柯锦文

随着我国经济的高速发展，土木工程行业在经济总量所占的比重越来越大，大众对土木工程产品的要求也越来越高。其中钢结构技术是土木工程施工中常用的施工技术之一，钢材也是土木工程建筑中使用的重要材料，采用钢结构施工的建筑物不仅持久耐用，而且施工方便快捷，能够充分满足人们对建筑产品的多方面要求，所以钢结构是当下建筑工程的主要结构形式之一。加强对钢结构施工技术的研究，不仅能够提升土木工程行业的施工水平，而且还有利于促进土木工程行业健康发展，建设更多高品质的土木工程产品。本文以轻型钢结构厂房的施工为例，结合笔者自身溅射靶材生产基地建设项目的业绩，重点对建筑工程中的钢结构施工技术进行了系统分析，旨在为促进钢结构施工技术在土木工程领域的应用和发展提供参考。

随着我国城市化进程的不断加快，城市中的人口密度越来越大，在这样的背景下，人们对建筑办公、娱乐休闲、居住建筑空间的需求增加，这样同样刺激土木工程行业的发展，而钢结构是当下建筑施工中的主要结构模式之一。加强钢结构施工技术的研究，对于推动土木工程行业高质量发展也有重要作用。此外，从当下的发展趋势来看，在工民建领域，钢结构在很长一段时间内都会成为一些公共建筑主要的结构形式，都会被广泛地应用。因此，加强钢结构施工技术的研究，是推动建筑行业健康发展的重要措施。尤其是近几年，随着科学技术的发展，越来越多的超高层、大型的建筑物出现在我们的生活中，对我们的生活产生了巨大的改变，而这些标志性的大型建筑大部分都采用钢结构形式。

本文中，笔者结合自身溅射靶材生产基地建设项目的经历，其中钢结构部分基本概况：有3 栋全钢结构框架多层钢结构厂房，总建筑面积约28000m2，其中1#楼A 厂房为三层全钢结构框架多层钢结构，长123.8m、宽38m、最高高度27.2m，单体建筑面积约14100 平方米；
1#楼B 厂房为局部二层全钢结构框架多层钢结构，长86.8m、宽54.8m 最高高度21.2m，单体建筑面积约7900 平方米；
1#楼C 厂房为四层全钢结构框架多层钢结构，长53.1m、宽29.2m、最高高度28.4m，单体建筑面积约6200 平方米；
在此基础上，对钢结构施工技术进行系统分析，详细介绍了钢结构施工内容、技术要点以及各种注意事项，还分析了加强监督和管理工作在施工中如何有效开展，以保证钢结构的施工质量。

1.轻型钢结构概念

随着社会的发展，轻型钢结构由于施工高效快速，易于安装和拆卸，在一些工业厂房建设中应用越来越广泛。一般情况下，轻型钢结构是由各种型钢和钢板经过焊接组合形成梁、柱等的结构，其中常见的型钢有焊接H 型钢、热轧H 型钢、冷弯薄壁型钢、高频焊接型钢、薄壁钢管等。在实践中，经常用于组合柱、大吨位的吊车梁以及钢屋架等结构，尤其是一些需要承受较大荷载的结构。正因此，在国家工业化过程中，轻型钢结构被越来越多的灵活运用，在钢结构建筑产品中占有的份额也越来越大。

2.轻型钢结构的特点

自从轻型钢结构使用以来，符合了社会生产发展需要，无论是工业厂房，或者是规模畜牧业的养殖基地，还是其他工业企业场地，都能见到轻型钢结构产品的灵活运用。轻型刚结构的优势和特点较多：首先轻型钢结构具有较高的经济性，使用中用钢量较少、投资比较经济，一般单层轻型钢仓库使用的钢材量仅为16 ～30k/m³，这与同等条件钢筋混凝土的用钢量相比少很多，同时还可以节省水泥、木材等其他材料的投入。其次，施工方便简易，采用轻型钢结构厂房的施工一般短期内就可以完成，不需要在工地进行，前期即可在钢构厂进行预制，进行模块化生产，现场仅需要进行组装固定，这样就可以大幅度缩短施工的周期。最后，轻钢结构的抗震性能较好，钢材是具有优良延展性能的材料，当遇到地震时，相比一般的建筑材料能够更好地承受地震带来的影响。

轻型钢结构是在普通钢结构施工过程中逐渐发展起来新的建筑结构形式，轻型钢结构主要是由基础梁、柱、檩条、层面和墙体组成，轻型钢结构施工时需要注意多方面的技术要点。

1.材料连接技术

在轻型钢结构施工中，钢梁、钢柱等构件的连接问题是关系轻型钢结构施工的关键技术。实践中，要根据钢构件的材料等多种因素来确定连接方式。目前钢结构使用的材料有优质碳素钢、低碳钢以及低合金钢等，此外，设计师等技术人员还会根据轻型钢结构构件的形状、位置等情况来选择最适宜的连接方式。对于轻型钢结构厂房的立柱，在连接横梁、牛腿等构件时，施工人员往往会使用工字或十字方式进行焊接的。如果梁是需要承担较大荷载的吊车梁时，在连接时就需要采取特殊的方式进行焊接和加固工作，以便于连接处能满足实际生产的需要。其他连接方式还有很多，如螺栓连接，此时技术人员就需要科学确定螺栓孔的位置，合理的位置能够最大限度地提高钢构件的连接强度。

