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摘要:随着我国钢材产量、品种的不断增加,品质的不断提高,钢结构在工程建设中越来越普遍。钢结构与以前的砖混结构相比具有施工速度快、质量轻、结构性能好、造价低、强度高、韧性好等特点。现结合自己在靖边气田第五天然气净化厂钢结构施工中,对钢结构工程的实际情况和现行有关规范进行讨论,并提出相应的预防措施。
关键词:钢结构;安装施工;技术分析
中图分类号:TU391文献标识码: A
引言
一、钢结构的特点
钢结构施工时间短、用于施工的钢结构构件可以是工厂化生产、现场安装,可以大大缩短施工的时间,节约时间;空间大:由于钢材的抗压、抗侧弯强度均为混凝土的1.5倍,因此在等同强度的条件下可以缩小截面从而增大了有效的空间;可循环利用:钢结构建筑的施工材料可以实现再生利用,这样就减少了大量的建筑垃圾。抗震性能好,由于钢结构属于柔性结构、自重轻,能有效地降低地震响应及灾害的影响程度,有利于抗震。耐火性差:钢材的导热系数远远大于钢筋混凝土的导热系数,其耐火性能也远远差于混凝土结构,当温度达到600℃的时侯,钢结构就会基本丧失其全部的强度和刚度。因此在钢结构建筑中抗火被看做重要一环;耐腐蚀性差:由于钢材表面的铁原子与空气中的氧化合会生成氧化铁锈,锈蚀能够引起应力集中,从而危害钢结构建筑的使用安全,使钢结构建筑寿命减短,因此对钢结构建筑进行有效的防腐措施才能确保其使用时间。
二、钢结构建筑的施工中注意事项
1、施工过程控制的注意事项
钢结构的施工主要有原材料及成品材料的进行检验、下料、钢结构焊接、紧固件连接、钢构件组装、钢结构涂装等几个工序,在进行施工时应该严格控制各工序的施工质量,保证工程建设的正常进行。现根据多年的工作实践对各工序的注意事项做出总结:
(1)钢结构建筑中的钢板一般采用半自动化其进行钢板的切割,型钢使用型钢切割机进行下料。下料完毕后,应该进行残渣的清理,对钢材编号分类放置。
(2)焊接是一项比较重要的工序,首先要严格审查焊接工艺是否与设计相符;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;焊接过程中,严格控制焊材的使用、电焊机的电流、电压是否符合焊接工艺的规定,焊接外观的质量检查及无损检测。
(3)焊接H型钢的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不应小于200mm,长度不应小于600mm;吊车梁和吊车桁架不应下挠;顶紧接触面应有75%以上的面积紧贴;桁架结构杆件轴线交点错位的允许偏差不得大于3.0mm;钢结构外形尺寸必须全数检查。
(4)钢结构涂装时的环境湿度和相对湿度应符合涂料产品说明书的要求;涂装前钢材表面除锈应符合设计要求,表面不应有焊疤、焊渣、灰尘、油污、水和毛刺等;防火涂料、涂装遍数、涂层厚度均应符合设计要求;
2、钢结构紧固件连接
钢结构紧固件连接一般分为普通紧固件连接和高强度螺栓连接。
普通螺栓作为永久性连接螺栓时,当设计有要求或对其质量有疑义时,应进行螺栓实物最小拉力载荷复验;连接薄钢板采用的自攻钉、拉柳钉、射钉等其规格尺寸应被连接钢板相匹配,其间距、边距等应符合设计要求,永久性普通螺栓紧固应牢固、可靠,外露丝扣不应少于2扣。
高强度螺栓连接应按规定分别进行摩擦面的抗滑移系数试验和复验;高强度大六角头螺栓连接副终拧完成1h后、48h内应进行终拧扭矩检查;螺栓丝扣外露应为2-3扣,其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣;螺栓不应采用气割扩孔。
3、钢结构的焊接
钢结构建筑在施工的过程中,其焊接质量直接关系到整个工程的质量。在进行钢结构的焊接时,施工单位对其首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等,应进行焊接工艺评定,并根据评定报告编制焊接作业指导书,有效的进行焊接质量和焊接尺寸的控制。
