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Abstract: The steel structure projects are widely used in business plant and large span buildings because of its span, the use of space, speed of construction, economic and practical features. The quality of the steel structure project has a direct impact on the building structure and the use of safety. To ensure the quality of steel construction to ensure the safety of people's lives and property, the quality of the project managers to control of the quality of steel works is extremely important.Key words: steel; installation; quality
中图分类号:TU973+.13文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)02-
钢结构工程因其具有跨度大、利用空间大、施工速度快、经济且实用等特点被广泛利用于企业厂房及跨度较大的建筑上。钢结构工程质量直接影响着建筑结构及使用安全。为确保钢结构工程施工质量,保障人民生命财产安全,作为工程管理者,特别是工程质量的主要管理者的监理人员对钢结构工程的施工质量的控制就显得及其重要。
一、钢结构的特点
1、钢材的强度高,结构的重量轻
钢材的容重虽然比其他建筑材料大,但它的强度很高,同样受力情况下,钢结构自重小,可以做成跨度较大的结构。
2、钢材的塑性韧性好
钢材的塑性好,结构在一般情况下不会因偶然超载或局部超载而突然断裂。钢材的韧性好,使结构对动荷载的适应性较强。
3、钢材的材质均匀,可靠性高
钢材内部组织均匀,各向同性。刚结构的实际工作性能与所采用的理论计算结果符合程度好,因此,结构的可靠性高。
4、钢材具有可焊性
在钢结构紧固件连接质量控制要点基础上,由于钢材具有可焊性,使钢结构的链接大为简化,适应于制造各种复杂形状的结构。
5、钢结构制作、安装的工业化程度高
钢结构的制作主要是在专业化金属结构厂进行,因而制作简便,精度高。制成的构件运到现场安装,装配化程度高,安装速度快,工期短。
二、材料选择要点
目前,我国建筑钢材一般只用两种,即碳素结构钢和低合金高强度结构钢。以前常说的三号钢和16Mn 钢就分别属于碳素结构钢和低合金高强度结构钢。钢材应有抗拉,屈服强度和硫、磷含量和碳含量的合格保证。所使用的钢材应具有钢材的质量保证书,其品种、规格、性能要符合国家产品标准要求,化学成分也要符合相关要求。钢材表面质量在符合国家现行有关标准规定的基础上,还应符合以下规定:当钢材表面有锈蚀、麻点等缺陷时,缺陷深度不能大于该钢材厚度负偏差值的1/2;连接材料中的焊条焊剂要有产品质量证书,并符合国家要求,药皮不能脱落,焊芯不能生锈,焊剂不能受潮。保护气体的纯度要满足施工工艺要求,在使用二氧化碳做保护气体时,二氧化碳纯度不能低于99.5%,其含水量要小于0.05%。⑥涂装材料要有出厂证明书和说明书,并符合国家标准和设计要求,涂料色彩按照设计要求正确使用,必要时可以作样板。防火涂料技术性能要满足施工需求,并通过国家正规检测机构的检测符合相关标准的规定。⑧防火涂料在使用时要检验粘结强度和抗压强度,并符合国家标准的规定。压型金属板板材的规格,品种,材质要符合设计和国家现行有关标准规定。
三、钢结构基础工程的质量控制
根据《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205―2001)的要求,建筑物定位轴线、基础上柱的定位轴线和标高、地脚螺栓的允许偏差分别为3mm、1mm、±2.0mm、2.0mm。我们在监理质量控制过程中,要求施工单位采取以下措施:
