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房屋建筑钢结构施工技术要点分析

作者

亚力坤江·买买提明

和田地区天宇建设有限责任公司 新疆和田 848000

一、引言

钢结构房屋以钢材为主要承重构件,相较于传统混凝土结构,具有自重轻、抗震性能好、空间利用率高及可回收性强等特点,符合当代建筑工业化与绿色建筑发展理念。但钢结构施工对技术精度要求极高,钢材的低温冷脆特性、构件连接的可靠性及现场安装的协调性,均需通过严格的技术管控实现。因此,深入分析钢结构施工各环节技术要点,对保障建筑结构安全、提升施工效率具有重要现实意义。

二、钢结构施工前期材料控制要点

(一)材料采购标准

钢结构常用材料包括 Q235、Q355 等低合金高强度结构钢,采购时需明确材料性能参数,如屈服强度、抗拉强度、伸长率及冲击韧性等,且必须符合《低合金高强度结构钢》(GB/T1591-2018)等国家标准。同时,需要求供应商提供材质证明书、检验报告等文件,确保材料可追溯性,严禁使用无证或性能不达标的钢材。

(二)材料进场检验

材料进场后,需进行外观检查与性能检测。外观上,检查钢材表面是否存在裂纹、结疤、锈蚀等缺陷,截面尺寸偏差需符合设计要求;性能检测方面,需按规范抽取试样进行力学性能试验(拉伸、弯曲、冲击试验)及化学成分分析,确保材料性能与设计相符。此外,高强螺栓、焊接材料等辅助材料也需同步检验,严禁混用不同规格或批次的材料。

(三)材料存储管理

钢材需存储在干燥、通风的室内或有防雨措施的露天场地,避免受潮锈蚀。存储时应按规格、材质分类堆放,底部用垫木垫高,防止与地面直接接触。高强螺栓、焊接材料等需存放在恒温、防潮的仓库中,严格控制存储环境温湿度,避免材料性能退化。同时,需定期对存储材料进行检查,发现锈蚀或损坏及时处理。

三、钢结构构件加工技术要点

(-) 构件下料精度控制

下料前需对钢材进行矫正,消除材料变形,确保下料基准平整。采用数控切割设备进行下料,根据构件尺寸、材质选择合适的切割工艺,控制切割速度与温度,避免切口出现毛刺、裂纹或变形。下料后需对构件尺寸进行复核,允许偏差需符合《钢结构工程施工质量验收标准》(GB50205-2020)要求,如构件长度偏差不超过 ±3mm ,对角线偏差不超过 ±5mm

(二)构件拼装技术要求

拼装前需清理构件连接面,去除油污、铁锈等杂质,确保连接面洁净。根据构件结构特点选择合适的拼装胎架,胎架需具有足够的刚度与稳定性,避免拼装过程中发生变形。拼装时采用全站仪、水准仪等精密仪器进行定位,控制构件轴线偏差、标高偏差及垂直度,如柱垂直度偏差每米不超过 1.5mm ,累计偏差不超过 15mm. 。拼装完成后需进行临时固定,防止构件移位。

(三)构件焊接质量管控

焊接是钢结构构件连接的核心工艺,需根据钢材材质、厚度选择合适的焊接方法(如手工电弧焊、气体保护焊)与焊接材料。焊接前需对焊接区域进行预热,预热温度根据钢材材质确定,如 Q355 钢预热温度不低于 80% ,防止焊接过程中产生冷裂纹。焊接过程中控制焊接电流、电压及焊接速度,确保焊缝成形良好,无气孔、夹渣、未焊透等缺陷。焊接完成后需进行焊缝外观检查与无损检测(超声检测、射线检测),一级焊缝需 100% 无损检测,二级焊缝检测比例不低于 20% 。

(四)构件防腐处理工艺

钢结构防腐处理包括除锈与涂装两个环节。除锈采用喷砂除锈或抛丸除锈,除锈等级需达到 Sa2.5 级以上,确保钢材表面无可见油脂、铁锈及氧化皮。涂装时需选择符合设计要求的防腐涂料(如环氧富锌底漆、聚氨酯面漆),控制涂料厚度与涂装间隔时间,底漆厚度一般为 60-80μm ,面漆厚度为 40-60μm 。涂装过程中需避免在雨天、大风或高温环境下施工,确保涂层均匀、附着牢固,无漏涂、流挂现象。