对焊接的质量进行检测时,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷,一级、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。且一级焊缝不得有咬边、未焊满、根部收缩等缺陷。设计要求全焊的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验,超声波探伤不能对缺陷做出判斷时,应采用射线探伤,其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声探伤方法和探伤结果分级法》GB1134或《钢融化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323的规定。
T型接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接和角对接组合焊缝,其焊脚尺寸不应小于最薄焊件厚度。
三、建筑钢结构安装施工安全防护要点研究
1、钢结构安装施工前安全防护要点
在施工人员进入到施工现场之前,需要做好安全教育和安全交底工作,安排专职巡视人员,不允许不戴安全帽进入施工现场现象发生;保证起重作业人员、吊装作业人员等接受并通过专业考核,持证上岗;在钢结构安装施工之前,进行安全网、安全带、索具、防护设施等检查,保证安全防护设施质量;在进行正式吊装之前,应合理安排吊装顺序并安排试吊,对试吊过程进行监控,及时发现存在问题并予以解决;根据现场实情,合理设置挂钩数量满足安全平网悬挂要求;为方便工作人员登高,应在吊装钢柱之前在钢柱上设置登高钢梯,于钢柱顶端设置安全防坠器,在安全防坠器绳端与拉线连接,并将拉线设置到钢梯上部;在吊装钢梁之前,于钢梁两端设置1.2m高∠50×50角钢(或Φ48×3.5钢管),角钢安置钢丝绳作为安全母索,一般要求钢丝绳直径不小于6mm。
2、钢结构安装施工过程中安全防护要点
吊装作业安全防护要点。在建筑钢结构安装施工中,应尽量在地面上完成钢结构部件组装工作及涂装工作,减少高空作业量;保证吊装操作人员持证上岗;保证吊车司机与信号工之间的信号统一,在吊装之时将吊车支腿完全伸出,保证吊车稳定性;钢结构构件绑扎工作应由专业人员来完成,确保钢结构构件绑扎牢固,并做好护角;在吊装起吊时,应严格控制重心位置,避免钢结构重心偏移引起倾翻或滑坠等事故;在起吊过程中,合理设置溜绳,安全管理人员加强现场监督,起重臂下严禁站人;按照规范进行施工操作,在钢柱吊装后应及时安装钢梁或撑杆,于钢柱四周安置缆风绳以防止钢柱倾倒。
3、钢结构施工临时用电安全防护。建筑钢结构施工,需要依赖较多的电力机械设备,为此,做好防触电措施,也是建筑钢结构施工安全防护的重要内容。在建筑施工现场,其应用电力多为高压电,一旦出现触电事故,则会带来严重的后果。在建筑工程施工中,应严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》等相关要求进行临时用电管理,要求建筑施工现场用电系统应设置为三级配电两级保护的TN-S接零保护系统,对于电箱应设置明确编号,并落实到个人;安排专业技术人员进行电力系统安装、维护与管理工作,禁止非电工人员拆改电路;施工现场所应用的设备应符合电力施工要求,保证电力系统中电箱内部电闸与保险丝等配置与额定电流相适应;进行机械设备保护接零与重复接地保护;在专用开关箱中设置隔离开关、二次触电保护器、漏电保护器等;电缆走线应采取架空绝缘方式,不允许出现拖地应用现象,定期安排检查工作,避免电缆出现表皮脱落,引起漏电事故;在施工时间结束后,应及时进行临用电源检查,并关闭电源;安排专人值班,充分保障建筑钢结构用电安全。