(一)制作定型模具。取与钢柱底板同规格尺寸的钢板3块(其中2块厚20mm,1块厚8~20mm),将20mm厚的2块钢板按钢柱底板螺栓孔位置、大小开孔,将3块钢板组装,把1组螺栓插入螺孔,用φ14~φ16的钢筋将螺栓焊接成整体,上下各一道,可多次重复使用,这样螺栓间距及高低便可控制在允许的偏差范围内。
(二)螺栓组的固定。施测轴线时,要求施工单位必须拉通尺放线。在浇筑混凝土前,用经纬仪将螺栓组准确定位,再用φ14~φ16的钢筋焊接在柱子的主筋上,将固定螺栓端头顶在模板上,上下各一道,这样每组螺栓之间的间距、高低可控制在允许的误差范围内。同时,保护好螺栓丝扣,在浇筑混凝土时不被损坏。
(三)做好中间交接。土建工程完工后,将螺栓组间的间距(轴线间距)、高低和每个柱身浇筑的高度用经纬仪进行测量,经复测验收后,组织土建和钢结构安装单位进行中间交接验收,验收后要求钢结构安装单位进行复测。
四、钢结构安装工程质量控制
在钢结构安装过程中,要严格按照图纸要求严谨施工,主要应注意四个方面:
(一)对于单层钢结构工程可按变形缝或空间刚度单元等方法分成若干个检验批,多层钢结构工程可以按楼层或施工段划分检验批。检验批应在焊接连接和进场验收、紧固件连接、制作等分项工程合格的基础上进行验收。检测安装偏差,应在结构形成空间刚度单元并连接固定后进行。安装时需注意施工荷载,不得超出梁、楼面板、屋面板等的设计承载。当已经形成空间刚度单元之后,应及时对柱底板和基础的缝隙进行二次浇筑。
(二)钢结构安装过程中易出现的质量通病及控制方法
1.地脚螺栓螺纹损坏。造成螺栓损坏的原因有很多种,如:运输过程中受到撞击或保管不当;埋设之后未采取有效措施保护,受到外界损伤;利用地脚螺栓作牵引绳的绑扎点。螺栓损坏会导致螺母不能旋入和紧固,影响结构力的传递和稳定性。
防治的方法:螺栓的运输过程中,应加强对螺栓的保护。出厂时用工业凡士林油涂抹后,再在外部绑扎一层保护膜,可有效防治螺栓损坏和锈蚀。单独存放,以免相互撞击损坏螺栓。地脚螺栓预埋后,不得用以作牵引绳的绑扎点。吊装构件时要防治水平撞击损坏螺栓。
2.构件拼装偏差。造成此问题的原因有:起吊后产生扭曲变形;安装时累计误差;构件在运输及堆放时产生变形。对于大型构件,在起吊过程中要对起吊位置准确计算确认,如条件允许可多台吊机同步作业,统一指挥,平稳起吊。为尽量消除累计误差,构件在拼装时应从中间往两边分,并加强过程测量,发现问题,及时解决。如安装过程中发现偏差较大,不得强行校正或扩孔,应由设计提出补救措施。构件在装车运输途中要采取有效保护措施,降低构件间相互碰撞损坏,卸车堆放必须垫平稳。
五、结束语
综上所述,钢结构在我国的推广应用尚处于起步阶段,工程质量管理与控制仍在探讨中。但实践证明,在现有工艺标准、施工规范控制下,只要提高施工人员的技术素质,对每一道工序、环节进行严格把关,按规范标准施工,钢结构工程施工质量问题的复杂性、多发性是完全可以克服的,工程质量也是完全可以得到保证的。
参考文献:
[1]李清.钢结构住宅的发展与推广[J].安徽建筑.2005.(01).
[2]李成河等.我国钢结构住宅发展前景展望[J].交通科技与经济.2005.(02).
【关键词】钢结构;制作;安装
钢结构具有适应性强、自重轻、性价比高、维护方便、形式多样等诸多优点,当前已经得到了日益广泛的应用。钢结构高强度、大硬度的特点,尤其适合对净空间要求较高的厂房建设。厂房钢结构的制作安装问题,也成为业内比较关注的课题之一。本文结合实际做了分析研究,供业内同行参考。
一、钢材备料及放样
在钢材备料中,应按照设计图纸要求材质进行,同时需要增加10%左右的余量。对于钢结构构件的拼接和接头应对钢材的标准长度给予充分考虑。如果备料规程和设计要求出现偏差,则需要采用代用材料的时候,必须要向设计单位进行告知,同时和设计单位共同协商处理解决相应材料问题,在双方均同意的情况下,才才能使用代用材料。代用材料的物理性能和化学成分必须与原设计保持一致,并应对核构件的刚度和强度进行仔细复合。由于材料代用可导致出现偏心影响,因此对由于钢材代用产生的施工图和构件间连接尺寸均应进行相应的修改,同时应对整体结构的影响给予更加充分的考虑,并按照有关规定及时下达工程修改通知单。
