浅谈建筑钢结构工程施工技术及质量控制措施

浅谈建筑钢结构工程施工技术及质量控制措施

发表时间：2019-01-21T15:44:41.890Z 来源：《建筑模拟》2018年第31期作者：徐艳

[导读] 钢结构工程是以钢材制作为主的结构，是现代化建筑结构类型之一。由于其具有强度高、自重轻、抗震性与抗冲击性较好、环境污染少等综合优势，因此，钢结构在建筑中被广泛应用。

徐艳

身份证号：3209231983****272X 江苏瑞邦建设工程有限公司

摘要：钢结构工程是以钢材制作为主的结构，是现代化建筑结构类型之一。由于其具有强度高、自重轻、抗震性与抗冲击性较好、环境污染少等综合优势，因此，钢结构在建筑中被广泛应用。钢结构的应用，尤其是在高层、超高层大跨度结构（本文中所称的现代钢结构主要是指这些结构类型）领域的应用，推动了我国的建筑行业的发展。由于现代钢结构的主要特点是广泛应用于超高层大跨度项目，这就使得其施工技术和质量控制具有不同于一般钢结构工程的要求和特点。本文就对此进行分析与探讨。

关键词：钢结构；施工；焊接；安装；质量控制

引言

现代钢结构建筑工程越来越多，应加强对其质量控制，确保工程质量安全可靠，促进我国钢结构建筑工程健康发展。本文阐述了现代钢结构施工的主要技术和质量特点，并对此提出了现代钢结构施质量控制的要点和原则，旨在与同行交流。

1 现代钢结构施工的主要技术质量特点

1.1 焊接和构件制作

现代钢结构趋向于采用高强度钢材，随着强度的提高，其焊接性能趋向于劣化。高层钢结构的构件柱主要采用焊接H型钢、焊接箱形柱、钢管柱以及十字形柱等多种形式。由于结构自重大，故钢板厚度较厚，厚板焊接的一个突出问题是由于焊缝大，焊接热应力集中，焊接变形大，而变形一旦形成，由于板厚而难于矫正。

高层钢结构的抗侧力体系（支撑体系）、或结构转换层经常采用型钢桁架结构，其弦杆和腹杆常采用焊接H型钢和箱形截面，它是整个结构中的重要受力构件。这种构件尺寸大，节点板厚，节点处焊缝多而密集，焊接变形大，焊缝质量要求高（多为熔透焊），焊后残余应力高。

高层钢结构安装焊接质量控制难度大，主要表现在以下方面：

（1）结构的梁、柱、支撑等各种构件空间交叉形成复杂的节点形式，具有平、横、立、仰多种空间焊接位置，施焊难度大；

（2）因外场施工，受条件限制，焊缝冷却速度快，收缩应力及拘束度大，容易产生焊接延迟裂纹；

（3）焊接收缩影响梁柱等节点的安装精度和柱的垂直度。

1.2 结构安装

现代钢结构工程由于大跨和高层的特点，结构安装难度较大。因此吊装机械的选择、安装方法的确定、安装施工中的安全生产控制是确保安装顺利进行的三项重要工作。

高层钢结构安装的测量和垂直度控制比较复杂，技术含量高，是确保安装质量的重要保证：①柱垂直度和扭曲度除受自身安装误差影响外，还受到焊接变形、日照温差变形的影响；②由于层高高，轴线偏差易累计积累；③受焊接变形和荷重压缩变形的影响，钢柱易形成累计标高负误差；④上述各种误差都会综合地影响梁柱等节点的安装精度，从而影响节点连接质量。

高层钢结构安装时的主要工序——结构吊装、测量校正、安装焊接、高强度螺栓施工等相互交叉、相互影响，又受现场施工各种不利环境因素的影响，工序质量控制复杂。

2 现代钢结构工程施工质量控制要点

钢结构在现代化高层、超高层的建筑中应用越来越多，因此钢结构的施工质量也就越来越重要。为满足大跨度和超高层的要求，现代钢结构工程具有上述的施工技术和工程质量控制的特点，对质量控制具有与一般工程不同和更高的要求。为确保工程施工质量，在总结大量已建工程的施工技术和质量控制经验的基础上，按照工程建设技术标准，应重点做好以下几项控制。