4、建筑施工现场防火防爆问题安全防护。因建筑施工现场设备种类及数量较多,在一些施工环境中存在着一些易燃易爆物品,存在着火灾及爆炸安全隐患。为此,应做好防护措施,保障施工安全。要求在建筑施工现场配备干粉灭火器,并张贴灭火器使用说明,在日常作业中,应进行灭火器使用演练,保证施工人员能够熟练使用灭火器;在钢结构施工过程中,如需要进行高空焊接作业,则必须对焊接作业环境进行检查,保证在焊接火花迸溅范围内不存在易燃易爆物,合理安排隔离火花装置;小心搬运各类气瓶等设备,与火源应保持10m以上距离;将易燃易爆物品合理安置在安全位置,加强现场管理。
5、吊装结构失稳预防。在钢结构施工中,吊装结构稳定性直接关系着施工安全性,吊装作业后如出现结构失稳问题,则会对施工作业人员的人身安全造成严重威胁。为此,应做好吊装结构安全防护,避免出现吊装结构失稳问题。在完成吊装作业后,需要对构件安装稳定性进行检查,保证其稳定性的基础上再拆除其余稳固装置;保证构件吊装结构符合工程施工规范要求;做好支撑,避免出现结构失稳问题,实现钢结构施工安全及质量。
结束语
钢结构建筑在社会的发展中愈加青睐,对钢结构施工技术进行研究极具现实意义,对我国建筑的事业的发展和国民经济的发展都有极大的促进作用。钢结构的施工主要包括工厂制作和现场安装两个阶段,在工厂制作的这个环节施工单位应该对钢结构制作单位做好考察,保证各个构件的质量和规格符合施工的要求。在进行施工时,技术人员应该对各个环节做好监测,保证施工的顺利进行。钢结构的焊接是施工中一个至关重要的环节,在待一面的焊缝焊接完毕后,再进行另一面两条焊缝的焊接。相关的从业人员应该设法提高钢结构建筑在制作和安装方面的工艺,这样对整体上促进钢结构建筑的水平有着积极的意义。
参考文献
[1]党泽龙.钢结构住宅的优点及其未来发展趋势[J].科技传播,2010(16).
[2]周靖,施徐淞,王呈文.超薄型钢结构防火涂料的应用[J].消防技术与产品信息,2009(04).
[3]GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》
关键词:钢结构;安装施工;技术分析
中图分类号:TU391文献标识码: A
引言
一、钢结构的特点
钢结构施工时间短、用于施工的钢结构构件可以是工厂化生产、现场安装,可以大大缩短施工的时间,节约时间;空间大:由于钢材的抗压、抗侧弯强度均为混凝土的1.5倍,因此在等同强度的条件下可以缩小截面从而增大了有效的空间;可循环利用:钢结构建筑的施工材料可以实现再生利用,这样就减少了大量的建筑垃圾。抗震性能好,由于钢结构属于柔性结构、自重轻,能有效地降低地震响应及灾害的影响程度,有利于抗震。耐火性差:钢材的导热系数远远大于钢筋混凝土的导热系数,其耐火性能也远远差于混凝土结构,当温度达到600℃的时侯,钢结构就会基本丧失其全部的强度和刚度。因此在钢结构建筑中抗火被看做重要一环;耐腐蚀性差:由于钢材表面的铁原子与空气中的氧化合会生成氧化铁锈,锈蚀能够引起应力集中,从而危害钢结构建筑的使用安全,使钢结构建筑寿命减短,因此对钢结构建筑进行有效的防腐措施才能确保其使用时间。
二、钢结构建筑的施工中注意事项
1、施工过程控制的注意事项
钢结构的施工主要有原材料及成品材料的进行检验、下料、钢结构焊接、紧固件连接、钢构件组装、钢结构涂装等几个工序,在进行施工时应该严格控制各工序的施工质量,保证工程建设的正常进行。现根据多年的工作实践对各工序的注意事项做出总结:
(1)钢结构建筑中的钢板一般采用半自动化其进行钢板的切割,型钢使用型钢切割机进行下料。下料完毕后,应该进行残渣的清理,对钢材编号分类放置。
(2)焊接是一项比较重要的工序,首先要严格审查焊接工艺是否与设计相符;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;焊接过程中,严格控制焊材的使用、电焊机的电流、电压是否符合焊接工艺的规定,焊接外观的质量检查及无损检测。