构件放样过程中,应根据施工图尺寸1:1绘制样板和样杆,通常情况样板要选用价格低廉、质量较轻的材料。用样板和样杆下料过程中,要根据施工图中规定的相关尺寸进行预放切割刨边和铣平等工作,确保收缩余量和加工余量符合钢结构构件的尺寸要求。
二、钢结构零件加工
钢结构零件加工常用的加工方式有剪切、锯切和气割等。采取任何一种方法均要严格按照相应的质量标准进行操作,确保钢结构零件加工准确。以精准的构件确保下步组装和焊接工序的质量。
钻孔和冲孔是钢结构制孔的两种常用方法,其中钻孔法在工业厂房钢结构应用中更为常用。在进行钻孔时,应保证转孔位置的准确,必要时可配备专业钻机。
在工业厂房中钢结构件加工处理中,要依据钢结构零件的受力特点,对其进行刨边等加工。尤其是钢屋架和柱的接触面;钢板焊缝对接边缘口;吊车梁突缘支座下端等位置。必须按相应规范要求进行重点处理,确保受力可直接沿承压面传递到连接焊缝,努力减少连接焊缝的焊脚尺寸。
三、构建组装及焊接
组装过程是将加工完成的钢结构构件零件,按照相应施工图完成为工程构件拼装的一个过程。在这个阶段中,应把将钢结构构件上的一些铁锈、毛刺、污垢等进行彻底的清除,同时对钢结构构件的质量进行进一步的复验,组装时构件应满足以下要求:一是应测评组装平台,同时进行固定,确保相应钢结构构件组装满足精确度的相关要求。二是在进行结构件焊接组装过程中,点焊前应用专用卡具及螺丝夹对构件进行固定,同时要确保点焊焊缝的焊脚尺寸包确保在设计焊缝焊脚规格的70%以内。应用的焊条必须与正式焊时一致。
焊接是钢结构件连接过程中最为关键也是最为常用的方法。在具体工程中,比较常见的焊接方法有分段逆向焊、对称焊、跳焊等几种工艺。在焊接过程中,无论采用那种方法,都需要按照相应规范进行,确保焊缝质量过关,应努力杜绝和避免出现弧坑、咬边、夹渣、未焊透、裂纹等焊接质量问题,预防构件低应力发生脆性破坏现象。在焊接完成后,还应该根据设计要求的质量检验等级,对相应的焊缝进行严格细致的质量检验。
四、安装管理及控制
1、钢结构结构件在进行安装之前,要对其进行认真细致的全面检查,检查内容需要包括构件的垂直度、数量、长度、接头处的螺栓孔等。对发现的质量缺陷以及运输过程中出现的构件变形问题,应在地面提前完成相关的矫正工作,同时做好相关记录。
2、钢柱和基础采用柱脚锚栓方式进行连接。在安装钢柱之前,要对柱脚锚栓的螺纹完好度、前柱脚螺栓尺寸、螺栓露出高度以及基础标高等进行复检,如果发现质量问题应及时进行修复,并做好相关记录。
3、吊车梁与钢柱连接处常常设有厚度为10毫米的填板。在进行吊车梁安装时,如发现吊车梁存在制造以及安装方面的缺陷和误差,要马上对柱和吊车梁间的填板厚度进行调整,坚决不应将这种误差进行不断的积累,在一个柱子上进行应付性处理。
4、钢柱与屋架的连接方式,一般均采用螺栓固定后焊接,在进行安装之前,要对钢柱以及屋架的螺栓孔质量进行检查,同时查受力板端刨平情况,并做好相关记录。
5、构件在吊装时应采用适当方法,依据制造现场和施工现场的具体情况,制定合适的吊装方案。在结构件吊装就位后,要立即系牢支撑构件和连接构件,保证各个工程构件的稳定。
6、所有上部构件的吊装全部要在下部构件就位之后方可进行,同时应保证校正合格,保证支撑构件系牢。在安装过程中还要根据起重机的能力,在地面上组装为构件安装单元,努力减少高空作业的工作时间和工作量。
7、在安装现场成品保护方面,应做到大型构件不落地,同时应做到随到随拼,安装及时。努力缩短工程工期,避免出现构件二次污染。对进场的小构件应规划出是定区域进行统一堆放,所有构件均要做到严禁接触地面,全面应采用木方垫置,并且应确保垫置点不少于二处。同时要进一步加大安全生产投资力度,在屋面架、托架梁、连续梁和吊车梁上道设置安全绳,对施工人员全面加强安全生产文明施工的宣传教育,随时对现场的文明施工和安全生产进行检查,对现违规操作及安全隐患随时加以解决。
总之,在厂房钢结构应用日益广泛的情况下,对其制作安装进行研究,对于提高钢结构施工质量具有现实意义,同时也为厂房钢结构工程提供有益的借鉴。
参考文献
[1] 张鹏,来朝辉.钢结构工业厂房设计及施工问题分析[J].陕西建筑, 2009,(10) .
