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摘要：钢结构工程是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。文章简述了高层建筑钢结构的施工特点，并提出钢结构施工技术质量控制要点，以供参考。
关键词：钢结构；施工；质量；控制
Abstract: the steel structure engineering is the structure of the steel make give priority to, is one of the main building structure types. This paper briefly expounds the steel structure of the high-rise building construction characteristics, and put forward the steel structure construction technology quality control points, to for reference.
Keywords: steel structure; The construction; Quality; control
中图分类号： TU391 文献标识码：A文章编号：
随着当前我国经济的高速发展，城市中的大型建筑数量不断增加，钢结构因其強度高、抗震好、造型美观等特点，在建筑工程中的运用越来越广，传统的混凝土工程已有逐渐被钢结构取代的趋势。但由于钢结构施工难度较大，工程质量要求较高，建筑钢结构施工的质量问题不断出现，质量管理已成为钢结构施工中的重要课题。加强钢结构工程施工的质量控制，有现实意义和必要性。
一、高层建筑钢结构的施工特点
（一）主要优势
（1）施工周期短
用于施工的钢结构构件可以厂制作，在现场安装。在安装时，不需搭设大量的脚手架，同时采用压型钢板可作为混凝土楼板的永久性模板，无需另行支设模板，而且混凝土的施工可与钢结构安装交叉进行，可以大大缩短施工周期；
（2）空间大
由于钢材的抗压、抗侧弯强度均为混凝土的1．5倍，因此在相同强度的条件下可以缩小截面从而增大了有效空间；
（3）可循环利用
钢结构建筑物的施工材料可以实现钢材再生利用，同其它结构建筑物相比减少了大量的建筑垃圾。
（二）存在的主要缺点
（1）耐火性差
钢结构在火灾的情况下，钢材的导热系数远大于钢筋混凝土的导热系数，其耐火性能远差于混凝土结构，钢材的屈服强度和弹性模量随温度上升而急剧下降。当结构温度达到350℃及500℃时，其强度可分别下降30％～50％。当温度达到600℃时，钢结构基本丧失了其全部的刚度和强度，以致结构完全丧失承载能力，变形急剧增大，导致结构倒塌。因此，在钢结构建筑设计中结构抗火被视为重要一环。
（2）耐腐蚀性差
由于钢材表面的铁原子与空气中的氧化合生成氧化铁锈，锈蚀能够引起应力集中，危害钢结构的使用安全，使钢结构提前破坏，因此对钢结构进行有效的防腐才能确保其使用年限。
二、钢结构施工技术分析
（一）钢柱施工
在翻样下料制作过程中应考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形，所以钢柱的静样下料长度不等于设计长度。即使只有几毫米也不能忽略不计，而且上下两节钢柱截面完全相等时也不允许互换，同时要求对每节钢柱反编号予以区别，以保证正确安装就位。
（二）钢柱吊装
