大跨度鋼結(jié)構(gòu)的類型以及施工質(zhì)量控制

　　這篇建筑工程師職稱論文發(fā)表了大跨度鋼結(jié)構(gòu)的類型以及施工質(zhì)量控制，論文從大跨度鋼結(jié)構(gòu)的類型和應(yīng)用入手，著重分析了大跨度鋼結(jié)構(gòu)在施工過程中各階段的質(zhì)量控制手段，希望對行業(yè)發(fā)展有所幫助。

　　關(guān)鍵詞：建筑工程師職稱論文,大跨度鋼結(jié)構(gòu);類型;質(zhì)量控制

　　一、大跨度鋼結(jié)構(gòu)的類型和適用條件

　　(一)拱券結(jié)構(gòu)及穹隆結(jié)構(gòu)。拱形結(jié)構(gòu)使人們?yōu)榱送黄苽鹘y(tǒng)建筑的布局方法、空間組合、藝術(shù)形式和風(fēng)格以及某些建筑的功能和規(guī)模等而嘗試并取得成功的一種建筑結(jié)構(gòu)形式。拱形結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是在承受荷重后除產(chǎn)生重力外還要產(chǎn)生橫向的推力，為保持穩(wěn)定，這種結(jié)構(gòu)必須要有堅(jiān)實(shí)、寬厚的支座。這也就導(dǎo)致了拱形結(jié)構(gòu)的跨度越大，用來支撐它的墻壁也越厚的特點(diǎn)，為了克服這種局限，在長期的實(shí)踐中人們認(rèn)識到，在大跨度鋼結(jié)構(gòu)中，如果結(jié)構(gòu)的支點(diǎn)分散，那么平面布局和空間組合就容易受到約束;反之，支承點(diǎn)越集中，其靈活性就越大。于是人們在單向筒形拱的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造出一種雙向交叉的筒形拱。

　　(二)框架結(jié)構(gòu)與網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)也是一種新型的大跨度空間結(jié)構(gòu)，它具有剛度大、變形小、應(yīng)力分布均勻、能大幅度地減輕結(jié)構(gòu)自重和節(jié)省材料等優(yōu)點(diǎn)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有多種多樣的形式，設(shè)計(jì)和使用方便靈活。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可分為單層平面網(wǎng)架、單層曲面網(wǎng)架、單層平板網(wǎng)架和雙層穹隆網(wǎng)架等多種形式，這些結(jié)構(gòu)形式用于大跨度建筑具有很大的經(jīng)濟(jì)意義，能夠用鋼結(jié)構(gòu)的支撐來減少混凝土的使用，另外，由于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的高度不大，所以對于大跨度空間造型的創(chuàng)作，具有無比的優(yōu)越性。

　　(三)懸索結(jié)構(gòu)。懸索結(jié)構(gòu)除跨度大、自重輕、用料省等特點(diǎn)外，還能夠覆蓋一般矩形平面、圓形、橢圓、正方形、菱形乃至其他不規(guī)則平面的空間，因此使用的靈活性大、適用的建筑星星多樣。同時(shí)，本身這種由多變的曲面所形成的內(nèi)部空間規(guī)模宏大而又具有相當(dāng)?shù)乃囆g(shù)感，例如主剖面下凹的曲面形式，如設(shè)計(jì)和施工處理得當(dāng)，不但能夠順應(yīng)功能要求，而且也能大大節(jié)省空間和取暖、通風(fēng)的費(fèi)用。懸索結(jié)構(gòu)由于沒有繁瑣支撐體系的屋蓋結(jié)構(gòu)，所以在大跨度結(jié)構(gòu)建筑選型時(shí)受到廣泛歡迎。