[2] 朱光照.重型厂房钢结构的制作、安装和焊接[J].现代焊接, 2007,(11) .
[3] 王桂亮,张峰,谢明光.钢结构重型工业厂房安装技术[J].钢结构, 2011,(03) .
关键词:钢结构安装;吊装;主钢构
1 钢结构安装
基础复测钢柱吊装钢柱测量校正柱间支撑安装钢柱测量校正钢梁拼装钢梁吊装及校对系杆安装水平支撑安装屋架系统精确校正节点焊接行车梁安装。
2 钢柱安装
2.1 吊装准备工作
钢结构吊装前按照构件明细表核对进场构件,查验质量证明单和设计更改文件,检查验收构件在运输过程中造成的变形情况,并记录在案,发现问题及时进行矫正至合乎规定。对于基础和预埋件,应先检查复核轴线位置,高低偏差,平整度,标高,然后弹出十字中心线和引测标高并必须取得基础验收的合格资料。由于涉及到钢结构制作与安装两方面,又涉及到土建与钢结构之间的关系,因此测量工具必须统一。
2.2 吊装方法
吊装时先吊装竖向构件,后吊装平面构件,以减少建筑物的纵向长度安装累计误差。
2.3 柱身弹线
钢柱吊装前,必须对钢柱的定位轴线,基础轴线和标高,地脚螺栓直径和伸出长度等进行检查和办理交接验收,并对钢柱的编号、外形尺寸、进行全面复核。确认符合设计图纸要求后,划出钢柱上下两端的安装中心线和柱下端标高线。
2.4 钢柱安装
柱起吊前,将吊索具、揽风绳、爬梯、溜绳以及防坠器等固定在钢柱上。利用钢柱上端连接耳板与吊板进行起吊,由吊机起吊就位。
2.5 钢柱的吊装技术要点及校正
起吊时吊机将绑扎好的柱子缓缓吊起离地20cm后暂停,检查吊索牢固和吊车稳定,同时打开回转刹车,然后将钢柱下放到离安装面40-100mm,对准基准线,指挥吊车下降,把柱子插入锚固螺栓临时固定,钢柱经初校正后,待垂直度偏差控制在20mm以内方可使起重机脱钩,钢柱的垂直度用经纬仪检验,如有偏差立即进行校正,在校正过程中随时观察底部和标高控制块扎之间是否脱空,以防校正过程中造成水平标高误差。
柱子的垂直校正,测量用两台经纬仪安置在纵横轴线上,先对准柱底垂直翼缘板或中线,再渐渐仰视到柱顶,如中线偏离视线,表示柱子不垂直,可指挥调节拉绳或支撑,可用敲打等方法使柱子垂直。在实际工作中,常把成排的柱子都竖起来,然后进行校正。这时可把两台经纬仪分别安置在纵横轴线一侧。在吊装屋架时或安装竖向构件时,还须对钢柱进行复核校正。
3 钢屋架梁的吊装与校正
钢屋架梁构件运到现场,先应拼装,拼装时必须检查钢屋架梁端板接缝情况,如果有超标现象,应使用角向砂轮机按照垂直受力方向进行打磨或使用火焰进行矫正。钢屋架梁就位后需要进行多次试吊并及时重新绑扎吊索,试吊时吊车起吊一定要缓慢上升,做到各吊点位置受力均匀并以钢梁不变形为最佳状态,达到要求后即进行吊升旋转到设计位置,再由人工在地面拉动预先扣在大梁上的控制绳,转动到位后,即可用板钳来定柱梁孔位,同时用螺栓固定。并且第一榀钢屋架梁应增加四根临时固定揽风绳,第二榀后的屋架梁仍同样2~4根揽风绳临时固定,在固定的同时,用吊锤检查其垂直度,以及直线检查钢屋架的侧向弯曲使其符合要求。然后利用吊机安装每榀区间内的一级次梁、边桁架和边梁,在对钢屋架进行精确校正,最后安装二级次梁。
在吊装钢屋架梁时还须对钢柱进行复核,此时一般采用葫芦拉钢丝绳缆索进行检查,待大梁安装完后方可松开缆索。对钢梁屋脊线也必须控制。使屋架与柱两端中心线等值偏差,这样各跨钢屋架均在同一中心线上。
4 柱底板垫块安装及二次灌浆