钢柱吊装一般按照预先划定的区域内平行顺序同时进行。钢柱吊装前，应预先在地面上把操作挂篮，爬梯等固定在施工需要的柱子部位上。在吊装第一节钢柱时，应在预埋的地脚螺栓上加设保护套，以免钢柱就位时碰坏地脚螺栓的丝牙。钢柱的吊点在吊耳处，根据钢柱的重量和起重机的起重量，钢柱的吊装可用双机抬吊或单机吊装。钢撞就位后，先调整标高，再调整位移，最后调整垂直度。
（三）高强螺栓施工
(1)螺栓安装。高强度螺栓安装要在节点全部处理好后进行，螺栓穿入方向要一致。一般全部从内向外插入螺栓，在外侧进行紧固。如操作不便，可将螺栓从反方向插入。严禁强行穿入螺栓。如不能穿入时，螺孔应用绞刀进行修整，用绞孔修整前应对其四周的螺栓全部拧紧，使板叠密贴后再进行。修整时应防止铁屑落入叠缝中。绞孔完成后用砂轮除去螺栓孔周围的毛刺，同时扫清铁屑。
(2)螺栓紧固。高强度螺栓紧固时，应分初拧，复拧和终拧。初拧是为了尽量缩小螺栓在紧固过程中由予钢板变形等的影响，采取缩小互相影响的措施。初拧轴力一般宜达到标准轴力的80％最低不应小于标准轴力的30％，复拧即对予大型节点高强度螺栓初拧完成后，在初拧的基础上，再重复紧固一次，复拧扭矩值等于初拧扭矩值，终拧是对高强度螺栓作最后的紧固。终拧的轴力值应符合设计要求。
（三）钢结构焊接
施工中钢梁之间的连接常采用坡口电焊连接。主梁与钢柱间的连接，一般上，下翼缘用坡口屯焊连接，腹板用高强螺栓连接梁与主粱的连接基本上是在腹板处用高强螺栓连接，少量再在上、下翼缘处用坡口电焊连接。柱与梁的焊接顺序，先焊接顶部柱、梁节点，再焊接底部柱、梁节点，最后焊接中间部分的柱，梁节点。坡口电焊连接应先做好准备(包括焊条烘焙、坡口检查、设电弧引入、引出板和钢垫板，关点焊固定、清除焊接坡口、周边的防锈漆和杂物、焊接口预热)。柱与柱的对接焊接，采用二人同时对称焊接，柱与梁的焊接亦应在柱的两侧对称同时焊接，以减少焊接变形和残余应力。对于厚板的坡口焊，打底层焊多用直径4m焊条焊接，中间层可用5mm或6mm焊条盖而层多用直径5mm焊条、三层应连续麓焊，每一层焊完后及时清渣。焊缝余高不超过对接焊体中较薄钢板厚的1／10，但也不大于3．2mm，焊后当气温低于0℃时，用石棉布保温使焊缝缓慢冷却。焊缝质量检验均按二级检验标准检验。
三、钢结构施工质量控制
（一）做好工程开工前准备工作
组织有关工程管理和技术人员对设计图纸进行会审。对图纸不明确及施工中有困难的地方，要与设计单位作好变更鉴证手续。根据施工图纸结合本单位的设备和技术条件，制定出工程的主体施工方案，并提出材料计划。在钢结构工程施工前，应对各工序的施工人员进行必要的岗位培训，并对其进行技术、质量、安全交底，预防发生安全和质量事故。钢结构进入现场需进行构件检验并合理堆放，以便于构件进入现场后顺利的安装。现场吊装前，应在柱脚埋件上弹好十字线，同时将标高控制点设置好。现场场地应平整夯实，没有积水，并且要预留车道。
（二）原材料质量的控制
钢结构因其受力体系的特殊性，从而对材料质量的控制显得尤为重要。一种钢材是否适宜于钢结构构件的制作。除密度必须符合要求外，还要考查它的塑性、韧性以及焊接性能的好坏。材料的塑性和韧性高低直接影响到成品构件的受力性能，而材料的可焊性如果较差，就会造成焊接裂缝，或使焊接点材料的力学性降低。
(1)在工程施工中，用于钢结构制作的材料除需要检验其出厂合格证以外，还应抽样进行化学成分分析和力学性能试验。在化学成分分析巾尤其要注意硫和磷的含量，因为这两种元素可以增加钢材的脆性，从而降低钢材的塑性和冲击韧性，影响钢构件的质量。
(2)在同一构件中不同材质的钢材是严禁混合使用的。不同材质材料混合使用的结构件，其焊缝的力学性能、结构件的整体受力性能等都极不牢靠，甚至造成结构件受力体系的整体破坏。严把材料质量关，是走好钢结构制安质量控制的第一步。
（三）施工过程中的质量控制
