钢结构在建筑施工中的应用

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1现代建筑结构中钢结构的应用

在建筑领域，钢结构以其特有的性能，应用领域有所不同。在高层、超高层、轻型钢结构、跨度大的空间结构等应用较广。钢结构具有施工速度迅速、节能环保、造型独特美观、优异的抗震性能受到建筑界的重视和应用。当前，我国钢结构在建筑领域使用量占到钢材总量的6％。建筑钢结构主要有普通钢结构（大截面、厚板结构）、空间结构（网架、网壳、棚架等）、组合结构（组合楼板、钢骨混凝土柱、钢管混凝土柱）等。

2钢结构发展的因素

1）钢材优良性能。延展性能好，塑性较好、抗震性能佳；易于实现大空间分隔要求，提高使用面积；构件易于标准化、产业化、施工工业化；易于施工，施工工期短；自身质量轻，可降低地基载荷，减少基础工程投入；钢结构可回收再利用，实现可持续发展要求。

2）市场需求。随着经济发展，国外的钢结构新技术、新产品不断被引进。钢结构逐渐被人们所认可，采用轻钢结构造价低于钢筋混凝土结构。

3钢结构存在的问题及应对措施

3．1钢结构设计力量需提高

我国大多设计院缺乏专业化钢结构设计人才，大部分结构设计工程师对钢结构的熟悉程度不足，对钢结构设计方案缺少经验。设计出的钢结构施工方案不能完全体现钢结构的优越性能。应对措施：行业协会、设计院、科研机构、高等院校应加强钢结构技术人才的培训和教育工作。对现有的结构设计人员进行必要的技能培训，提高整体素质，逐步在设计院配备一定数量的钢结构专业技术设计人员；对在校结构专业的学生强化钢结构的专业性知识、提高设计技能、进行必要的学习设计，造就一批高技能钢结构设计人才。

3．2钢材品种规格质量有待提高

钢结构使用钢材品种较少，常用品种（Q235）和国外常用品种相比较，设计参数存在一定的差距，接轨性较差；经济断面钢材（H型钢、管材等）规格不全，配套性弱；特效钢材（耐大气腐蚀钢、耐火钢等）应用尚不广泛。应对措施：相关技术人员对钢材的种类和规格进行开发，提高钢产品的质量，引进或学习国外先进技术，缩小差距，促进和推动我国钢结构的健康快速发展。

3．3钢结构制作水平不高

1）资质弱、技术能力不够。从事钢结构构件的制作队伍，技术力量较弱，能承接大型、负责钢结构的单位不多；设备落后，技术水平不高，套用资质的不规范队伍较多，致使钢结构制作过程中存在安全隐患，套用资质队伍往往采取低价竞争等手段，获取工程，扰乱钢结构市场的正常秩序，影响钢结构的健康发展。应对措施：对钢结构的资质进行不定期的稽查，取缔资质弱、制作不规范、不达标准的单位资质。对钢结构单位的焊接人员、制作人员、技术人员进行定期的培训、考核，成绩合格者持证上岗。

2）制作过程不规范。切割、下料过程中，翼缘板尺寸不一，造成安装尺寸有错位现象；切割边缘切痕过深，钢材大的形变，锯齿印痕过大，切割表面粗糙度超标、板材拼接垂直度不够、错边等缺陷；组装过程，腹板偏离中心，对接焊缝未矫平，焊接后板材凹凸不平；焊接作业中，焊接质量差，未熔合、咬边、有气孔、含夹渣等；钻孔方面，审图不过关，开错孔、开多孔等，影响构建的强度和美观性；防腐方面，除锈不达标、漆膜厚度不均、漆面流挂等；构建加工完毕，未标明中心线，给后续安装造成不便。应对措施：严格构建制作工艺，把控制作工序。对于变形钢材要先进行校正，然后才可进入下一工序。提高焊接人员的技能水平，进行必要的培训工作；除锈尽可能采取抛丸或冲砂处理；防腐完成后标注构件的中心线、大质量构件还应标注起重重心点。

3．4钢结构安装存在问题

1）违反操作规程。安装无顺序，指挥不明确，容易造成错装、返工，甚至安全事故。应对措施：严格按照安装工艺施工，吊装作业设专人指挥，技术人员现场指导。

2）螺栓高度控制不一。锚固螺栓高低不齐，预埋位置不精确，存在偏移。安装螺栓螺纹外露不足，甚至螺母不能完全与丝扣吻合；螺栓预紧力不足，造成螺栓松动；拉杆螺栓预紧力差，拉杆直线度不够，造成受力不均。应对措施：预埋螺栓要定位准确。螺栓选用要适当，不得过短或过长，通常戴好螺母，外露2～3丝扣；螺栓紧固必须达到足够的预紧力，可采用扭矩扳手等工具。拉杆螺栓的选用要一直，紧固后拉杆要平直，以保证拉杆螺栓受力均匀。

3）对抗剪键槽作用不重视。抗剪键槽是钢柱等成形钢结构在吊装时的配合辅件。由于忽略其作用，在浇筑过程中往往以往留置抗剪键槽。在安装时，才发现这一缺陷，此时，施工者通常会将抗剪键槽去掉，然后将钢柱安装。造成柱脚锚栓稳定性不够，甚至受到破坏。应对措施：提高对抗剪键槽的认识，重视其作用，在浇筑过程中，严格预留位置。

4）安装精度不高。钢结构的安装是一个系列工程，需要多工种配合完成。由于钢结构的安装复杂性，使得许多细节被忽略。由于诸多细节未达标，使得安装精度下降，对钢结构的安全性造成隐患。应对措施：对安装施工过程进行严格把关，进行安装质量监控，发现问题、及时处理。施工中严格执行划线工作，划线要准确，基点设置要合理。

5）其他问题。图纸审阅不仔细，造成安装质量缺陷，使得后期采用不当的应急举措，造成钢结构安装缺陷；安装中焊接质量不高，比如刚性连接衬垫焊间隙过小，不易焊透；焊缝成形差，高低不平、宽窄不均、气孔和夹渣较多；衬垫版规格不达标，不符合要求，甚至用钢筋等材料替代。应对措施：技术人员审阅图纸必须仔细，掌握安装要领，便于指导安装；焊接作业者必须持证作业，把控焊接质量；安装中所需的小零部件不得随意找替代品，必须进行采购正品。

作者:杨俊鹏 单位:新疆国泰新华矿业股份有限公司