近年来, 随着我国城市化的不断发展, 城市土地面积日趋紧张, 我国的建筑施工工艺得到了空前发展。现阶段高层与超高层建筑越来越趋向于更加环保、轻便、工期短、塑性变形能力强、抗震抗风性能高的钢结构建筑。钢结构建筑施工工艺由此的到了迅猛的发展。钢结构建筑施工工艺根据施工流程可以分为以下几方面内容:钢材的选型、钢结构安装工程、钢构件焊接工程等。本文结合钢结构建筑施工的具体流程, 将每一个环节进行剖析, 以科学的系统的研究钢结构建筑施工工艺, 为今后钢结构建筑施工提供科学的依据。
钢结构的选材是影响钢结构建筑质量好坏与否的重要因素。如果对钢结构的选材环节不够重视, 将会导致钢结构建筑的耐火性差、易产生脆性断裂等现象。所以在一般情况下都选用耐火钢作为高层或者超高层建筑的材料。并且在采用框-剪框-筒结构体系的情况下钢结构的造价应当按照钢材费用与安装费用加防火涂料费用所占用的总造价的比重来计算, 所以高强度的耐火钢虽然价格比较贵但是节省防火涂料的用量, 则可以在保障钢结构建筑的安全性的同时又保持成本的节约。
放样是指按照1∶1的比例在放样台上弹出大样图, 这是钢结构建筑施工工艺中的第一步。放样前将施工图纸进行详细的研究, 仔细核对图纸之间的尺寸, 只有放样尺寸准确, 才能避免各道加工工序的误差, 进而保证钢结构工程质量。样板一般用0.50mm～0.75mm的薄钢板, 当长度比较短时, 可用木杆, 精度要求如表1。
应将工号、零件号、坡口位置等都标注在样板上。
号料, 通俗点讲, 就是划线, 也就是以样板作为依据, 按照图纸, 在原材料上画出实际图形, 做出加工记号, 号料的主要工作是检查并进行材料的核对, 在材料上清楚的标识出加工位置等, 号料的允许误差如表2。
钢材下料切割方法通常有剪切、冲切、锯切以及气割等, 钢结构建筑施工中具体采用哪种方法应该根据实际情况选取。切割以后的钢材不能分层, 且切割面上不能有裂纹, 切口处的毛刺应该清理干净。
在钢结构建筑零部件的加工过程中, 主要的成形方法有:卷板、弯曲、折边等, 通常由热加工冷加工进行成形。在热加工时, 如果是针对低碳钢, 那么温度一般在1000℃～1100℃, 热加工的终止温度不能低于700℃, 因为加热温度过高的话, 最终会导致钢材性能的破坏。冷加工不适宜在低温时进行, 对于普通碳素钢材在环境温度低于-16℃时, 不能进行冷矫正。
(1) 平装拼装法。先在柱的适当位置用枕木搭设3～4个支点, 各支点高度应拉通县, 使柱轴线中心线成一水平线, 先吊下节柱找平, 再吊上节柱, 时两端头对准, 然后找中心线, 并将安装螺栓或夹具上紧, 最后进行接头焊接, 采取对称施焊, 焊完一面再焊另一面。平装方法操作方便, 不需稳定加固措施, 不需搭设脚手架, 焊缝焊接大多数为平焊缝, 焊接操作简便, 焊缝质量比较容易保证, 平装法适合跨度小、构件相对刚度法的钢结构。
(2) 立拼拼装法。立拼拼装法可以每次拼装多拼, 占地面积比较小, 此法无需搭设专用拼装用的平台, 相当的省材料和省工时, 而且质量很容易保证, 不需要增设专供块体翻身、倒运的机械设备, 适用于跨度较大、侧向刚度比较差的钢结构, 操作过程一般是在下节柱适当位置设置3～4个支点, 在上节柱设置2～3个支点, 且每个支点用水平仪测平。
(3) 柱底板和柱身组合拼装, 应该按照以下要求:第一, 柱身要按照设计尺寸先行拼装焊接, 使得柱身达到横平竖直, 符合钢结构设计和验收标准。第二, 将事先准备好的柱底板按设计尺寸, 分清内外方向画结构线并焊挡铁定位, 以避免在拼装时产生位移。第三, 柱底板与柱身拼装之前, 必须将柱身与柱底板接触的断面用砂轮将其打磨平整, 同时, 将柱身分几点垫平, 防止偏心压力的产生, 使其达到质量要求。第四, 假如柱底板左右有梯形板, 可以先将底板与柱端接触焊缝焊完后, 再组对梯形板, 并同时焊接, 这样可以防止梯形板对于底板焊接的妨碍。
┴型梁大多使用的是相同厚度的钢板, 一般情况下, 先定出面板中心线, 然后按照腹板厚度画线定位, 此位置就是腹板和面板结构接触的基准线, ┴型梁的两侧经点焊完成以后, 可以在腹板两侧临时用增强板将腹板和面板进行点焊加以固定, 以防止焊接变形。
工字钢梁是由钢板组合而成的工程结构梁, 在进行拼装过程中, 应该首先按照图纸标准的尺寸、位置在面板和型钢连接位置处进行画线定位。用直角尺或水平尺检验侧面与平面垂直、几何尺寸正确后方可按照一定距离进行点焊, 拼装上面板以下底板为基准。