　　(四)鋼骨架膜結(jié)構(gòu)。膜結(jié)構(gòu)是空間結(jié)構(gòu)中最近剛剛興起的一種類型，它利用柔性鋼索或剛性骨架將膜面繃緊，使內(nèi)部形成的空間范圍大、立體感強(qiáng)。與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相比，膜結(jié)構(gòu)既能承重又能起圍護(hù)作用，但其重量卻只有一般屋蓋重量的1/10---1/30，因此大大減少了下面承重的力量，而且對于節(jié)省建筑成本也具有一定的作用。常用的有骨架支撐膜結(jié)構(gòu)和復(fù)合膜結(jié)構(gòu)。骨架支撐膜結(jié)構(gòu)是以鋼骨架代替了空氣膜結(jié)構(gòu)中的空氣作為膜的支撐結(jié)構(gòu)，適用于平面為方形、圓形或矩形的建筑物;復(fù)合膜結(jié)構(gòu)是膜結(jié)構(gòu)中新的結(jié)構(gòu)體系，由鋼索、膜材及少量受壓的桿件組成，由于這種結(jié)構(gòu)具有變化形式靈活、空間組合多樣的特點(diǎn)，因此一般被用于適用于大跨度的圓形或橢圓形建筑，稱為“索穹頂”。

　　二、大跨度鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量控制

　　鋼結(jié)構(gòu)的施工不外乎原材料選擇、鋼結(jié)構(gòu)焊接和鋼結(jié)構(gòu)安裝、外層涂體施工等幾個(gè)環(huán)節(jié)。下面就從桁架鋼構(gòu)件制作、鋼結(jié)構(gòu)焊接、安裝等三個(gè)方面，由于大跨度鋼結(jié)構(gòu)的特殊性，在其施工中需要格外謹(jǐn)慎，下面就對大跨度鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量控制事項(xiàng)進(jìn)行闡述。

　　(一)對桁架鋼構(gòu)件制作質(zhì)量的控制要注意以下兩個(gè)方面：(1)對于鋼構(gòu)件制作的胎架劃線和搭設(shè)尺寸、鋼構(gòu)件拼裝時(shí)的基準(zhǔn)線和定位方式等進(jìn)行嚴(yán)格檢查控制。(2)在制作焊接完成后，對鋼構(gòu)件結(jié)構(gòu)的每一支點(diǎn)的三維空間位置驗(yàn)收結(jié)構(gòu)尺寸。

　　(二)鋼結(jié)構(gòu)焊接階段的質(zhì)量控制。

　　(1)在鋼結(jié)構(gòu)焊接前一定要充分了解鋼結(jié)構(gòu)的鋼種和技術(shù)交底。同時(shí)一定要認(rèn)真檢查操作人員的技術(shù)資格。檢查內(nèi)容包括：母材及焊材種類、焊接位置、焊工合格證的有效期等。

　　(2)嚴(yán)把接頭裝配質(zhì)量關(guān)。對坡口質(zhì)量，根部間隙，對口錯(cuò)邊量等幾個(gè)關(guān)鍵部位進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)焊接表面潮濕、有油污，或者當(dāng)焊接環(huán)境不適宜，例如溫度過高、遭遇雨雪、大風(fēng)等惡劣天氣環(huán)境時(shí)，要及時(shí)調(diào)整焊接方案，特別是焊低氫焊條時(shí)更容易出現(xiàn)問題，監(jiān)理人員要加強(qiáng)對于焊接質(zhì)量的檢查。

　　(3)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求對焊接部位進(jìn)行預(yù)熱，以便減少焊接過程中的焊接應(yīng)力，避免出現(xiàn)焊接裂紋。同時(shí)做好焊接的后期處理工作，在焊接完成后應(yīng)及時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行后熱。

　　(4)對按照設(shè)計(jì)及國家規(guī)范需要進(jìn)行探傷的焊縫，應(yīng)對每條焊縫按比例要求進(jìn)行無損探傷。探傷工作應(yīng)由專業(yè)的NDT人員進(jìn)行，檢驗(yàn)后NDT人員應(yīng)出具探傷報(bào)告，對發(fā)現(xiàn)的探傷要在報(bào)告中明確標(biāo)明。同時(shí)焊縫完成后質(zhì)檢人員及時(shí)按設(shè)計(jì)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行外觀檢查和無損檢驗(yàn)，不合格部分及時(shí)通知焊工返修。