(3)焊接H型钢的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不应小于200mm,长度不应小于600mm;吊车梁和吊车桁架不应下挠;顶紧接触面应有75%以上的面积紧贴;桁架结构杆件轴线交点错位的允许偏差不得大于3.0mm;钢结构外形尺寸必须全数检查。
(4)钢结构涂装时的环境湿度和相对湿度应符合涂料产品说明书的要求;涂装前钢材表面除锈应符合设计要求,表面不应有焊疤、焊渣、灰尘、油污、水和毛刺等;防火涂料、涂装遍数、涂层厚度均应符合设计要求;
2、钢结构紧固件连接
钢结构紧固件连接一般分为普通紧固件连接和高强度螺栓连接。
普通螺栓作为永久性连接螺栓时,当设计有要求或对其质量有疑义时,应进行螺栓实物最小拉力载荷复验;连接薄钢板采用的自攻钉、拉柳钉、射钉等其规格尺寸应被连接钢板相匹配,其间距、边距等应符合设计要求,永久性普通螺栓紧固应牢固、可靠,外露丝扣不应少于2扣。
高强度螺栓连接应按规定分别进行摩擦面的抗滑移系数试验和复验;高强度大六角头螺栓连接副终拧完成1h后、48h内应进行终拧扭矩检查;螺栓丝扣外露应为2-3扣,其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣;螺栓不应采用气割扩孔。
3、钢结构的焊接
钢结构建筑在施工的过程中,其焊接质量直接关系到整个工程的质量。在进行钢结构的焊接时,施工单位对其首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等,应进行焊接工艺评定,并根据评定报告编制焊接作业指导书,有效的进行焊接质量和焊接尺寸的控制。
对焊接的质量进行检测时,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷,一级、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。且一级焊缝不得有咬边、未焊满、根部收缩等缺陷。设计要求全焊的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验,超声波探伤不能对缺陷做出判斷时,应采用射线探伤,其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声探伤方法和探伤结果分级法》GB1134或《钢融化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323的规定。
T型接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接和角对接组合焊缝,其焊脚尺寸不应小于最薄焊件厚度。
三、建筑钢结构安装施工安全防护要点研究
1、钢结构安装施工前安全防护要点
在施工人员进入到施工现场之前,需要做好安全教育和安全交底工作,安排专职巡视人员,不允许不戴安全帽进入施工现场现象发生;保证起重作业人员、吊装作业人员等接受并通过专业考核,持证上岗;在钢结构安装施工之前,进行安全网、安全带、索具、防护设施等检查,保证安全防护设施质量;在进行正式吊装之前,应合理安排吊装顺序并安排试吊,对试吊过程进行监控,及时发现存在问题并予以解决;根据现场实情,合理设置挂钩数量满足安全平网悬挂要求;为方便工作人员登高,应在吊装钢柱之前在钢柱上设置登高钢梯,于钢柱顶端设置安全防坠器,在安全防坠器绳端与拉线连接,并将拉线设置到钢梯上部;在吊装钢梁之前,于钢梁两端设置1.2m高∠50×50角钢(或Φ48×3.5钢管),角钢安置钢丝绳作为安全母索,一般要求钢丝绳直径不小于6mm。
2、钢结构安装施工过程中安全防护要点
