钢结构论文
2020-03-01 21:00:45 来源：范文大全收藏下载本文
钢结构施工案例分析
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。下面通过一个工程实例说一下我的见解。
石家庄中华商务广场工程建筑面积71000m2，地下三层,地上二十五层，建筑总高度103米，结构形式为框架剪力墙结构双塔联体结构，东西两塔间距25.2米，两塔楼之间在20层以上为钢结构桁架联体，与连体结构相连部位为型钢混土梁柱。连体部位钢结构长25.2m、宽24.6m、实高18.5m、重量310吨。安装高度96.9m。施工过程中根据现场条件，采用了钢结构集群千斤顶整体提升技术，在群房屋顶进行桁架的钢结构安装，完成桁架的整体安装后用集群千斤顶整体提升至20至25层，进行空中就位，省去搭设高空脚手架施工,节省了资金，减少了安全隐患，在低空组装施工便于测量和安装质量控制，质量保障可靠，大量缩短工期、降低成本。取得了良好的社会经济效益。
一、施工钢材选择要点
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，其相应的国家标准为《碳素结构钢》(GB700—88)和《低合金高强度结构钢》(GB/T1591—94)。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。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。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。
二、测量方案设计
测量仪器设备为了满足工程施工进度的需要和适宜测量工作环境差、监测工作量大,同时测量的点位精度要求高等一系列条件,在工程中采用了瑞士徕卡全站仪TC 2002 (测角精度±0²5″, 距精度±(2mm+2ppm))、日本拓普康精密水准仪AT-G3(加测微器精度±1²0mm/km)、徕卡小棱镜GMP1
11、徕卡反射卡，并预备了瑞士徕卡全站仪TC 1610 (测角精度±1²5″,测距精度±(2mm+2ppm))。
监测方法监测方法为采用全站仪进行三维坐标测量,通过测水平角、竖直角和测距各6个测回,现场采集数据,将采集到的数据导入电脑,用Excel计算各观测点的三维坐标值。在观测时,为确保全站仪的测距精度,观测点所处辐射桁架与控制点正前方的辐射桁架相距控制在4榀以内以满足观测视线与反射片表面夹角不小于45°,以实现反射片的标称精度。在用全站仪进行三维坐标测量,点位的平面精度较易控制,但三角高程一般要受到量测仪器高和目标高的误差影响,很难实现本工程的钢屋架檩条的安装高程误差小于3mm的要求,同时又无法采用常规的精密水准测量。在这种情况下,又采用无仪器高作业法,消除三角高程因量测仪器高和目标高,给点位高程带来的误差影响。
三、工艺原理
1、提升原理。桁架的提升采取液压同步整体提升技术进行提升。
2、联体钢结构桁架加工尺寸缩短30mm,即在联体桁架与两端塔楼之间留置30mm空隙，便于桁架提升。
3、顶部两塔分别设置牛腿，作为提升千斤顶的支座,承担桁架提升过程中全部重量。
4、空中行走期间的稳固:采用钢丝绳和手拉葫芦应对。
四、工艺流程和操作要点
工艺流程：施工准备→安装支承牛腿→安装千斤顶→穿钢绞线→控制系统安装→预紧钢绞线→试提升→提升就位→焊接→拆除提升装置。
五、操作要点
1、施工准备：联体结构构件制作安装、编制提升方案、起吊点受力状态验算、设备进场校验、确定设备布置方案、人员培训交底、核定牛腿支承点加固联体结构构件验收。
2、试提升：通过集群千斤顶协同循环往复动作正试提升一米后,空中悬挂静置24小时,测量结构构件的变形情况,查看有无异常。起吊前和起吊后分别用经纬仪和水平仪检查联体构件的整体垂直度和整体平面弯曲偏差情况，偏差值不得超过钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001规定的允许偏差限值。