箱型梁的结构主要是由上下面板、中间隔板、以及左右侧板组成的, 其拼装过程主要如下:首先在底板上面画线进行定位, 按位置拼装中间定向隔板, 为了防止梁的移动和倾斜, 应该将中间隔板、梁的两端以及面板用型钢条进行固定, 之后将隔板的上平面和两侧看作基准, 与此同时拼装箱型梁左右立板。两侧的立板长度, 要以底板的长度为准靠齐并进行点焊, 如果两侧板和隔板策略接触间隙过大, 则可以用活动型卡具将其夹紧, 再点焊, 最后对上面板进行拼装, 如果上面板与隔板上平面接触间隙大、误差多, 可以用砂轮将其上面打磨找平, 并用型卡具压紧进行点焊和焊接。
钢结构的防腐。钢结构工程具有强度高、韧性好、施工工期短等优点, 但是同时, 钢结构工程也存在着容易受到腐蚀的缺点, 钢结构工程一旦腐蚀, 会导致钢材的有效截面减小, 承载力下降, 而且严重影响着钢结构工程的耐久性, 还会造成经济方面的损失, 不仅如此, 对于腐蚀现象是钢结构工程的安全问题是一个严峻的考验, 所以必须重视钢结构工程的防腐工作, 当前, 我国钢结构工程主要采用的防腐方法是涂装, 主要是利用涂料的涂层使钢结构与环境隔离, 从而达到防腐的目的, 延长钢结构的使用寿命。钢结构的防腐涂料很多, 性能也各不相同, 但是涂料的选择直接影响着钢结构涂装工作的好坏, 选择时, 主要考虑下面几个因素: (1) 使用场合是否潮湿。 (2) 涂料的用途。 (3) 涂料的选择应该结合钢结构施工过程中涂料的稳定性以及温度调节。 (4) 按照工程质量、技术条件、经济效果等因素来考虑涂料的选择问题。
钢结构的除锈。在钢结构进行涂装之前, 必须对其进行除锈工作, 这是必须的一个步骤, 因为若是基底与漆膜之间夹有锈、油脂、污垢及其他异物, 不仅会妨碍防锈效果, 还会起反作用而加速钢结构的锈蚀, 因而必须对钢材表面进行除锈处理。分为四个等级, 如表3。
钢结构的防火。钢结构的防火涂料是涂抹于钢结构建筑物的表面, 使之形成耐火隔热保护层以提高结构耐火极限, 钢结构的防火涂料可以分为室外钢结构防火涂料和室内钢结构防火涂料, 对于不同的钢结构, 涂层的厚度不同, 对于超薄型钢结构防火涂料, 涂层厚度小于或等于3mm, 对于薄型钢结构防火涂料, 涂层厚度应该在3mm和7mm之间, 对于厚型钢结构防火涂料, 涂层厚度应该在7mm和45mm之间。
涂装工艺。 (1) 油漆刷的选择。刷涂底漆、调和漆时, 应该使用扁形或弹性大的硬毛刷, 刷涂油性清漆时, 应该使用刷毛比较薄、弹性较好的羊毛板刷, 涂刷时, 蘸取较少的涂料, 刷毛浸入油漆的部分应该为羊毛长度的1/3～1/2, 对于不容易干燥的涂料, 应该按照涂抹、抹平和修饰这三个步骤进行。 (2) 涂刷顺序。一般情况下, 应该按照从上而下、从左到右、先斜后直、先难后易的原则, 使得刷涂的漆膜均匀、致密和平整。 (3) 对涂料的配置应该按照涂料的使用说明进行, 不得随意添加稀释剂, 涂装遍数、涂层厚度应该符合设计要求, 当设计对涂层厚度没有要求时, 应该涂装二底二面, 涂层干漆膜总厚度, 室外应为150, 室内应该是130, 允许的偏差为-25。除锈后的金属表面与涂装底漆的间隔时间一般不超过6h, 涂层与涂层之间的间隔时间, 由于各种油漆的表干时间不同, 应该以先涂装的涂层达到表干后才进行上一层的涂装, 一般涂层的间隔时间不少于4h, 涂装底漆前, 金属表面不得有锈蚀或者是污垢。
摘要：本文主要从钢结构选材、钢结构零部件的加工、典型梁和柱的拼装、钢结构工程的涂装等方面研究钢结构建筑施工工艺, 结合笔者多年的建筑施工经验, 将其中的每一个环节进行细致的研究, 希望能够为今后的钢结构建筑施工工艺提供相应的参考。
关键词：选材,零部件的加工,典型梁和柱拼装,涂装
[1] 吕烈武, 沈世钊, 沈祖炎, 等.钢结构构件稳定理论[M].北京:中国建筑工业出版社.
[2] 郝燕春.大型钢网架安装技术[J].山西建筑, 2007, 33 (10) .
[3] 鲍广.钢结构施工技术及实例[M].北京:中国建筑工业出版社, 2005.
[4] 路克宽.钢结构工程便携手册[M].北京:机械工业出版社, 2003.
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