吊装作业安全防护要点。在建筑钢结构安装施工中,应尽量在地面上完成钢结构部件组装工作及涂装工作,减少高空作业量;保证吊装操作人员持证上岗;保证吊车司机与信号工之间的信号统一,在吊装之时将吊车支腿完全伸出,保证吊车稳定性;钢结构构件绑扎工作应由专业人员来完成,确保钢结构构件绑扎牢固,并做好护角;在吊装起吊时,应严格控制重心位置,避免钢结构重心偏移引起倾翻或滑坠等事故;在起吊过程中,合理设置溜绳,安全管理人员加强现场监督,起重臂下严禁站人;按照规范进行施工操作,在钢柱吊装后应及时安装钢梁或撑杆,于钢柱四周安置缆风绳以防止钢柱倾倒。
3、钢结构施工临时用电安全防护。建筑钢结构施工,需要依赖较多的电力机械设备,为此,做好防触电措施,也是建筑钢结构施工安全防护的重要内容。在建筑施工现场,其应用电力多为高压电,一旦出现触电事故,则会带来严重的后果。在建筑工程施工中,应严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》等相关要求进行临时用电管理,要求建筑施工现场用电系统应设置为三级配电两级保护的TN-S接零保护系统,对于电箱应设置明确编号,并落实到个人;安排专业技术人员进行电力系统安装、维护与管理工作,禁止非电工人员拆改电路;施工现场所应用的设备应符合电力施工要求,保证电力系统中电箱内部电闸与保险丝等配置与额定电流相适应;进行机械设备保护接零与重复接地保护;在专用开关箱中设置隔离开关、二次触电保护器、漏电保护器等;电缆走线应采取架空绝缘方式,不允许出现拖地应用现象,定期安排检查工作,避免电缆出现表皮脱落,引起漏电事故;在施工时间结束后,应及时进行临用电源检查,并关闭电源;安排专人值班,充分保障建筑钢结构用电安全。
4、建筑施工现场防火防爆问题安全防护。因建筑施工现场设备种类及数量较多,在一些施工环境中存在着一些易燃易爆物品,存在着火灾及爆炸安全隐患。为此,应做好防护措施,保障施工安全。要求在建筑施工现场配备干粉灭火器,并张贴灭火器使用说明,在日常作业中,应进行灭火器使用演练,保证施工人员能够熟练使用灭火器;在钢结构施工过程中,如需要进行高空焊接作业,则必须对焊接作业环境进行检查,保证在焊接火花迸溅范围内不存在易燃易爆物,合理安排隔离火花装置;小心搬运各类气瓶等设备,与火源应保持10m以上距离;将易燃易爆物品合理安置在安全位置,加强现场管理。
5、吊装结构失稳预防。在钢结构施工中,吊装结构稳定性直接关系着施工安全性,吊装作业后如出现结构失稳问题,则会对施工作业人员的人身安全造成严重威胁。为此,应做好吊装结构安全防护,避免出现吊装结构失稳问题。在完成吊装作业后,需要对构件安装稳定性进行检查,保证其稳定性的基础上再拆除其余稳固装置;保证构件吊装结构符合工程施工规范要求;做好支撑,避免出现结构失稳问题,实现钢结构施工安全及质量。
结束语
钢结构建筑在社会的发展中愈加青睐,对钢结构施工技术进行研究极具现实意义,对我国建筑的事业的发展和国民经济的发展都有极大的促进作用。钢结构的施工主要包括工厂制作和现场安装两个阶段,在工厂制作的这个环节施工单位应该对钢结构制作单位做好考察,保证各个构件的质量和规格符合施工的要求。在进行施工时,技术人员应该对各个环节做好监测,保证施工的顺利进行。钢结构的焊接是施工中一个至关重要的环节,在待一面的焊缝焊接完毕后,再进行另一面两条焊缝的焊接。相关的从业人员应该设法提高钢结构建筑在制作和安装方面的工艺,这样对整体上促进钢结构建筑的水平有着积极的意义。
参考文献
[1]党泽龙.钢结构住宅的优点及其未来发展趋势[J].科技传播,2010(16).
[2]周靖,施徐淞,王呈文.超薄型钢结构防火涂料的应用[J].消防技术与产品信息,2009(04).
[3]GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》