（1）作好钢结构基础工程的质量控制。钢结构工程的基础一般都采用混凝土独立柱基础，基础的混凝土及钢筋、模板的施工与其他工程的施工工序及方法相同。而基础独立柱中预埋的螺栓是质量控制的重点，单个螺栓及每组螺栓之间的间距、高低的偏差，直接影响钢结构工程的安装质量，我们在控制质量控制过程中，要求施工单位必须严格控制好。
（2）钢结构主体工程的质量控制。钢构件的质量验收。钢构件的加工已实行工厂化生产，钢构件的进场质量验收就非常重要钢构件安装质量控制。柱、粱安装时，主要检查柱底版下的垫铁是否垫实、垫平，柱是否垂直和位移，粱的垂直、平直、侧向弯曲、螺栓的拧紧程度以及摩擦面清理，验收合格后，方可起吊。当钢结构安装形成空间固定单元，并进行验收合格后，要求施工单位将柱底板和基础项砸的空间用膨胀混凝土二次浇筑密实。
（四）门窗工程安装质量的控制
钢窗安装质量的控制重点有两点，一是，钢窗进场合格证、产品试验报告及外观的检查。二是，钢窗和固定钢窗的立柱之间的间隙控制。先施工固定钢窗的立柱，有可能出现钢窗与立柱之间缝隙过大或钢窗安不上。我们在控制过程中，要求施工单位先固定钢窗一边的立柱，待钢窗完全固定就位后，再焊接另一边的立柱，这样保证钢窗与立柱之间无缝隙。钢结构工程的施工在我国刚起步，在钢结构工程施工控制过程中，要真正发挥工程控制的作用，要求工程在施工时要严格控制好进度，同时工程师也要做好质量把关工作，这样才能保证钢结构工程的施工质量。
结束语
总之，高层钢结构的施工过程是一个错综复杂的系统工程，应该充分认识到施工的困难性、复杂性，在工作中做多总结和思考，自始至终保持认真、细致、严谨的工作作风，与其他成员协同一致，才能把工程质量搞好。
参考文献:
【1】吕振强.钢结构工程的施工质量控制分析.建材与装饰：上旬，2011（7）.
【2】晏争光.钢结构工程施工质量控制措施.中国新技术新产品，2011（11）.
【3】黄先.钢结构工程质量控制探讨.建材与装饰：上旬，2011（3）.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：钢结构；施工；质量；控制
Abstract: the steel structure engineering is the structure of the steel make give priority to, is one of the main building structure types. This paper briefly expounds the steel structure of the high-rise building construction characteristics, and put forward the steel structure construction technology quality control points, to for reference.
Keywords: steel structure; The construction; Quality; control
中图分类号： TU391 文献标识码：A文章编号：
随着当前我国经济的高速发展，城市中的大型建筑数量不断增加，钢结构因其強度高、抗震好、造型美观等特点，在建筑工程中的运用越来越广，传统的混凝土工程已有逐渐被钢结构取代的趋势。但由于钢结构施工难度较大，工程质量要求较高，建筑钢结构施工的质量问题不断出现，质量管理已成为钢结构施工中的重要课题。加强钢结构工程施工的质量控制，有现实意义和必要性。
一、高层建筑钢结构的施工特点
（一）主要优势
（1）施工周期短
用于施工的钢结构构件可以厂制作，在现场安装。在安装时，不需搭设大量的脚手架，同时采用压型钢板可作为混凝土楼板的永久性模板，无需另行支设模板，而且混凝土的施工可与钢结构安装交叉进行，可以大大缩短施工周期；
