浅析钢结构工程设计施工的一点体会

杨悦

摘要：近些年来，由于我国经济的不断发展，使得钢结构在建筑业被越来越广泛的重视和应用，钢结构工程在我国将得到前所未有的发展。作为钢结构工程设计施工人员，面对钢结构建筑的大量涌现，应与时俱进，加强学习有关钢结构工程的专业知识与管理内容，以确保我国钢结构工程的经济性和安全性。

关键词：钢结构工程；施工；质量

前言

简言之，钢结构工程具有质量轻、抗震效果及塑性韧性好、强度高、施工方便快捷、利用空间大且经济适用等特点，并且被广泛利用于企业大跨度厂房及跨度较大的公共建筑上。钢结构工程的施工质量直接影响工程建筑结构及使用安全，为确保工程质量，作为工程质量主要责任人和管理者的项目经理对工程的施工质量安全的有效管理及控制就显得特别重要。

一、钢结构发展概况

就目前而言，钢结构在建筑业的应用是越来越广泛，它的发展潜力巨大，前景广阔。30年来的改革开放和经济发展，已经为钢结构体系的应用创造了极为有利的发展环境。首先，从发展钢结构的主要物质基础来看，自1996年开始我国钢的总产值就已超过1亿吨，居世界首位。其次，从发展钢结构的技术基础来看，在普通钢结构、薄壁轻钢结构、高层民用建筑钢结构、门式刚架轻型房屋钢结构、网架结构、压型钢板结构、钢结构焊接和高强度螺栓连接、钢与混凝土组合楼盖、钢管混凝土结构及钢骨（型钢）混凝土结构等方面的设计、施工、验收规范规程及行业标准已发行20余本。有关钢结构的规范规程的不断完善为钢结构体系的应用奠定了必要的技术基础，为设计提供了依据。第三，从发展钢结构的人才素质来看，经过几年来的发展，专业钢结构设计人员已经形成一定的规模，而且他们的专业素质在实践中得到不断提高。

二、施工准备

（1）根据已制定的施工组织方案准备好施工器具及吊装机械。（2）实察现场，对影响吊装的障碍物以及吊装机械进场路线的障碍物，提前通知业主进行协调疏通。（3）钢柱基础混凝土强度达到70%，方能吊装钢柱。（4）结构安装前应对构件进行全面检查： 如构件的数量、长度、垂直度、安装接头处螺栓孔之间的尺寸是否符合设计要求等。

三、钢结构安装

1.柱脚及基础锚栓

（1）应在混凝土短柱上用墨线及经纬仪将各柱中心线弹出，用水准仪将标高引测到锚栓上。（2）钢柱脚地脚螺栓采用螺母可调平方案，待钢架、支撑等配件安装就位，结构形成空间稳定单元且经检测、校核几何尺寸无误后，应对柱底板和基础顶面的空隙采用高强无收缩灌浆料填实，可采用压力灌浆，应确保密实。

2.结构主体安装

（1）钢柱可采用吊车起吊，就位后用地脚螺栓初拧，安全定位后用缆风绳斜拉固定，待人字屋架梁安装调整完毕后进行拆除。依次安装12根钢柱完毕后，安装管撑。

（2）人字屋架先在地面按图纸尺寸拼装，依据现场尺寸核对准确无误后，启用吊车起吊，起吊至图纸位置后与钢柱端头板用高强螺栓对锁初拧，待标高、斜度位置到位后高强螺栓终拧。依次安装钢梁完毕后，安装管撑。

（3）屋面角钢斜撑为 X 型结构，重量较轻，按照图纸编号依次安装、固定就位高强螺栓终拧。角钢斜撑均安装完毕后，钢柱子缆风绳解除。

（4）吊车梁安装： 先对柱子每个牛腿位置与吊车梁的位置孔位及相关结构进行核对，然后按照图纸的尺寸对吊车梁的规格长度进行核对，保证无误后。用吊车吊装，直至吊车梁吊装完毕。

（5）吊装前准备： ①钢柱吊装前，与土建专业做好基础交接验收记录。基础验收偏差必须应符合《钢结构施工质量验收规范》的要求；②吊装前，放出钢柱的标高控制线，弹出钢柱轴线，以便安装时校正钢柱。另外，应重复检查钢柱的外形尺寸，以及其它的相关检测报告是否齐全、是否符合规范和设计要求；③对地脚螺栓验收，检查尺寸并清理干净；④在钢柱安装前，在预埋地脚螺栓上加拧一个螺母，用于调整钢柱标高和垂直度；

