【摘要】隨著我國(guó)城市建設(shè)的不斷深化，各種高層建筑不斷出現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)在各種建筑中的運(yùn)用越來越廣泛。本文首先介紹了建筑工程鋼結(jié)構(gòu)概念，其次介紹了建筑工程鋼結(jié)構(gòu)加工制作策略和技術(shù)措施。通過本文的介紹為建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工提供理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】建筑工程；鋼結(jié)構(gòu)；拼裝；施工技術(shù)
1引言
作為建筑行業(yè)的一個(gè)重要組成部分，建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)在建筑市場(chǎng)上起著較為重要的作用。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)也得到了快速的發(fā)展。在對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程中，具有以下優(yōu)點(diǎn)：施工周期較短、環(huán)境污染輕、經(jīng)濟(jì)效益良好等，由于上述理由導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)在市場(chǎng)上的需求量越來越大，應(yīng)用范圍比較廣，比如工廠、博物館、體育場(chǎng)等高層建筑。很多建筑鋼結(jié)構(gòu)零部件加工制作安裝施工研究成果對(duì)提升整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)水準(zhǔn)產(chǎn)生了積極的推動(dòng)作用。
2建筑工程鋼結(jié)構(gòu)用鋼的概念
2.1 鋼結(jié)構(gòu)用鋼
鋼結(jié)構(gòu)是型鋼、鋼板、鋼管等鋼材及其它的鋼產(chǎn)品經(jīng)過適當(dāng)加工后，用螺栓、鉚焊等連接而成，使其具有一定用途及功能的結(jié)構(gòu)。從廣義上將，鋼結(jié)構(gòu)的分類包括：建筑、橋梁、海洋平臺(tái)、船舶、壓容等鋼結(jié)構(gòu)。具體來講建筑鋼結(jié)構(gòu)包括：高層、重型、輕型、混鋼、大跨度以及住宅鋼結(jié)構(gòu)等。建筑鋼結(jié)構(gòu)中梁柱管和桁架結(jié)構(gòu)件普遍使用強(qiáng)度低于460MPa的碳素鋼和低合金鋼。
2.2 建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼
建筑鋼結(jié)構(gòu)中一般使用6-8mm厚的鋼板，只有少部分建筑運(yùn)用100mm的超厚板，鋼板的分類還包括：冷彎、波紋板、熱軋H 、焊接H、建筑鑄鋼、鋼管及鋼筋等。對(duì)于鋼材和鋼制品的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)包括40多項(xiàng)，其中包括GB/ T700、G B/ T19879、GB/ T5313、GB/ T1591、GB/ T699、GB/T S162、GB/ TI3793等。Q345 高強(qiáng)鋼是我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)工程中經(jīng)常采用的材質(zhì)。
3建筑工程鋼結(jié)構(gòu)加工制作策略及技術(shù)措施
本文以西寧新建體育館、西寧站改大機(jī)段檢修庫及邊跨為研究工程項(xiàng)目。本項(xiàng)目施工最復(fù)雜的部位是屋面曲面，其不但坡度較大，而且采用鋼管桁架結(jié)構(gòu)。運(yùn)用焊接方式連接不同部位的桁架上的節(jié)點(diǎn)，在局部部位采用鑄造節(jié)點(diǎn)。采用相貫焊接桁架是大部分屋蓋鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件包括：鋼管桁架、焊接支座以及屋面檁條，鋼管桁架是本項(xiàng)目的施工重點(diǎn)，最重要的制作工藝是施工設(shè)計(jì)圖、弦桿彎曲形狀。
3.1 加工制作關(guān)鍵措施
鋼結(jié)構(gòu)加工制作的關(guān)鍵技術(shù)如下所述：
（1）腹桿與弦桿相貫連接，為保證拼裝和焊接質(zhì)量，用聯(lián)動(dòng)數(shù)控相貫線切割機(jī)割出管端相貫線和坡口；
（2）采用冷軋滾壓彎管策略進(jìn)行，彎管成形在彎管機(jī)上保證圓弧曲線的成形；
（3）提高鋼結(jié)構(gòu)在工廠的制造程度，從而減少施工人員在現(xiàn)場(chǎng)的工作量；
（4）關(guān)鍵在于焊接，嚴(yán)格制訂焊接工藝方案，提高相交節(jié)點(diǎn)焊接和現(xiàn)場(chǎng)焊接要求，嚴(yán)格按規(guī)程檢查焊后狀況；
（5）鋼管桁架采用分段制作方式，在工廠進(jìn)行預(yù)拼裝，技術(shù)人員檢查合格后，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行涂裝、標(biāo)示以及包裝工作，通過運(yùn)輸人員將鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)往施工現(xiàn)場(chǎng)后，對(duì)分段鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體組裝工作。
3.2 分析鋼桁架制作工藝要點(diǎn)
3.2.1下料
（1）下料：為了保證鋼構(gòu)的尺寸精度和垂直切面，在下料的時(shí)候需要對(duì)鋼管采用機(jī)械切削，保證下料工作的順利進(jìn)行；
（2）坡口：采用管子坡口機(jī)切割或直接在數(shù)控相貫線切割機(jī)上切割坡口進(jìn)行鋼管對(duì)接坡口；
（3）對(duì)接：為了節(jié)省材料，設(shè)計(jì)人員會(huì)將上下弦桿接頭省去，這樣就會(huì)造成對(duì)接時(shí)不能滿足要求，出現(xiàn)這種情況，需要與設(shè)計(jì)人員進(jìn)行交流，通過調(diào)節(jié)接頭位置來滿足設(shè)計(jì)。
3.2.2 管子相貫線及坡口的切割