钢柱安装时,因需调整柱高程、通常于柱底端头板下放置垫块,而垫块的尺寸,一般只考虑承载钢架本身的重量。基础砼面的高程与柱底板高程间两者之差即为所需加垫块的厚度,由此可计算出所需垫块的数量。
主钢构吊装校正完成后,才可进行灌浆通常在校正完毕后三天内完成,以免因其他原因造成结构体移位,灌浆材料应采用细石混凝土,使柱底板与基础完全接触,灌浆砼标号比柱砼标号高一级。灌浆前准备工作,削除砼表面过高处使灌浆厚度至少保持4cm以上,去除砼表面的细微物,油脂、泥土等不良物质,而保持适当粗糙。一端及两侧而之模板亦需高出板面,且留出间隔,并稍具倾斜,以使插入木棒或钢筋。灌浆料必须以拌和机拌和,若以手拌和,则缺乏流动性而使水易增加,造成收缩之危险。
5 高强度螺栓施工方法
安装高强螺栓时构件的磨擦面应保护干燥清洁,不得在雨中作业。拧紧顺序应从节点板中心向边缘施拧,两个连接件的为先主要后次要的顺序,H型钢构件为上翼缘、下翼缘、复板的顺序,同一节柱上梁、柱节点紧拧顺序为先上梁柱接点再下梁柱节点,最后为中间梁柱节点其外露丝扣不得小于2扣,连接檩条墙梁用的普通螺栓每螺栓不得垫两个垫圈。所有安装螺孔,均不得采用气割扩孔,当板叠销孔超出允许偏差造成连接螺栓不能穿通时,可用电磨头进行修整,但修整后的最大直径应小于螺栓直径的1.2倍,修整时应防止铁屑落入板叠缝隙。
6 支撑系统的安装
(1)支撑系统应配合钢结构吊装,进行交叉作业,流水施工。
(2)支撑应按规定要求及时安装,要求安装位置准确,达到设计要求,确保钢结构整体刚度和稳定性。
(3)吊装完成后马上要再调整构件间之垂直度及水平度,为确保连续构件间的正确准线,需及时安装柱间支撑及水平支撑及调整这些支撑。调整柱撑应使一边柱撑锁紧另一边放松,当柱已达到垂直度时,则柱撑应该最后锁紧到拉紧状况,但不要把斜撑锁太紧而损害构件。从屋檐到屋脊系利用屋脊点为中心点调整水平支撑。
参考文献
关键词:钢结构;安装;焊接;施工技术;
由于钢结构在施工时周期短,且承载力高以及抗震性能好,已经在各个领域中得到广泛使用,建筑钢结构技术也已被列为建筑业推广的最佳新技术之一。钢结构的质量一旦有缺陷将会对整个建筑工程起到致命的影响,所以必须强调钢结构工程焊接安装的质量控制。
1.钢结构安装焊接施工技术要点
1.1钢结构地脚螺栓的安装
为保证地脚螺栓埋设的精度(不超过5mm),需要在地脚螺栓的加工和埋设中进行严格的控制。
保证地脚螺栓埋设精度的前提是地脚螺栓加工精度符合要求。加工时,其精度应控制在直线2mm,轴线3mm以内。为了对地脚螺栓进行精确定位,按地脚螺栓尺寸加工两套定型模板,加工前先用两套定型模板先将地脚螺栓拼装在一起,再用角钢将螺栓相互固定,使同一组螺栓成为一个整体。同时,地脚螺栓预埋时,用斜向刚性支架将螺栓固定在桩上,防止了螺栓的整体偏移。
预先在桩承台上根据地脚螺栓的底部标高焊接两道水平角钢,焊接时,将加工完的地脚螺栓放至水平角钢上,严格控制其标高和轴线位置后用角钢将地脚螺栓与桩固定在一起。
先用全站仪将库房的四角龙门桩打出,根据四角桩将每个轴线放出,地脚螺栓固定时,用两台经纬仪按两道轴线交叉控制,同时用水准仪随时控制其标高。在承台砼浇注之前和之后对地脚螺栓进行复测。
1.2钢构件安装
钢构构件安装工艺流程如下:清理现场、定位测量钢立柱安装柱间支撑安装吊车梁安装校正、检验屋面梁拼装。