3、施工中由于考虑提升需要预留30mm间隙，焊缝较宽,采用堆焊与主杵桁架牛腿焊接,UT探伤。
六、钢结构工程的焊接技术
1、选择适当的焊接工艺，平焊、立焊、横焊、仰焊等；采用短弧焊接，弧长一般为2～4mm。
2、焊口清理：检查破口、组装间隙是否符合要求，焊缝内不能有油污和锈物。烘焙焊条时要符合规定的温度与时间，从烘箱中取出焊条后，要放在焊条保温桶内保存。根据焊接层次、焊条型号、直径、厚度，焊接技能等因素，选择适宜的焊接电流。
3、焊接速度：要求等速焊接，保证焊缝厚度、宽度的一致，从面罩内看熔池中铁水与熔渣要保持等距（2～3mm）。焊接根据焊条型号不同而确定，一般要求电弧稳定，酸性焊条一般为3～4mm，碱性焊条一般为2～3mm。
4、焊接角度通常有两个方面，一是焊条与焊接前进的方向之间夹角为60～75；二是焊条与焊接左右之间夹角有两种情况，当焊件厚度相等时，焊条与焊件之间的夹角均为45。
5、当焊件厚度不相等时，焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于焊条与较薄焊件一侧的夹角。每条焊缝焊到结束时，将弧坑填满后，要往焊接方向相反的方向带弧，使弧坑甩在焊道内。
6、焊接结束，采用气割切除弧板，并修磨平整。
7、清渣：整条焊缝焊完后清除熔渣，经焊工自检确无问题后，才可以更换工作地点继续焊接作业。
七、钢结构施工的质量控制
1、在安装柱，梁时，主要检查柱底版下的垫铁是否稳定，柱是否垂直和位移，粱的垂直、平直、侧自弯曲、螺栓的拧紧程度以及摩擦面清理验收合格后，方可起吊施工。当钢结构安装完，并进行验收合格之后，要求施工单位将柱底板和基础顶面的空间用膨胀混凝土进行二次浇筑。
2、钢结构工程螺栓的连接通常使用高强螺栓和普通螺栓这两种，普通螺栓连接，每个螺栓一端不能垫2个以上垫片，螺栓拧紧后外露螺纹不能少于2个螺距；高强螺栓使用前需要检查螺栓的合格证和复试单。
3、安装过程中板叠接触面要平整，接触面必须大于75％边缘缝隙不能大干0.8mm，高强螺栓要自由穿入，不能用工具敲打和扩孔，不能强制穿入。高强螺栓不能作为临时螺栓，螺栓拧紧要注意按一个方向施拧，当天安装的要终拧完毕，并逐个严格检查，对欠拧、超拧的要及时补拧或更换。不合格的焊缝不得擅自处理，同一部位的焊缝返修次数不能超过2次。
4、钢结构涂刷前，构件表面不能有异物，涂刷遍数和厚度应符合相关规定。在监理施工过程中，要求施工人员先固定钢窗一边的柱子，待窗完全固定并就位之后，再焊接另一边的立柱以保证钢窗与立柱之间不会有缝隙。
5、压抑彩板进场后，要对其进行检查，并复核施工安装有关钢构件的安装精确度；清除檩条安装时的焊缝药皮和飞溅物，并涂刷防锈漆对钢构件进行防腐处理。安装彩板时，要按墙面的顺序进行排版，从墙面的一侧开始进行，再用螺钉固定，墙板接缝处要做好防水处理。
八、综合效益分析
如果采用常规方案施工需要搭设脚手架耗用钢管400吨以上,按河北定额,约85万元，同时，由于自重增加又需要进一步加固结构，采用整体提升技术提升成本按1000元一吨计算，仅需31万元，直接节省成本54万元。另一方面也减小了搭设大量脚手架的安全风险和大批钢管进场占用场地对正常施工的影响，同时节省了搭设脚手架工期约25天。由于在低处组装施工测量方便可靠，误差减小，施工精度和质量更为可靠。社会效益尤为显著。
九、总结
通过这一案例的分析，我学到了很多知识，比如钢结构的安装工序、材料的选择、钢结构工程的检查验收等等。目前钢结构的发展越来越快，这种结构工业化、商品化程度越来越快，综合效益较高、并且市场需求量很大，相信它会成为未来发展的一个重要方向，并有可能逐渐取代混凝土结构，所以我们以后要对它多学习，适应时代的发展。
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