　　(三)鋼結(jié)構(gòu)安裝階段的質(zhì)量控制。要做好以下工作：

　　(1)在鋼結(jié)構(gòu)安裝前，施工單位要做好對產(chǎn)品合格證、設(shè)計(jì)文件與預(yù)拼裝記錄的檢查工作，如果發(fā)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)的變形和缺陷超出允許偏差要及時(shí)進(jìn)行校正或者替換處理。這就要求施工方在開工前應(yīng)編制詳細(xì)的測量和矯正方案，并采取一定的工藝試驗(yàn)來保證可行性。對拼裝好的屋架應(yīng)預(yù)設(shè)一定的起拱度，以便減少長時(shí)間的承重造成的下降。

　　(2)鋼結(jié)構(gòu)吊裝就位后，要及時(shí)做好鋼結(jié)構(gòu)的安裝檢查工作，要組織專門人員對構(gòu)件的定位軸線、標(biāo)高等設(shè)計(jì)要求控制點(diǎn)進(jìn)行測量并做好標(biāo)記，檢查吊裝對接接頭，避免出現(xiàn)虛焊現(xiàn)象。

　　(四)高強(qiáng)螺栓施工質(zhì)量控制。

　　(1)高強(qiáng)螺栓是進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)連接的主要部件，對于通過其進(jìn)行連接的鋼結(jié)構(gòu)，首先要注意高強(qiáng)螺栓摩擦面的加工質(zhì)量一一要嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)要求對每噸、每種規(guī)格、每種加工工藝的高強(qiáng)螺栓摩擦面進(jìn)行抗滑移系數(shù)試驗(yàn)，保證高強(qiáng)螺栓安裝后不影響鋼結(jié)構(gòu)的壽命和質(zhì)量。

　　(2)控制鋼結(jié)構(gòu)組架的變形率。鋼構(gòu)件角度偏差將嚴(yán)重影響構(gòu)件組裝時(shí)的高強(qiáng)螺栓穿孔率，進(jìn)而影響構(gòu)件之間的間隙。所以必須準(zhǔn)備一定數(shù)量的胎架模具用來控制鋼結(jié)構(gòu)的變形，同時(shí)在運(yùn)輸時(shí)也要采取有效的固定措施來減少其變形。

　　(3)加強(qiáng)對鋼結(jié)構(gòu)防污染、銹蝕的保護(hù)。同時(shí)對高強(qiáng)螺栓包括操作順序、安裝方法、緊固順序、初擰、終擰等步驟的安裝工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制檢查，對擰螺栓的扭力扳手應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定，確保各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到要求范圍。

　　三、結(jié)語

　　大跨度的鋼結(jié)構(gòu)作為現(xiàn)代化的大型公共建筑的主要受力部分以及新型的房屋系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)，其施工質(zhì)量以及施工標(biāo)準(zhǔn)相對比較嚴(yán)格，隨著我國新的設(shè)計(jì)理念和新型材料技術(shù)的不斷發(fā)展，大跨度鋼結(jié)構(gòu)的使用樣式以及施工用途比較廣泛。在保證施工工藝符合相應(yīng)的建筑施工規(guī)范性要求的基礎(chǔ)上做好施工質(zhì)量的保護(hù)措施，科學(xué)的組織各項(xiàng)技術(shù)性工作，并積極的應(yīng)用新技術(shù)和新工藝，提高和保證工程的施工質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]周增強(qiáng).建筑工程大跨度鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)應(yīng)用[J].居業(yè)，2017(6).

　　推薦閱讀：《城市建設(shè)》(旬刊)創(chuàng)刊于2008年，是經(jīng)國家科技部、新聞出版總署批準(zhǔn)，中國商業(yè)聯(lián)合會主管，聯(lián)合國全球人類發(fā)展中國協(xié)會指導(dǎo)。

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