2.1 严格执行国家工程建设技术标准

就钢结构工程施工而言，主要标准有：GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》、JGJ138-2001《型钢混凝土组合结构技术规程》、JGJ99-2015《高层民用建筑钢结构技术规程》、CECS28290-2012《钢管混凝土结构设计与施工规程》、JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》、JGJ82-1991《钢结构高强度螺栓的设计、施工及验收规程》等。这些技术标准，总结了大量工程的实践经验，经过广泛的调研，并参考了国外的先进技术和标准。执行这些技术标准，是确保施工质量的根本保证。诚然，技术是不断发展和进步的，有些标准尚不能完全满足少数大型复杂工程的实际施工。

2.2 编制好技术质量文件

编制针对工程具体特点的施工组织设计、施工技术方案或施工工艺文件，并认真执行。技术质量文件应对工程的施工组织、主要施工方法和工艺、质量管理系统、采取的施工技术措施和质量安全保证措施等提出明确而具体的要求。由于现代钢结构工程的个性化特点比较明显，工程的用材、结构和节点形式因不同工程而异，施工的环境条件千差万别，因此它必须具有明确的针对性，才能有效地起到指导施工和确保质量的作用。

2.3 材料质量控制

钢结构工程所用的材料，对工程质量具有决定性的影响，必须严格按标准进行控制。

2.4 焊接和构件制作质量控制

焊接是钢结构制作和安装中最重要的工序之一，其质量直接决定着钢结构的整体质量，因此必须严格按JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》执行。具体说来，应重点进行下面几项控制。

（1）焊工必须经考试合格并取得合格证书。持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊，这是保证焊接质量的基本条件。（2）严格按JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》进行焊接工艺评定，并在正式施焊前提出焊接工艺评定报告。对于复杂的节点形

式，也宜预先进行必要的焊接试验，以确定合理的坡口形式、焊接参数和保证质量的措施。

（3）编制焊接工艺规程指导实际施焊。焊接工艺规程应根据焊接工艺评定合格报告，结合图纸要求和实际施焊条件编制。工艺规程中应明确焊接时预热温度，层温控制和后热处理等。一般Q345以上的钢应按工厂提供的指导参数或施工企业通过的焊接试验或焊接工艺评定确定预热温度、层温控制和后热处理以及焊后消氢处理。

（4）合理选用焊材。焊材选用的一个基本原则是强度不低于母材而且性能与母材匹配。对于现代钢结构中采用的高强度钢材和厚钢板，宜采用低强度和低氢型焊材，以增大焊缝金属韧性和减少焊接时氢逸出，防止层状撕裂和焊接裂纹等缺陷。

2.5 结构安装方面

如前所述，现代钢结构工程由于个性化特点较强，因此结构安装机械设备的选择、安装方法和工艺应当根据工程项目的特点确定，以符合工程结构原理、高效、安全、经济、方便为基本原则。为保证安装质量，下列几项应重点控制：（1）构件进场计划及进场验收；

（2）复杂或大型构件现场预拼装；

（3）工序交叉；

（4）安装焊接质量，前已有述；

（5）测量及校正，包括测量仪器选用、测量精度及测量方法、校正方法和程序等。测量及校正是高层钢结构安装的重要工序，对安装质量影响大。

3 现代钢结构工程施工质量控制系统

现代钢结构工程的施工过程是一个复杂的系统工程，必须有严密的质量控制系统并有效运行才能确保施工质量。这一质量控制系统除应满足一般钢结构工程施工质量控制系统的要求外，由于工程自身的技术质量特点，还需满足施工技术复杂、各工序相互制约、质量保证难度大、质量要求高的特点。而其中的施工和技术准备控制、标准执行控制、工序交接验收控制尤为重要。

4 结语

综上所述，钢结构的使用规模不断扩大，规范钢结构的施工技术和施工质量也显得更加重要。由于其自身特点，必然有着不同于一般钢结构工程的要求和特点。按照工程建设技术标准，现代钢结构工程施工应重点做好以下几项控制：严格执行国家工程建设技术标准，编制好技术质量文件，并认真执行，材料质量控制，焊接和构件制作质量控制以及结构安装方面等工作。

参考文献：

[1] 赵丽娅. 建筑钢结构施工的质量控制要点论述[J].工业b.2015（1）：111-111