淺析如何進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)工程的安裝

謝吉賢

（博思格建筑鋼結(jié)構(gòu)（廣州）有限公司，廣東 廣州 510530）

淺析如何進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)工程的安裝

謝吉賢

（博思格建筑鋼結(jié)構(gòu)（廣州）有限公司，廣東 廣州 510530）

在建筑工程施工中，如何對(duì)經(jīng)常使用的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行安裝使用成為了工作人員所關(guān)注的問(wèn)題。本文詳細(xì)闡述了鋼結(jié)構(gòu)工程中的構(gòu)件連接，并分析了壓型鋼板的安裝。

鋼結(jié)構(gòu)工程；安裝

鋼結(jié)構(gòu)是指結(jié)構(gòu)體系中主要受力構(gòu)件由鋼材做成的房屋建筑，其具備以下優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度高、韌性好、質(zhì)量輕、材料均勻、抗震性強(qiáng)、節(jié)能環(huán)保好、鋼材耐熱性好，但是同時(shí)也具有耐火性差、鋼材耐腐蝕性差等缺點(diǎn)。

鋼結(jié)構(gòu)安裝時(shí)多采用綜合法，其順序一般是平面內(nèi)從中間的一個(gè)節(jié)間 (如標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間框架)開(kāi)始，以一個(gè)節(jié)間的柱網(wǎng)為一個(gè)單元，先安裝柱，再安裝梁，然后往四周擴(kuò)展；垂直方向自上而下，組成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)后分層安裝次要構(gòu)件，一節(jié)一節(jié)間地完成，以便消除安裝誤差累積和焊接變形，使誤差降低到最小限度。在起重機(jī)起重能力允許的情況下，為減少高空作業(yè)、確定安裝質(zhì)量、減少吊裝次數(shù)，應(yīng)盡量在地面組拼好，一次吊裝就位。

1 構(gòu)件連接

鋼柱之間常用坡口焊接連接；主梁與鋼柱的連接。一般上、下翼緣用坡口焊連接，而腹板用高強(qiáng)螺栓連接；次梁與主梁的連接基本上是在腹板處用高強(qiáng)螺栓連接，少量再在上、下翼緣處用坡口焊連接。柱與梁的焊接順序是先焊接頂部柱、梁的節(jié)點(diǎn)，再焊接底部柱、梁的節(jié)點(diǎn)，最后焊接中間部分的柱、梁節(jié)點(diǎn)。高強(qiáng)螺栓連接兩個(gè)連接構(gòu)件的緊固順序是先主要構(gòu)件，后次要構(gòu)件；工字形構(gòu)件的緊固順序是上翼緣——下翼緣——腹板；同一節(jié)柱上各部梁柱節(jié)點(diǎn)的緊固順序是柱子上部的梁柱節(jié)點(diǎn)——柱子下部的梁柱節(jié)點(diǎn)——柱子中部的梁柱節(jié)點(diǎn)；每一節(jié)安設(shè)緊固高強(qiáng)螺栓的順序是摩擦面處理——檢查安裝連接板——臨時(shí)螺栓連接——高強(qiáng)螺栓連接緊固——初擰——終擰。

高強(qiáng)度螺栓緊固一般應(yīng)分兩次進(jìn)行。第一次為初擰，第二次為終擰。由于接頭板材一般總有些翹曲和不平，板層之間不密貼。當(dāng)一個(gè)接頭有兩個(gè)以上螺栓時(shí)，先緊固的螺栓就有一部分預(yù)拉力損耗在鋼板的變形上，當(dāng)鄰近螺栓擰緊板縫消失后，其預(yù)拉力就會(huì)松弛。為減少這種損失，使接頭中各螺栓受力均勻，一般規(guī)定高強(qiáng)度螺栓緊固至少分兩次進(jìn)行。對(duì)大型螺栓群接頭還需增加一次復(fù)擰，初擰和復(fù)擰扭矩原則上可為終擰扭矩的50%左右。