安装过程中按照尽早形成稳定的刚性单元原则,针对本工程实际,从边轴开始安装立柱,吊车梁,形成稳定的刚性单元,再依次转向其他轴。安装完钢立柱、吊车梁后进行钢屋架梁安装,过程中随时进行校正。
1.3钢立柱安装
立柱安装前,用经纬仪和水平仪对立柱基础、标高和地脚螺栓尺寸进行复查确认,确保各点符合平面轴线度、坐标标高、平整度等方面的要求。每个基础找出毛面,并清扫干净,确保细石砼灌注的有效咬合。在每个独立基础弹出纵横轴线,同时在柱底座承面上也刻出纵横轴线,确保安装时柱底座轴线与基础纵横轴线重合。在柱的腹面弹出中轴线,以便在安装时控制、调整立柱的垂直度。从牛腿顶往下返出1m标高线,以便测量、控制牛腿的标高,确认以上工作完成后开始进行立柱的安装。
立柱的吊升采用旋转法进行。吊机边升钩、边旋转,使柱身绕柱脚而旋转,当立柱由水平转为直立后,将立柱吊离地面,然后转至基础上方,将立柱落在基础顶面对正。当柱脚离基础顶面约30~50mm时,进行对位。对位后立柱落到基础顶面,同时将临时固定架支撑在立柱上,使立柱临时固定。对于单根不稳定结构的立柱,加风缆临时予以保护。设计有柱间支撑处,安装柱间支撑,以增强结构稳定性。
1.4吊车梁安装
吊车梁安装前对构件进行检查,清除吊车梁表面的油污、灰尘等杂物。吊车梁吊装采用单片吊装,在起吊前按要求配好调整板、螺栓,并在两端拉揽风绳。吊装就位后及时与牛腿螺栓连接,并将梁上缘与柱之间连接板连接,用水平仪和带线调整,符合规范后将螺丝拧紧。
1.5钢梁安装
钢屋架梁拼装的控制重点是拼装后屋面梁的直线度和屋面坡度,直线度定位系统采用定位块,屋面梁坡度由调整垫块进行控制。为了安全,拼装时加用临时支撑,保证构件的稳定性。连接用高强度螺栓使用前检查合格证并按出厂批号复验扭矩系数。高强度螺栓应自由穿入孔内,穿入方向一致。在终拧1h以后,24h以内,检查螺栓扭矩,应在理论检查扭矩±10%以内。
2. 钢结构安装焊接的质量控制
2.1焊接变形的控制
(1)尽量减少焊缝的截面积,施焊量以满足连接需要即可。对于凸出很高的焊缝,多出的焊缝金属,按规范作用并不能提高其许可强度,反而增大了应力集中系数,消弱了坡口的综合性能。对厚板,对接焊缝,可采用U型刨边形成U型坡口,可进一步减少焊缝金属量。
(2)焊缝应尽可能对称,布置要靠近中和轴施焊,减少变形。
(3)环绕中和轴的焊缝要平衡,应用对称施焊的原则,即一个收缩力对另一个收缩力相互平衡的办法,也同样可以在设计和焊接工序中,有效的控制变形。
(4)采用逆向回焊法施焊。当焊接总进程从左到右时,则每一焊的施焊却应从右到左,也就是分段侧焊法。因为每道施焊后,沿焊缝板内侧的热量将导致该处膨胀,而使两块板暂时向外分开;但当热量在板内侧向外扩散后沿板外缘的膨胀又会使板合拢。
(5)将收缩力引至有用的方法,施焊前采用焊件有意偏置的办法有可能较好地利用收缩力,如某些组合在焊接前先装偏一些,使其预偏量恰好可使收缩后的半间回到所需求对准位置上来。将焊接前的部件进行弯曲或预拱,就是用机械方法产生反向力来抵消收缩力的简单例子。
2.2钢结构焊接裂纹的控制
2.2.1热裂纹
热裂纹是指高温下所产生的裂纹,通常产生在焊缝内部,有时也可能出现在热影响区。其产生原因是由于焊接熔池在结晶过程中存在着偏析现象,低熔点共晶和杂质在结晶过程中以液态间层形式存在从而形成偏析,凝固以后强度也较低,当焊接应力足够大时,就会将液态间层或刚凝固不久的固态金属拉开形成裂纹。