2.涂装技术

轻型钢结构厂房的施工过程中，使用的材料主要是钢材，而锈蚀问题是钢材使用过程中面临的主要问题之一，故严格保障防锈漆的施工质量是保证钢结构安全可靠，保障使用寿命的重要手段之一。在具体实施时需要从多方面工作上严格控制。首选钢结构上的防锈漆必须喷涂均匀，但是也要注意防锈漆不能污染锚孔，否则会对钢结构的连接造成影响。其次，在防锈漆施工作业前必须对钢结构的所有构件提前进行表面处理，尤其是要对钢结构表面的异物进行全面清除，确保现场钢构件表面的锈蚀除掉后才能喷漆，从而保证粘结性。对于钢构件表面不平整的地方，要让专业人员按照方案要求进行处理，确保所有钢构件表面能够达到要求。最后，防锈漆喷涂完后要进行全面的质量检查，有缺陷处按照方案要求重新进行喷涂。

3.钢结构堆放技术

钢结构施工前，材料进入施工现场要进行合理化的堆放，避免钢构件被污染损坏，这是保证钢结构材料质量和性能的有效措施之一。具体来说，第一、要科学设计钢结构材料堆放的位置和方向，并且要保证材料堆放的面积小于钢结构现场的施工面；
第二、在施工过程中转运钢材时，要严格按照顺序进行，确保转运堆放区域在机械转运钢材的范围内；
第三，如果转运过程中钢构件受到外力碰撞变形后，要及时返厂纠正，切勿“带病上岗”，否则在日后的使用过程中会出现质量或安全等问题。

在工程施工过程中，加强过程中的质量监督是确保施工质量的最重要措施，在钢结构施工时同样要做好质量监督工作。具体来说，一方面，要对现场的施工人员和焊接等技术人员进行严格把关，持证上岗，施工人员是否具有相应的施工经验，焊接人员焊接的焊缝是否满足要求，这些都需要进行重点巡视检查。另一方面，要做好钢构件厂家预制件生产过程中的监督指导工作，严格按照图纸进行下料制作，严禁偷工减料，施工单位要安排专门的技术人员驻厂对预制过程进行监督，发现问题及时整改。现场钢结构构件和材料的规格和尺寸是否满足要求，是否按照设计图纸要求进行加工制作，焊缝是否存在咬合等缺陷，是否已进行防锈处理，这些问题都需要进行重点监督。

1.钢结构构件加工制作阶段的质量控制

轻型钢结构工业厂房的钢材在经图纸设计后，各种构件都要经过精密的加工制作，再运输到施工现场进行安装施工。因此，加强钢构件在工厂的制作控制是保证工程施工质量的重要内容之一。制作过程中施工单位要安排专人对钢构件的原材料、材质以及构件标准尺寸进行重点巡视，对于重要的承重构件甚至要进行化学成分的送检检查，确保钢材的尺寸、材质上都符合要求。构件的加工厂家要安排专业人员熟悉图纸，严格做好构件制作下料尺寸的把控。尤其是在切割钢材过程中，要确保切口的平整度，出现切割残渣时要及时进行清理，例如：在构件需要焊接的边缘，必须保证3～5 ㎝位置无毛刺、铁锈等情况。

2.施工安装阶段的质量控制

钢结构厂房在安装的过程中，其安装阶段的质量控制需要从加强图纸的会审、对施工吊装进行精心编制两个方面进行。一方面，要加强图纸的会审，图纸作为工程施工中的重要依据，钢结构厂房在施工前，一定要组织相关的人员对图纸进行会审，同时对施工图纸中所存在的错漏及时沟通设计师，在钢结构安装前将这些图纸问题解决，减少图纸问题给钢结构安装带来的不必要麻烦。另一方面，钢构件在吊装阶段，要对安装施工中所出现的胡拼乱凑问题进行全面杜绝。

3.施工中的质量控制

钢结构在施工的过程中，其主要存在着锚栓不垂直、基础施工后锚栓预埋水平误差较大、钢柱安装中柱脚底采用大量扩孔技术导致安装误差较大等方面的问题。基于这些问题的出现，钢结构施工中的质量控制，在锚栓施工的进行中需要采取角钢或组钢筋对锚栓进行固定，并焊成笼状，以提高支撑作用。同时，在钢结构安装前还需要对建筑物的标高、定位轴线、地脚螺栓、基础轴线等详细地进行确认检查，检查完成后再进行交接验收。验收中，保证基础混凝土的强度达到图纸要求，基础轴线和标高基点齐全与准确，周围填土必须夯实。在钢柱的安装过程中，不仅要保证钢柱的垂直度，还需要在钢构件的焊接中保证焊缝的合格，针对出现的不合格焊缝需要按照方案要求进行返修。在钢构件的喷涂上，需要保证构件表面的整洁度，涂刷的厚度达到图纸要求，以保证钢结构整体的质量符合要求。