高強(qiáng)度螺栓的緊固應(yīng)按一定的順序進(jìn)行，這是因?yàn)橛捎谶B接板的翹曲不平等變形隨意緊固或一端或兩端開(kāi)始緊固，會(huì)使接頭產(chǎn)生附加內(nèi)力，也可能造成摩擦面空鼓，影響摩擦傳力。螺栓的緊固順序總的原則應(yīng)該是從接頭剛度較大的部位向約束較小的方向順序進(jìn)行。

高強(qiáng)度螺栓連接中，摩擦面的狀態(tài)對(duì)連接接頭的抗滑移承載力有很大的影響，因此，摩擦面必須進(jìn)行處理，常見(jiàn)的處理方法如下：

(1)噴砂或噴丸處理。砂粒粒徑為1.2～1.4mm，噴射時(shí)間為1～2min，噴射風(fēng)壓為0.5Pa，處理完表面粗糙度可達(dá)45～50μm。

(2)噴砂后生赤銹處理。噴砂后放露天生銹60～90d，表面粗糙度可達(dá)到55μm，安裝前，應(yīng)對(duì)表面清除浮銹。

(3)噴砂后涂無(wú)機(jī)富鋅漆處理。該處理是為了防銹，一般要求涂層厚度為0.6～0.8μm。

(4)砂輪打磨。使用粗砂輪沿與受力方面垂直打磨，打磨后置于露天生銹效果更好。表面粗糙度可達(dá)55μm以上，但離散性較大。

(5)手工鋼絲刷清理。使用鋼絲刷將鋼材表面的氧化鐵皮等污物清理干凈，該處理比較簡(jiǎn)便，但抗滑移系數(shù)較低，適用于次要結(jié)構(gòu)和構(gòu)件。

高強(qiáng)度螺栓連接中，因板厚公差、制造偏差及安裝偏差等原因，接頭摩擦面間會(huì)產(chǎn)生間隙。當(dāng)摩擦面間有間隙時(shí)，有間隙一側(cè)的螺栓緊固力就有一部分以剪力形式通過(guò)拼接板傳向較厚一側(cè)，結(jié)果使有間隙一側(cè)摩擦面間正壓力減少，摩擦承載力降低，或者說(shuō)有間隙的摩擦面其抗滑移系數(shù)降低。因此，在實(shí)際工程中，一般規(guī)定高強(qiáng)度螺栓連接接頭板縫間隙采用下列方法處理：

(1)當(dāng)間隙不大于1mm時(shí)，可不做處理。

(2)當(dāng)間隙在1～3mm時(shí)，將厚板一側(cè)削成1：10緩坡過(guò)渡，在這種情況下，也可以加填板處理。

(3)當(dāng)間隙大于3mm時(shí)，應(yīng)加填板處理，填板材質(zhì)及摩擦面應(yīng)與構(gòu)件做同樣級(jí)別的處理。

2 壓型鋼板安裝

建筑鋼結(jié)構(gòu)的樓蓋一般多采用壓型鋼板與現(xiàn)澆鋼筋混凝土疊合層組合而成，它既是樓蓋的永久性支承模板，又與現(xiàn)澆層共同工作，是建筑物的永久組成部分。

壓型鋼板分為開(kāi)口式和封閉式兩種。開(kāi)口式分為無(wú)痕 (上翼加焊剪力鋼筋)、帶壓痕(帶加勁肋、上翼壓痕、腹板壓痕)、帶加勁肋三種。封閉式分為無(wú)痕、帶壓痕(在上翼緣)、帶加勁肋和端頭錨固等幾種形式，其配件有抗剪連接件，包括栓釘、槽鋼和彎筋、栓釘和彎筋，栓釘?shù)亩瞬胯偳睹撗鹾头€(wěn)弧焊劑，其用鋼的機(jī)械性能及抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。壓型鋼板的配件包括堵頭板和封邊板。

(1)壓型鋼板安裝

壓型鋼板安裝時(shí)其工序問(wèn)的流程如下：

鋼結(jié)構(gòu)主體驗(yàn)收合格——打設(shè)支頂桁架——壓型鋼板安裝焊接——栓釘焊接——封板焊接——交驗(yàn)后設(shè)備管道、電路線(xiàn)路施工，鋼筋綁扎——混凝土澆筑。