四、钢结构现场安装技术要点

(一)安装前期准备工作

安装前需对施工场地进行平整,清理障碍物,搭建临时脚手架与操作平台,确保施工场地安全。同时,复核基础顶面标高、轴线位置及预埋螺栓位置,基础顶面标高偏差需控制在 ±5mm 内,预埋螺栓位置偏差不超过 ±2mm ,若偏差超标需及时进行调整。此外,需检查构件出厂合格证、检测报告等文件,复核构件尺寸与质量,确保构件符合安装要求。

(二)构件吊装技术要求

根据构件重量、尺寸及安装高度选择合适的起重机(如汽车起重机、塔式起重机)与吊具,吊具需经过强度验算,确保承载能力满足要求。吊装前需确定吊装顺序,一般遵循“先柱后梁、先下后上”的原则,避免交叉作业冲突。吊装过程中控制起吊速度与角度,采用溜绳防止构件晃动,构件就位后及时进行临时固定,待连接牢固后方可松钩。吊装过程中需设置专人指挥,确保吊装安全。

(三)构件连接与固定

构件连接包括高强螺栓连接与焊接连接两种形式。高强螺栓连接时,需先进行初拧,初拧扭矩为终拧扭矩的 50%-60% ,初拧后检查螺栓连接面贴合度,再进行终拧,终拧扭矩需按设计要求确定,终拧后采用扭矩扳手进行复检,确保扭矩偏差不超过 ±10% 。焊接连接时,需按现场焊接工艺评定确定的参数施工,控制焊接变形,如采用对称焊接、分段焊接等方法减少变形,焊接完成后及时进行焊缝检测。

(四)安装卸载控制

钢结构安装完成后需进行临时支撑卸载,卸载需遵循“对称、分级、缓慢”的原则,避免因卸载过快导致结构应力集中。卸载前需对结构变形、应力进行监测,根据监测数据确定卸载顺序与速率,卸载过程中实时监测结构状态,若出现异常变形或应力超标,需立即停止卸载并采取加固措施。

五、钢结构施工质量检测与验收要点

(一)过程质量检测

施工过程中需对构件加工精度、安装位置、焊接质量等进行实时检测。构件加工阶段,检测构件尺寸、平整度、焊缝外观等;安装阶段,检测构件轴线、标高、垂直度、高强螺栓扭矩等;焊接阶段,检测焊缝无损检测结果、焊接变形量等。检测过程中需做好记录,建立质量档案,确保检测数据可追溯。

(二)竣工验收标准

钢结构竣工验收需符合《钢结构工程施工质量验收标准》(GB50205-2020)要求,验收内容包括构件质量、安装精度、焊缝质量、防腐涂层质量等。构件质量方面,检查构件外观是否存在损伤、变形,尺寸偏差是否符合要求;安装精度方面,检查柱垂直度、梁水平度、整体结构轴线偏差等;焊缝质量方面,检查焊缝无损检测报告,确保焊缝质量等级符合设计要求;防腐涂层方面,检查涂层厚度、附着力,确保防腐性能达标。验收合格后需出具竣工验收报告,方可进入下一道工序。

六、结论

房屋建筑钢结构施工是一项系统工程,涉及材料、加工、安装、检测等多个环节,技术要点繁多且要求严苛。施工过程中需严格控制材料质量,提升构件加工精度,规范现场安装工艺,加强质量检测与验收,通过全流程技术管控,确保钢结构施工质量符合设计与规范要求。未来,随着建筑工业化与智能化发展,钢结构施工技术将向数字化、自动化方向升级,如 BIM 技术在构件加工与安装中的应用、智能焊接机器人的推广等,这将进一步提升钢结构施工效率与质量,推动房屋建筑钢结构行业持续健康发展。

参考文献:

[1] 曹红卫 . 土木建筑工程中钢结构施工技术探讨 [J]. 石材 ,2023(1):79-81.