解决措施:限制母材及焊接材料(包括焊条、焊丝、焊剂和保护气体)中易偏析元素和有害杂质的含量,一般用于焊接的钢材中硫的含量不应大于0.045%,磷的含量不应大于0.055%;另外钢材含碳量越离,焊接性能越差,一般焊缝中碳的含量控制在0.10%以下时,热裂纹敏感性可大大降低;调整焊缝金属的化学成分,改善焊缝组织,细化焊缝品粒,以提高其塑性,减少或分散偏析程度,控制低熔点共品的有害影响;采用碱性焊条或焊剂,以降低焊缝中的杂质含摄,改善结晶时的偏析程度;适当提高焊缝的形状系数,采用多层多道焊接方法,避免中心线偏析,可防止中心线裂纹。
2.2.2冷裂纹
冷裂纹指焊缝在冷却过程中温度降到马氏体转变温度范围内(300-200℃以下)产生的,可以在焊接后立即出现,也可以在焊接以后的较长时间才发生,故也称为延迟裂纹。
解决措施:选择合理的焊接规范和线能,改善焊缝及热影响区组织状态,如焊前预热、控制层问温度、焊后缓冷或后热等以加快氢分子逸出;采用碱性焊条或焊剂,以降低焊缝中的扩散氧含量;焊条和焊剂在使用前应严格按照规定的要求进行烘干,认真清理坡口和焊丝,去除油污、水分和锈斑等脏物,以减少氢的来源;焊后及时进行热处理。
3.结语
钢结构工程焊接安装的专业性很强、过程较多、范围较广、对施工要求极高。为此在施工过程中要严格控制钢结构工程焊接安装的几个重要环节的质量、效率和安全性。钢结构的连接和稳定性在整个钢结构中占有着决定性的地位,必须要采取合理的施工工艺消除钢结构的各种制造、安装缺陷,以保证整个钢结构的承受力以及稳定性。
参考文献:
关键词:建筑钢结构;关键技术;安装质量
中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:
1引言
结构钢建筑具有自重轻、施工速度快、强度高、抗震性好、环保等多项优点,是目前国内重点推广的项目之一。在利用钢结构建筑进行高层建筑建设过程中,合理确定钢结构建筑的安装施工顺序、尽量采取合理的安装措施来控制安装质量是保证整个建筑施工质量的关键。下面笔者就先结合建筑钢结构自身特点开始本次论文的分析。
2建筑钢结构的特点
2.1钢结构材质均匀
从机械功能的角度来看,刚才自身材质符合力学假定条件。同时因为钢材内部结构近乎同向,因此在受外界环境作用时,其所受波动范围相对较小,只要其所承受的应力在其可承受能力范围内都具备很好的弹性。另外其实际受力状态和利用工程力学计算出的结果是相近的,更容易进行选材。因为说钢材的材质相较于其他材料更好。
2.2钢材的塑性和韧性相对较好
钢材的塑性和韧性都不错,一般的压力环境不会引起钢材的断裂或损伤,因此选择钢材作为建筑材料即使遇到超载情况,钢材也能够及时分配建筑内部各部分作用力,从而达到建筑各部分应变力的平衡,而不会引起建筑自身的损害。另外因为钢材自身适应载荷能力强,因此即使遇到强震,钢材也能够保持很好的整体性,不会致使建筑物坍塌。实践经验证明,钢材作为建筑材料具备其他材质建筑材料所没有的抗震能力。
2.3钢材自重轻且强度高
众所周知,钢材具有很高的强度,且和一般的建筑材料钢筋混凝土结构相比,钢结构建筑的竖向构件截面积更小,这样就大大增加了建筑的可使用面积。且钢材料自身自重相对较轻,在同样高度的建筑物中,同样高度的钢结构的重量仅有钢筋混凝土的一半。此时建筑内部的设计内力相对较小,所以即使遇到地震等外力,建筑物也具备较高的抗震稳定性。且钢结构材料的施工造价成本大大低于钢筋混凝土材料。
3建筑钢结构安装过程中的关键技术
3.1普通单层钢的结构安装技术