其施工要點(diǎn)如下：

①壓型鋼板在裝、卸、安裝中嚴(yán)禁用鋼絲繩捆綁直接起吊；運(yùn)輸及堆放應(yīng)有足夠的支點(diǎn)，以防變形；鋪設(shè)前，應(yīng)將彎曲變形者矯正好；鋼梁頂面要保持清潔，嚴(yán)防潮濕及涂刷油漆。

②下料、切孔采用等離子弧切割機(jī)操作，嚴(yán)禁用乙炔氧氣切割；大孔四周應(yīng)補(bǔ)強(qiáng)。

③需支搭臨時(shí)的支頂架，由施工設(shè)計(jì)確定，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后方可拆除。

④壓型鋼板按圖紙放線(xiàn)安裝、調(diào)直、壓實(shí)并對(duì)稱(chēng)電焊，要求波紋對(duì)直，以便鋼筋在波內(nèi)通過(guò)，并要求與梁搭接在凹槽處，以便施焊。

(2)栓釘焊接

將每個(gè)焊接栓釘配用耐熱的陶瓷電弧保護(hù)罩用焊釘焊機(jī)的焊槍頂住，采用自動(dòng)定時(shí)的電孤焊到鋼結(jié)構(gòu)上。栓釘焊分栓釘直接焊在工件上的普通栓釘焊和穿透栓釘焊兩種，后者是栓釘在引弧后先熔穿具有一定厚度的薄鋼板，然后再與工件熔成一體，其對(duì)瓷環(huán)強(qiáng)度及熱沖擊性能要求較高。焊接瓷環(huán)是栓釘焊一次性輔助材料，其作用是熔化金屬成型，焊水不外溢，起鑄模作用；熔化金屬與空氣隔絕，防止氧化；集中電弧熱量并使焊后緩冷；釋放焊接中有害氣體，屏蔽電弧光與飛濺物；充當(dāng)臨時(shí)支架。瓷環(huán)產(chǎn)品的質(zhì)量好壞，直接影響栓釘?shù)馁|(zhì)量，故禁止使用受潮瓷環(huán)，受潮后，要在250℃溫度下焙烘1h，中間放潮氣后使用；保護(hù)罩或套應(yīng)保持干燥，無(wú)開(kāi)裂現(xiàn)象。

焊釘應(yīng)具有材料質(zhì)量證明書(shū)，規(guī)格尺寸應(yīng)符合要求，表面無(wú)有害皺皮、毛刺、微觀裂紋、扭歪、彎曲、油垢、鐵銹等，但栓釘頭部的徑向裂紋和開(kāi)裂如不超過(guò)周邊至釘體距離的一半，則可以使用；下雨、雪時(shí)不能在露天焊。平焊時(shí)，被焊構(gòu)件的傾斜度不能超過(guò)15°。

每日或每班施焊前，應(yīng)先焊兩只焊釘作目檢和彎曲30°的試驗(yàn)；當(dāng)母材溫度在0℃以下時(shí)，每焊100只焊釘，還應(yīng)增加一只焊釘試驗(yàn)，在-18℃以下時(shí)，則不能焊接。如果從受拉構(gòu)件上去掉不合格的焊釘，則去掉部位處應(yīng)打磨光潔和平整；如果去掉焊釘處的母材受損，則采用手工焊來(lái)填補(bǔ)凹坑。并將焊補(bǔ)表面修平；如果焊釘?shù)臄D出焊腳未達(dá)到360°，允許采用手工焊補(bǔ)焊，補(bǔ)焊的長(zhǎng)度應(yīng)超出缺陷兩邊各9.5mm。

[1]李國(guó)強(qiáng)，方明霧，劉宜靖，陸燁.鋼結(jié)構(gòu)住宅體系加氣混凝土外墻板抗震性能試驗(yàn)研究[J].土木工程學(xué)報(bào)，2005.

[2]李世俊(中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)).中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)用鋼情況[A].中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)專(zhuān)家委員會(huì)第四次工作會(huì)議[C].江蘇，2005.

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