与热弯法。

        7.变形矫正

        钢材在搬运、加工、保管过程中，由于各种各样的原因会发生不同程度的变形，若是变形值过大必须在下料前、切割后进行变形矫正。钢结构的矫正原理主要是应用人工矫正、机械矫正、火焰矫正等外力与加热的形变作用将钢材进行反变形。

        （三）构件的组装和预拼装

        将制作完成的半成品、零件等根据设计要求焊接或连接起来则成为了钢结构的预构建，构件组装的方法应按照设计要求的步骤进行，组装好之后根据图纸做好相应的编号。

        为了确保构架安装顺利，可将多个构件试装成整体检查各部分之间的连接状况，这种检查性质的拼装中各个构件不得强行固定，保证其处于自由状态。检验合格后应在相应的构件上标注交线中心、定位中心点等必要标记。

        （四）成品涂装、编号

        预制件加工验收合格后，在焊缝处、螺栓摩擦面处等拼接面应涂刷防锈油漆，现场安装完成后还应对拼接处、螺栓处补刷防锈漆。然后在构件上清晰地标记构件的原编号，对于较大型的构件还必须对重量、重心位置进行定位标记。

        二、钢结构的安装

        （一）安装顺序

        钢结构的安装通常采用综合法，将建筑结构划分为各个安装单元。安装顺序为先安装柱，后安装梁，然后向四周扩展。在垂直方向，自下而上稳定地安装钢结构，然后根据各层的钢框架一层一层地安装次要构件，将焊接、压力等形变、误差等降低到最小。

        （二）安装要点

        1.需要在地面完成拼装的构件必须设置拼装架进行组拼，尤其是对于易变形构件应视线加固。组拼后构建尺寸满足设计要求才能用于钢结构安装。

        2.各类构件吊点设置方法。钢柱平运两点起吊，安装一点立吊。在立吊时应在柱子根部垫好垫木，采用回转起吊法避免根部与地面剧烈触碰。钢梁的起吊方式应用特制的吊卡进行两点平吊或串吊。组合起来的钢构件由于形状、尺寸不同，必须计算重心以确定吊点。

        3.一个节柱所用的钢构件必须安装完毕并验收合格后，才可以进行下一个阶段的钢结构安装。无论是在安装前、安装过程中还是在竣工后都必须采取有效的测量方式对安装质量进行测量。

        4.为确保钢结构安全与安装质量，在当天安装的构件必须要能够形成一个稳定的空间结构，如此才能不影响第二天的施工。当一节柱的钢梁安装并校正结束后，应立即安装本节的楼梯、楼面钢板等结构，应注意各个构件的承载力不超过其可承受的最大承载力。

        5.在钢结构的安装过程中，应注意避免焊接、日照等温度造成的热影响，做好构件伸缩、弯曲导致偏差的调整措施。为控制构件的安装误差，钢结构高层建筑一般可选平面转角柱为标准柱。

        （三）安装校正

        在钢结构的大构件安装过程中，如柱子、主梁、支撑等大构件的安装完成后必须立即进行校正。经过准确校正之后应立即进行永久的固定，避免后续的安装应力导致形变，确保安装质量。柱子在安装过程中的校正顺序是应先调整水平偏差，然后调整垂直位移。在主梁的安装过程中，注意根据焊缝收缩量来对焊缝变形量进行预留。安装校正的各项偏差也难以避免，但必须确保校正后的偏差均符合规范的规定。

        在对每一节柱子的全部构件进行焊接、栓接、安装等的校正也必须进行合格验收后，才可以从地面引测上一节柱子的定位轴线。柱子、支撑、主梁、楼梯以及压型钢板等各个部分构件的安装质量检查、校正记录，必须确保是安装完成后、验收前的最后一次校正实测记录，中间的任何环节、任何时间的检查记录都不得作为竣工验收的记录。

        参考文献：

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        [3]赵仕昌.建筑工程钢结构安装施工技术关键点分析[J].住宅与房地产，2016（21）：175.