安装普通单层钢时应注意以下几个方面:(1)要遵循规定的构件吊装顺序。吊装平面构件时需考虑到该类构件主要是为了形成建筑空间结构体系的稳定性;在实际施工过程中应先吊装竖向构件其次才考虑平面构件。而在吊装竖向构件时,首先应吊装柱,其次才是吊车梁,再者是制动桁架最后才是托架;(2)标准样本间的安装。安装时柱和柱之间已形成排架,因此实际施工中最好选择柱间间隙较大的钢柱。施工中必须将安装系统误差降至最低,且不能超出规定的误差范围,通常只要制作孔位合适,不仅安装效率高且安装误差也会相对较小。
3.2多高层建筑结构的安装
多高层建筑结构的安装需注意以下几个方面:(1)总平面体系规划设计。该种规划设计必须全面考虑到建筑施工中起重机的布置、排水系统的布置、纵横轴线尺寸的选择;机械开行路线等多个因素。因为这些因素都决定着高层建筑的最终结构体系;(2)钢框架吊装的基本顺序。建筑工程中的钢构件多为竖向结构钢柱体,一般施工条件下一节2—4层即可。另外在实际施工中还需考虑到吊塔爬升过程中工程对吊塔框架稳定性及吊装进度的要求。若是进行流水段施工作业划分,还需先组成标准的框架体系结构然后再进行流水作业段的划分。
4建筑钢结构安装过程中需要注意的质量控制要点
4.1钢结构件制造过程中重点工序的控制
建筑钢结构制作过程中需要进行一下几项重点工序控制:(1)钢结构的组装工艺。钢结构的组装工艺需考虑每个组装零件的尺寸精度,另外钢结构的组装工艺对工装精度的要求相对较高,因此在组装时需看准图纸,编制最合理、切实实际的组装工艺同时在组装过程中经常对工装精度进行检查;(2)钢结构的焊接技术。进行钢结构焊接时,要确实施工焊接在焊接前能够制定一套完善的焊接工艺指导书来对施工中的焊材、焊剂和配套气体进行严格选材。同时焊接易变形构件时可以通过严格控制温度的方法来进行焊接矫正。施工中若用到焊条、焊剂和粉芯焊丝,需在使用前严格按照说明书或相关工艺文件进行烘干。若施工中某钢种首次接受焊接,需进行焊接工艺评定同时制定对应的焊接工艺。为了减少焊接过程中焊接对焊材造成的压力,需对钢材需要焊接的部位进行预热处理,同时在焊接过程中确保焊材能够随时进行加热处理,从而保证实际操作中能够一次性焊接一条焊缝。焊接完成后,还需依据相关标准对焊材进行后热处理。
4.2建筑钢结构紧固件连接的质量控制
建筑钢结构紧固件连接的质量控制可以从以下几个方面进行考虑:(1)首先连接件本身的质量要符合国家标准,为了确保连接件的质量,需在实际安装之前对连接件进行高强性的螺栓摩擦面的抗滑移系数实验,在此基础上对螺栓的出场证明、螺栓批号等进行仔细检查,符合要求才可使用;(2)利用刚强性螺栓连接钢结构体时需确保摩擦面的加工质量,尽量减少摩擦面的污染和锈蚀,只有这样才能够保证摩擦面的抗滑移系数;(3)安装高强性螺栓时必须是自由穿入,不能通过敲打和扩张的方式进行螺栓固定。
5结语
钢结构施工在我国仍然处于起步阶段,但是随着经济的发展以及城市化进程的加快,钢构件建筑材料的性能优势必将显现出来,而其在高层建筑中的应用范围也会越来越广泛。在利用钢结构进行建筑施工时,我们应当加强施工控制管理,做好施工的进度管理和质量管理。同时及时总结钢结构建筑施工中钢结构材料应用的关键技术同时对如何保证建筑钢结构的质量进行深层分析,只有这样才能够确保钢结构工作的施工质量,保证建筑施工最终质量。
参考文献:
[1]陈海涛.建筑钢结构安装技术及质量控制要点 中国新技术产品.2013.(11).