小議建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)及質(zhì)量控制

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摘要：80年代以來，空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)普遍在飛機(jī)庫、侯機(jī)摟、 體育 場館等高、空、大（高度、空間、跨度）建筑物中使用；幕墻建筑和節(jié)能門窗在大型公建和民用住宅中廣泛采用；改革開放以來 發(fā)展 起來的高層鋼結(jié)構(gòu)（包括鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)），大量進(jìn)入民用建筑領(lǐng)域，使得鋼結(jié)構(gòu)建筑，在技術(shù)上更加成熟，在質(zhì)量上更加穩(wěn)定。鋼結(jié)構(gòu)住宅已經(jīng)給住宅產(chǎn)業(yè)和建筑行業(yè)帶來了一場深層次的革命，從設(shè)計、施工、到一系列新材料的使用都出現(xiàn)了革命性的變化，因而在國際范圍內(nèi)代表了未來的住宅發(fā)展新模式。 

  關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；建筑；優(yōu)勢；應(yīng)用    鋼結(jié)構(gòu)屬于框架結(jié)構(gòu)，以鋼框架和鋼筋混凝土框架做比較：在跨度相同情況下，鋼梁高度是鋼筋混凝土梁高度的一半。在承載力相同的情況下，鋼柱外圍面積是鋼筋混凝土面積的1/4。這使“肥梁胖柱”的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的弊端在一定程度上有所緩解，但是“藏梁包柱”仍然是鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計的一項主要內(nèi)容。    1建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)    1.1平面布置和結(jié)構(gòu)選型  鋼結(jié)構(gòu)適合于平面布置基本規(guī)正、勻稱、凹凸變化較少的建筑平面，不適宜軸線錯開較多，形心和質(zhì)心距離較大和易于產(chǎn)生較大扭轉(zhuǎn)的住宅平面。    鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計需要對風(fēng)荷載和地震荷載作用下的水平位移進(jìn)行控制，因此，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的考慮是非常重要。在住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計中常常把樓梯間、電梯間墻體設(shè)計為抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。如果位移仍然不能控制在允許值范圍內(nèi)時，可以把單元之間的分戶墻或廚房、衛(wèi)生間的部分墻體（不動墻）也做為抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。    1.2變形限值的討論    抗側(cè)力結(jié)構(gòu)可以是鋼結(jié)構(gòu)，也可以是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。當(dāng)采用鋼桁架作為抗側(cè)力結(jié)構(gòu)組成純鋼結(jié)構(gòu)時，規(guī)范規(guī)定：在風(fēng)力作用下，層間位移1/400，頂點位移1/500；在地震作用下，層間位移1/250，頂點位移1/300。因此，采用鋼桁架作抗側(cè)力結(jié)構(gòu)可能造成用鋼指標(biāo)有較大提高，從而增加造價。    若按鋼結(jié)構(gòu)限值1/300控制結(jié)構(gòu)整體剛度，在地震中待鋼結(jié)構(gòu)參加工作時，鋼筋混凝土剪力墻己經(jīng)產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)破壞，這種考慮不夠安全。    若按鋼筋混凝土剪力墻限值1/800控制結(jié)構(gòu)整體剛度時，鋼梁、鋼柱截面會因地震力加大而大幅度增加。    1.3層數(shù)和層高的確定    任何一種結(jié)構(gòu)形式都有它的適用范圍、最佳建造高度。鋼結(jié)構(gòu)正是在高層、超高層建筑中具有獨到的優(yōu)勢，高層住宅由于地震設(shè)防，梁、柱斷面雖然與同條件鋼筋混凝土梁、柱相比要小的多，但在尋常百姓家的居室中，梁柱的存在仍然是十分尷尬的事。相比之下，我們認(rèn)為鋼結(jié)構(gòu)用于多層和“小高層”，是具備一定優(yōu)勢的。    大空間自由分割歷來是住宅的希望，在墻體結(jié)構(gòu)中大空間的獲得，只有以大開間大進(jìn)深來實現(xiàn)，其結(jié)果是樓板厚度增加造成用鋼量和結(jié)構(gòu)自重加大，結(jié)構(gòu)重量加大又造成地震力加大，反過來影響剪力墻的厚度、強(qiáng)度和配筋。    1.4柱網(wǎng)確定和柱斷面型式的選擇    柱網(wǎng)的確定一般根據(jù)乎面分割情況，結(jié)合梁的位置和截面高度，以及鋼梁的隱蔽方法來決定。外墻處的柱距是柱網(wǎng)確定的關(guān)鍵，把沿外墻鋼梁和外墻窗上皮的高度關(guān)系處理好，柱網(wǎng)也就基本確定了。    1.5鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點構(gòu)造    節(jié)點構(gòu)造直接影響鋼材用量，在試點住宅中集中力量解決了兩個部位的節(jié)點做法。  （1）柱腳生根部位    試點工程地下層結(jié)構(gòu)按鋼筋混凝土框架—剪力墻結(jié)構(gòu)考慮，柱腳位于地下室頂板標(biāo)高處，柱腳與頂板預(yù)埋鋼板用高強(qiáng)螺栓連接。首層超市用鋼筋混凝土包柱按鋼骨混凝土框架—鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)考慮，二層以上鋼框架—鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。    （2）鋼框架的鋼梁和鋼筋混凝土剪力墻（核心筒）的連接    為了確保試點工程安全可靠，設(shè)計中沒有采用單純在剪力墻中預(yù)埋鋼板的連接方法，而是在剪力墻端部和核心筒拐角處自柱腳標(biāo)高起，設(shè)置上下貫通的Ⅰ型芯柱，并且，在鋼梁高度處用鋼桁架作為芯柱與芯柱之間的橫向連接，以確保該部位節(jié)點的工作狀態(tài)和 計算 假定相吻合。    1.6結(jié)構(gòu)體系選擇    （1）５~６層以下的，可采用框架體系或框架—支撐體系，６層以上的可采用框架支撐體系或框架—混凝土剪力墻（核心筒）體系。多層房屋大多采用雙重體系。    （2）框架柱有Ｈ型鋼柱，鋼管砼柱和鋼骨砼柱，后兩種為組合柱。在小高層中，組合柱比Ｈ型鋼柱省鋼。    （3）剪力墻比鋼支撐的延性低，在大震時延性低的地震力大，延性好的地震力小，從抗大震的性能來說，鋼支撐比砼剪力墻好。    （4）鋼框架—砼剪力墻體系屬混合結(jié)構(gòu)，對它的抗震性能目前研究還不夠，未列入抗震規(guī)范，雖然現(xiàn)在應(yīng)用較多，選用時應(yīng)慎重。核心筒宜用小鋼柱加強(qiáng)，也有利于安裝。    2如何作好鋼結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量控制    2.1做好工程開工前準(zhǔn)備工作    （1）強(qiáng)化施工圖紙的會審工作。圖紙是工程施工的依據(jù)，工程開工前項目控制機(jī)構(gòu)要組織控制人員熟悉工程圖紙與項目有關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、工藝技術(shù)條件，充分領(lǐng)會設(shè)計意圖。    （2）認(rèn)真審查鋼結(jié)構(gòu)安裝施工組織設(shè)計。施工組織設(shè)計是施工單位全面指導(dǎo)工程實施的技術(shù)性文件，施工組織設(shè)計的完善程度直接影響工程的質(zhì)量、進(jìn)度。因此，鋼結(jié)構(gòu)安裝工程施工組織設(shè)計審查要針對性和重點。審查的重點內(nèi)容有：  a.質(zhì)量保證體系和技術(shù)管理體系的建立；    b.特殊工種的培訓(xùn)合格證和上崗證；    c.新工藝的應(yīng)用；    d.對工程項目的針對性；    e.質(zhì)量、進(jìn)度控制的措施和方法；    f.施工計劃（工期）的安排。    2.2加強(qiáng)現(xiàn)場施工過程中的質(zhì)量控制  （1）作好鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)工程的質(zhì)量控制。鋼結(jié)構(gòu)工程的基礎(chǔ)一般都采用混凝土獨立柱基礎(chǔ)，基礎(chǔ)的混凝土及鋼筋、模板的施工與其他工程的施工工序及方法相同，而基礎(chǔ)獨立柱中預(yù)埋的螺栓是質(zhì)量控制的重點，單個螺栓及每組螺栓之間的間距、高低的偏差，直接影響鋼結(jié)構(gòu)工程的安裝質(zhì)量，我們在控制質(zhì)量控制過程中，要求施工單位必須嚴(yán)格控制好。    （2）鋼結(jié)構(gòu)主體工程的質(zhì)量控制。    a.鋼構(gòu)件的質(zhì)量驗收。鋼構(gòu)件的加工已實行工廠化生產(chǎn)，鋼構(gòu)件的進(jìn)場質(zhì)量驗收就非常重要。    b.鋼構(gòu)件安裝質(zhì)量控制。柱、梁安裝時，主要檢查柱底版下的墊鐵是否墊實、墊平，柱是否垂直和位移，梁的垂直、平直、側(cè)向彎曲、螺栓的擰緊程度以及摩擦面清理，驗收合格后，方可起吊。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)安裝形成空間固定單元，并進(jìn)行驗收合格后，要求施工單位將柱底板和基礎(chǔ)頂面的空間用膨脹混凝土二次澆筑密實。    c.螺栓安裝質(zhì)量的控制。鋼結(jié)構(gòu)工程中螺栓連接一般用高強(qiáng)螺栓和普通螺栓，普通螺栓連接，每個螺栓一端不得墊2個以上墊片，螺栓孔不得用氣割擴(kuò)孔，螺栓擰緊后外露螺紋不得少于2個螺距；高強(qiáng)螺栓使用前我們檢查螺栓的合格證和復(fù)試單，安裝過程中板疊接觸面應(yīng)平整，接觸面必須大于75%，邊緣縫隙不得大于0.8mm，高強(qiáng)螺栓應(yīng)自由穿入，不得敲打和擴(kuò)孔。    （3）門窗工程安裝質(zhì)量的控制。鋼窗安裝質(zhì)量的控制重點有兩點，一是，鋼窗進(jìn)場合格證、產(chǎn)品試驗報告及外觀的檢查。二是，鋼窗和固定鋼窗的立柱之間的間隙控制。先施工固定鋼窗的立柱，有可能出現(xiàn)鋼窗與立柱之間縫隙過大或鋼窗安不上。我們在控制過程中，要求施工單位先固定鋼窗一邊的立柱，待鋼窗完全固定就位后，再焊接另一邊的立柱，這樣保證鋼窗與立柱之間無縫隙。    鋼結(jié)構(gòu)工程的施工在我國剛起步，在鋼結(jié)構(gòu)工程施工控制過程中，要真正發(fā)揮工程控制的作用，要求工程在施工時要嚴(yán)格控制好進(jìn)度，同時工程師也要做好質(zhì)量把關(guān)工作，這樣才能保證鋼結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量。