支管與主管相接，相貫線及其坡口主要為支管端部切割，大于等于6mm的支管壁厚切坡口，小于6mm時(shí)可不切坡口。在工程施工過程匯總，支管的切割技術(shù)需要考慮對(duì)切割軌跡造成的影響，施工人員對(duì)鋼材進(jìn)行下料階段時(shí)，避開人工進(jìn)行修正切割后的支管。
3.2.3 彎管
彎管工藝要求如下所示：
（1）工程運(yùn)用鋼管滿足無折痕，曲桿表面需要滿足光滑過度要求；
（2）成形彎管的材質(zhì)無明顯轉(zhuǎn)變；
（3）成型的彎管外徑壁厚必須要制約在±1mm范圍內(nèi)；
（4）根據(jù)規(guī)范要求和鋼管曲率，對(duì)鋼管進(jìn)行機(jī)械滾壓成形。
3.2.4焊接
JGJ81-2002規(guī)定為鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范要求。在鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接工作時(shí)，必須做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作。首先，施工單位必須要做好焊接過程中各種材料的評(píng)定工作，采用的材料如鋼材。施工單位根據(jù)評(píng)定報(bào)告確定施工的焊接工藝。
3.2.4.1坡口結(jié)構(gòu)
（1）相貫線焊縫結(jié)構(gòu)：主要位于水平腹桿與炫桿之間的焊接，或者腹桿與上下炫桿焊接，在焊接過程中，其相交形式包括斜交形式和正交形式。
（2）根據(jù)鋼管的對(duì)接形式不同，可以運(yùn)用添加襯套焊接，此種焊接形式為一級(jí)焊縫。焊縫的破口是通過機(jī)械加工方式進(jìn)行的，破口可以通過數(shù)控切割機(jī)進(jìn)行切割。
（3）****焊縫。檢驗(yàn)焊縫的要求如下所述：對(duì)焊縫進(jìn)行檢查時(shí)，首先要進(jìn)行外觀檢查；通過磁粉探傷運(yùn)用到角焊縫；超聲波探傷可以運(yùn)用到焊縫和熔透焊縫，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)熔透性焊縫的檢測(cè)；根據(jù)焊接的材料和位置需要對(duì)焊接的輔助性材料進(jìn)行選擇。
對(duì)鋼材料進(jìn)行焊接時(shí)，必須要根據(jù)施工圖紙和相關(guān)國(guó)家規(guī)范要求進(jìn)行施工。首先，對(duì)于焊接前做好工藝評(píng)定工作，根據(jù)評(píng)定結(jié)果來制定焊接策略。焊接工藝的國(guó)家規(guī)范要求包括JGJ81-2002和JB4708-90。對(duì)稱焊接是焊接施工過程中經(jīng)常運(yùn)用的方式，為了保證焊接部位的變形量和收縮量，工作人員必須要根據(jù)合理的焊接順序進(jìn)行工作。產(chǎn)生波探傷的驗(yàn)收和檢查過程需要根據(jù)GB1134-89的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，焊接的質(zhì)量要求需要根據(jù)GB50221-95的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。
3.2.5工藝試驗(yàn)評(píng)定
施工單位進(jìn)行焊接施工時(shí)，施工人員首先制定焊接工藝，焊接工作人員必須要嚴(yán)格按照焊接的施工工藝工作，嚴(yán)格保障工作的順利進(jìn)行。下面介紹焊接工藝試驗(yàn)及評(píng)定工作：
（1）根據(jù)國(guó)家相關(guān)規(guī)范要求，對(duì)不同焊接材料進(jìn)行工藝試驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來確定施工工藝，從而完成工藝指導(dǎo)書，從而完成焊接的實(shí)際指導(dǎo)工作；
（2）根據(jù)JGJ81-2002國(guó)家規(guī)范，從而確定鋼管與支鉸之間的焊接工作；
（3）工作人員對(duì)鋼板進(jìn)行焊接時(shí)，必須要避開鋼板的層狀撕裂，因此采取如下措施：1）使用Z15級(jí)鋼板，斷面收縮率和硫含量必須要制約在一定范圍之內(nèi)；2）可以采取的工藝措施包括預(yù)熱和后熱溫度；3）焊接層次和順序必須要合理；。
3.2.6內(nèi)拼裝
對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的拼裝工作是工廠非常重要的工作，具體拼裝工作如下所述：首先對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行單一制作，然后進(jìn)行總體拼裝，其工作過程在鋼平臺(tái)上進(jìn)行。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行總裝時(shí)需要安裝胎具，安裝完成后，必須要進(jìn)行相應(yīng)的檢查工作。
4 結(jié)束語
本文章采用的工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)體系比較復(fù)雜，制作工藝比較高，其鋼結(jié)構(gòu)加工制作工藝沒有現(xiàn)成的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，對(duì)于施工單位面對(duì)的挑戰(zhàn)比較大。本施工項(xiàng)目在施工過程以設(shè)計(jì)圖紙為依據(jù)，結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工，通過綜合管理、節(jié)省施工環(huán)節(jié)，從而保證本項(xiàng)目的順利完工。
參考文獻(xiàn)
[1] 張彬，鄒科華；空間彎扭鋼結(jié)構(gòu)加工制作技術(shù)[J]，建筑施工，2009-03（6）：11-13
[2] 呂振強(qiáng)；大型鋼結(jié)構(gòu)廠房的制作安裝施[J]，建材技術(shù)與應(yīng)用，2006-04（23）：64-66
[3] 王曉波，經(jīng)典工程高強(qiáng)高性能鋼材構(gòu)件制作技術(shù)研究[J]，2001全國(guó)鋼結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[201 1.10]，2006（4）：12-14