（2）空间大
由于钢材的抗压、抗侧弯强度均为混凝土的1．5倍，因此在相同强度的条件下可以缩小截面从而增大了有效空间；
（3）可循环利用
钢结构建筑物的施工材料可以实现钢材再生利用，同其它结构建筑物相比减少了大量的建筑垃圾。
（二）存在的主要缺点
（1）耐火性差
钢结构在火灾的情况下，钢材的导热系数远大于钢筋混凝土的导热系数，其耐火性能远差于混凝土结构，钢材的屈服强度和弹性模量随温度上升而急剧下降。当结构温度达到350℃及500℃时，其强度可分别下降30％～50％。当温度达到600℃时，钢结构基本丧失了其全部的刚度和强度，以致结构完全丧失承载能力，变形急剧增大，导致结构倒塌。因此，在钢结构建筑设计中结构抗火被视为重要一环。
（2）耐腐蚀性差
由于钢材表面的铁原子与空气中的氧化合生成氧化铁锈，锈蚀能够引起应力集中，危害钢结构的使用安全，使钢结构提前破坏，因此对钢结构进行有效的防腐才能确保其使用年限。
二、钢结构施工技术分析
（一）钢柱施工
在翻样下料制作过程中应考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形，所以钢柱的静样下料长度不等于设计长度。即使只有几毫米也不能忽略不计，而且上下两节钢柱截面完全相等时也不允许互换，同时要求对每节钢柱反编号予以区别，以保证正确安装就位。
（二）钢柱吊装
钢柱吊装一般按照预先划定的区域内平行顺序同时进行。钢柱吊装前，应预先在地面上把操作挂篮，爬梯等固定在施工需要的柱子部位上。在吊装第一节钢柱时，应在预埋的地脚螺栓上加设保护套，以免钢柱就位时碰坏地脚螺栓的丝牙。钢柱的吊点在吊耳处，根据钢柱的重量和起重机的起重量，钢柱的吊装可用双机抬吊或单机吊装。钢撞就位后，先调整标高，再调整位移，最后调整垂直度。
（三）高强螺栓施工
(1)螺栓安装。高强度螺栓安装要在节点全部处理好后进行，螺栓穿入方向要一致。一般全部从内向外插入螺栓，在外侧进行紧固。如操作不便，可将螺栓从反方向插入。严禁强行穿入螺栓。如不能穿入时，螺孔应用绞刀进行修整，用绞孔修整前应对其四周的螺栓全部拧紧，使板叠密贴后再进行。修整时应防止铁屑落入叠缝中。绞孔完成后用砂轮除去螺栓孔周围的毛刺，同时扫清铁屑。
(2)螺栓紧固。高强度螺栓紧固时，应分初拧，复拧和终拧。初拧是为了尽量缩小螺栓在紧固过程中由予钢板变形等的影响，采取缩小互相影响的措施。初拧轴力一般宜达到标准轴力的80％最低不应小于标准轴力的30％，复拧即对予大型节点高强度螺栓初拧完成后，在初拧的基础上，再重复紧固一次，复拧扭矩值等于初拧扭矩值，终拧是对高强度螺栓作最后的紧固。终拧的轴力值应符合设计要求。
（三）钢结构焊接
施工中钢梁之间的连接常采用坡口电焊连接。主梁与钢柱间的连接，一般上，下翼缘用坡口屯焊连接，腹板用高强螺栓连接梁与主粱的连接基本上是在腹板处用高强螺栓连接，少量再在上、下翼缘处用坡口电焊连接。柱与梁的焊接顺序，先焊接顶部柱、梁节点，再焊接底部柱、梁节点，最后焊接中间部分的柱，梁节点。坡口电焊连接应先做好准备(包括焊条烘焙、坡口检查、设电弧引入、引出板和钢垫板，关点焊固定、清除焊接坡口、周边的防锈漆和杂物、焊接口预热)。柱与柱的对接焊接，采用二人同时对称焊接，柱与梁的焊接亦应在柱的两侧对称同时焊接，以减少焊接变形和残余应力。对于厚板的坡口焊，打底层焊多用直径4m焊条焊接，中间层可用5mm或6mm焊条盖而层多用直径5mm焊条、三层应连续麓焊，每一层焊完后及时清渣。焊缝余高不超过对接焊体中较薄钢板厚的1／10，但也不大于3．2mm，焊后当气温低于0℃时，用石棉布保温使焊缝缓慢冷却。焊缝质量检验均按二级检验标准检验。