（6）吊点的选择： 钢柱的安装属于垂直吊装。为了钢柱便于安装、校正，钢柱的吊点应设置在柱顶处，相应的吊耳也设置在柱顶处，这样有利于安装钢柱时校正钢柱的垂直度。吊装时根据实际情况选合适的钢丝绳、U 型卡环配合吊装。

（7）钢柱吊装： 施工现场钢柱的安装采用汽车吊进行吊装，吊耳设置在柱顶处，吊耳采用钢板，与构件应焊接牢固。起吊时钢柱的根部要垫实，在保证根部不离地的情况下，通过吊钩的起升变幅以及吊臂的回转，逐渐讲钢柱扶直，待钢柱停止晃动后在继续提升。为了吊装的安全、平稳，应在柱端栓一根麻绳进行牵引。此时应注意： 钢柱吊装时不的在地面上拖拉，以免损坏地脚螺栓螺纹。钢柱吊装就位后，可令吊车将约 40%的荷载落在下部结构上，然后进行标高调整，标高调整可在预埋地脚螺栓上加一个调整螺母，用水准仪将螺母上表面的标高调整到柱底板标高齐平，安装上钢柱后，根据钢柱柱顶部标高与设计标高的差值，利用柱底板下的调整螺母来调整钢柱的标高，然后测量人员利用水准仪复测其标高无误后令吊车落钩，进行初拧。

（8）钢柱垂直度校正： 钢柱的垂直度校正采用两台经纬仪从柱的两个纵横轴线同时观测，依靠千斤顶进行调整，钢柱轴线观测无误后，即可固定柱脚，紧固螺栓。安装完成后以尽快将钢柱地板下面的空隙用混凝土进行二次灌浆填实。然后再次进行标高和垂直度的检查，如检查标高和垂直度偏差不符合设计规范要求，应及时进行调整，以免影响下一道工序安装精度。钢柱安装，应尽量选择在天气晴朗、无风的情况下吊装，防止应天气情况使校正后的钢柱自动产生偏移，给安装工作其它难度。

四、质量保证措施

钢结构主要构件安装质量的检查和验收应严格按照《钢结构工程施工质量验收规范》（ GB50205—2001） 进行。

（1）凡在施工中用到的原材料都必须严格的按照规范进行全数检查，检查的方法是检查质量证明文件、中文标志及检验报告等。（2）对钢构件的加工质量，应检查其几何尺寸，连接板零件的位置，角度、螺栓孔的直径及位置，焊接质量外观，焊缝的坡口，磨擦面的质量，焊缝探伤报告及所有钢结构制作时的相关资料。（3） 在钢结构吊装完成后，应对钢柱的轴线位移、垂直度，钢梁、钢梁的水平度、跨中垂直度，侧向弯曲等进行仔细的检查验收，并做好详细的检查验收记录。（4）钢结构主体结构完成后，进行自检合格后，应由施工单位提出，经业主、监理公司同意，邀请建设单位、监理公司和设计单位及有关部门领导进行主体结构中间验收。（5）加强施工质量自检、互检、专检的力度，及时处理本工序出现的质量问题，防止本工序的质量问题带入下一道工序，避免恶性循环，并做好各种施工记录，确保资料的完整性。（6）严禁随意修改设计，如有合理化建议，应征得设计部门的同意，并有完整的书面手续才能施工。（7）所有施工用料和工程用料必须有产品合格证和材质说明书，严禁使用三无劣质产品。（8）安排有焊接证的焊工施焊，以保证焊接质量。

结语

随着建筑行业的不断发展，钢结构的应用也越来越广。钢结构工程是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一，钢结构将是未来结构发展的主要方向。但是鋼结构施工还存在不少问题有待解决研究，如何做到设计合理、施工安全、经济适用将是留给我们广大科研设计施工人员永久的问题。我们相信，只要加强领导，合理规划，积极组织，政府、行业、企业共同努力，产、学、研紧密结合协作，钢结构产业更加兴旺发展的新局面就在眼前。

参考文献：

[1]钢结构设计手册，中国建筑工业出版社.

[2]钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-2001.中国计划出版社.

[3]戚豹.钢结构工程施工.重庆大学出版社，2010.