1.预埋地脚螺栓偏位

轻型钢结构厂房施工时，安装立柱前施工人员要提前预埋地脚螺栓，往往会出现地脚螺栓偏位的情况，导致安装立柱时无法安装螺栓。产生这样的问题主要原因有：一是施工人员没有精确定位螺栓位置；
二是预埋的螺杆没有进行有效固定，在浇筑混凝土时被挤压偏位；
三是施工过程中机械或者其他设备碰撞造成错位。为此，施工人员要对地脚螺栓偏位问题予以足够重视。在预埋螺栓位置时，需要从中心往两边丈量，方可精准确定位置。此外，预埋的螺栓必须单独固定，严禁与钢筋进行绑扎或者焊接。最后要做好成品保护工作，在地脚螺栓预埋完成后，要及时进行保护，确保地脚螺栓不会偏移错位。

2.构件拼装偏差

轻型钢结构厂房安装过程中，在拼装构件时，会出现偏差，这些偏差如果不加以控制，也会对整个工程的施工产生不良影响。钢柱、钢梁等构件在运输、堆放过程中，经常会搬运吊装，也会导致构件变形。每个构件都存在微小的误差，这些误差如果不能及时处理抵消，而是逐步累计起来，从而导致构件的拼装产生偏差。为了有效避免构件拼装的偏差问题，要从多方面入手，第一做好构件在运输途中的保护工作，在装卸过程中钢构件一定要堆放平整，避免碰撞；
第二对于一些大型、异形的构件，需要使用多台吊装机械统一作业完成，所以必须对吊装过程进行科学计划与精确计算；
第三轻型钢结构厂房在安装作业时，必须从中间向两边进行作业，安装过程中随时进行测量，发现误差后及时纠正，确保安装的构件垂直度与平整度等均符合要求。

3.钢柱垂直偏差

轻型钢结构工业厂房在建设过程中，必须保持施工质量，各个环节的技术都要符合图纸要求，其中钢柱垂直度偏差是衡量立柱安装施工质量的重要指标。造成钢柱垂直度偏差较大的主要因素是钢柱在吊装完成时，立柱柱脚垫块还未做好铺垫工作，或垫块整体失去平衡，从而导致立柱垂直度较差。为了有效解决这一问题，钢柱在吊装完成后，一定要在柱脚的四个方向同时加塞钢垫块，以防止钢柱加荷后会失稳变形。测量校正完成后，要及时进行二次灌浆，并要确保灌浆的密实度。

4.屋面及天沟漏水

天沟（檐沟）是轻型钢结构工业厂房屋顶的排水通道，在使用过程中，一旦发现屋面天沟出现漏水的情况，就会导致整个建筑结构受到破坏。通常导致屋面天沟漏水的主要原因是施工人员在天沟钢板搭接的位置没有进行有效固定，打胶不严密存在缝隙等，从而导致漏水。为此，施工单位要认真分析屋顶施工的重点环节，进行专项技术交底，尤其是屋面面板与天沟搭接做法，薄弱位置加强处理，从源头杜绝渗漏问题。

5.焊接变形缺陷

钢构件焊接工作较多，操作不当极易造成焊接变形，特别是厚板变形无法用矫平机加以纠正，因此，在焊接过程中，必须避免焊接变形。厚板焊接的焊接变形是由于两侧焊缝的填充量不对称造成的。应对措施有：一是采用不对称U 型坡口，小坡口一侧清根以后，其熔敷金属填充量与大坡口一侧基本一致；
二是焊接过程中多次翻身。

6.高强螺栓连接穿孔率偏差

高强螺栓连接中，较高的穿孔率是安装顺利进行的基本保证，也是客户技术要求中关注的焦点。应对措施有：一是连接板孔采用平面数控钻床加工；
二是采用套钻来提高钢柱拼接点的配合精度；
三是截面在800mm＊800mm 范围内的型钢用三维数控钻加工孔。

总之，轻型钢结构技术的发展是一个循序渐进的过程，就目前来看，轻型钢结构具有广泛的市场前景，我们要不断加强轻型钢结构技术的研究，积极学习借鉴先进的钢结构技术，将新思路、新技术、新工艺推广应用到实践中。同时也要严控好施工质量工作，严格把关钢结构的设计、构件制作、运输和现场安装等环节。只有这样，才能更好地控制质量，最终才能把工程建设项目按照业主的要求交付使用，实现经济效益和社会效益的最大化。

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