三、钢结构施工质量控制
（一）做好工程开工前准备工作
组织有关工程管理和技术人员对设计图纸进行会审。对图纸不明确及施工中有困难的地方，要与设计单位作好变更鉴证手续。根据施工图纸结合本单位的设备和技术条件，制定出工程的主体施工方案，并提出材料计划。在钢结构工程施工前，应对各工序的施工人员进行必要的岗位培训，并对其进行技术、质量、安全交底，预防发生安全和质量事故。钢结构进入现场需进行构件检验并合理堆放，以便于构件进入现场后顺利的安装。现场吊装前，应在柱脚埋件上弹好十字线，同时将标高控制点设置好。现场场地应平整夯实，没有积水，并且要预留车道。
（二）原材料质量的控制
钢结构因其受力体系的特殊性，从而对材料质量的控制显得尤为重要。一种钢材是否适宜于钢结构构件的制作。除密度必须符合要求外，还要考查它的塑性、韧性以及焊接性能的好坏。材料的塑性和韧性高低直接影响到成品构件的受力性能，而材料的可焊性如果较差，就会造成焊接裂缝，或使焊接点材料的力学性降低。
(1)在工程施工中，用于钢结构制作的材料除需要检验其出厂合格证以外，还应抽样进行化学成分分析和力学性能试验。在化学成分分析巾尤其要注意硫和磷的含量，因为这两种元素可以增加钢材的脆性，从而降低钢材的塑性和冲击韧性，影响钢构件的质量。
(2)在同一构件中不同材质的钢材是严禁混合使用的。不同材质材料混合使用的结构件，其焊缝的力学性能、结构件的整体受力性能等都极不牢靠，甚至造成结构件受力体系的整体破坏。严把材料质量关，是走好钢结构制安质量控制的第一步。
（三）施工过程中的质量控制
（1）作好钢结构基础工程的质量控制。钢结构工程的基础一般都采用混凝土独立柱基础，基础的混凝土及钢筋、模板的施工与其他工程的施工工序及方法相同。而基础独立柱中预埋的螺栓是质量控制的重点，单个螺栓及每组螺栓之间的间距、高低的偏差，直接影响钢结构工程的安装质量，我们在控制质量控制过程中，要求施工单位必须严格控制好。
（2）钢结构主体工程的质量控制。钢构件的质量验收。钢构件的加工已实行工厂化生产，钢构件的进场质量验收就非常重要钢构件安装质量控制。柱、粱安装时，主要检查柱底版下的垫铁是否垫实、垫平，柱是否垂直和位移，粱的垂直、平直、侧向弯曲、螺栓的拧紧程度以及摩擦面清理，验收合格后，方可起吊。当钢结构安装形成空间固定单元，并进行验收合格后，要求施工单位将柱底板和基础项砸的空间用膨胀混凝土二次浇筑密实。
（四）门窗工程安装质量的控制
钢窗安装质量的控制重点有两点，一是，钢窗进场合格证、产品试验报告及外观的检查。二是，钢窗和固定钢窗的立柱之间的间隙控制。先施工固定钢窗的立柱，有可能出现钢窗与立柱之间缝隙过大或钢窗安不上。我们在控制过程中，要求施工单位先固定钢窗一边的立柱，待钢窗完全固定就位后，再焊接另一边的立柱，这样保证钢窗与立柱之间无缝隙。钢结构工程的施工在我国刚起步，在钢结构工程施工控制过程中，要真正发挥工程控制的作用，要求工程在施工时要严格控制好进度，同时工程师也要做好质量把关工作，这样才能保证钢结构工程的施工质量。
结束语
总之，高层钢结构的施工过程是一个错综复杂的系统工程，应该充分认识到施工的困难性、复杂性，在工作中做多总结和思考，自始至终保持认真、细致、严谨的工作作风，与其他成员协同一致，才能把工程质量搞好。
参考文献:
【1】吕振强.钢结构工程的施工质量控制分析.建材与装饰：上旬，2011（7）.
【2】晏争光.钢结构工程施工质量控制措施.中国新技术新产品，2011（11）.
【3】黄先.钢结构工程质量控制探讨.建材与装饰：上旬，2011（3）.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。