钢结构工程的施工流程是怎样的?
施工准备阶段
设计图纸会审:施工单位组织技术人员仔细审查钢结构工程的设计图纸。检查图纸是否完整,包括建筑、结构、电气、给排水等各专业图纸之间是否存在矛盾或不明确的地方。例如,钢结构的连接节点在结构图纸与建筑图纸中的空间位置和尺寸是否一致。同时,对设计中采用的新技术、新材料进行研究,评估施工的可行性。
施工组织设计编制:根据工程特点、规模和合同要求,编制详细的施工组织设计。内容涵盖施工进度计划、施工方法(如构件制作方法、安装工艺等)、质量控制措施、安全保障措施、资源配置计划(包括人力、材料、机械设备等)。例如,对于大型钢结构厂房的施工,要合理安排钢构件的制作顺序和安装顺序,以确保施工进度和质量。
材料采购与检验:根据设计要求采购钢材、焊接材料、螺栓等主要材料。钢材要选择符合设计强度、韧性等力学性能要求的合格产品,如 Q345B 等钢材常用于承受较大荷载的钢结构工程。材料进场后,严格按照相关标准进行检验,包括钢材的化学成分分析、力学性能试验(如拉伸试验、冲击试验)、焊接材料的工艺性能试验等。
场地与设备准备:清理施工场地,平整场地用于钢构件的制作和堆放。搭建临时加工车间,安装和调试加工设备(如切割机、焊机、起重机等)和检测设备(如探伤仪)。例如,对于高精度要求的钢结构构件制作,加工车间要能保证良好的环境条件,如温度、湿度的控制,以确保构件制作质量。
钢结构构件制作阶段
下料切割:根据设计图纸尺寸,采用机械切割(如剪板机、锯床)或热切割(如火焰切割、等离子切割)的方式将钢材切割成所需的形状和尺寸。机械切割精度较高,适用于薄板和规则形状的切割;热切割速度快,但切割后的边缘需要进行加工处理,以保证尺寸精度和平整度。例如,在制作钢柱时,将钢板切割成柱身、柱头、柱脚等部分的形状和尺寸。
成型加工:通过弯曲、卷板、冲压等工艺将切割后的钢材加工成符合设计要求的形状。如采用卷板机将钢板卷成圆筒状制作钢管柱;利用压力机对钢板进行冲压,制作连接用的节点板。成型过程中要严格控制加工精度,避免出现变形过大等质量问题。
焊接与组装:将加工后的构件通过焊接或螺栓连接的方式组装成完整的钢结构构件。焊接时要根据钢材材质、构件厚度等因素选择合适的焊接工艺(如手工电弧焊、气体保护焊等)和焊接参数(如焊接电流、电压、焊接速度)。对于重要的焊缝,如梁柱连接焊缝,要进行无损探伤检测(如超声波探伤、射线探伤),确保焊缝质量。螺栓连接要注意螺栓的规格、等级和拧紧力矩,保证连接的可靠性。
防腐与防火处理(部分构件):对于一些制作周期较长或有特殊要求的构件,在制作车间内可进行初步的防腐和防火处理。防腐处理常用的方法是涂漆,包括底漆、中间漆和面漆的涂刷,要注意涂料的类型(如环氧漆、聚氨酯漆等)选择和涂刷工艺(如涂刷遍数、间隔时间)。防火处理可采用防火涂料涂刷或防火板包覆的方式,根据防火设计要求确定合适的防火措施。
构件检验与编号:制作完成的构件要进行全面的质量检验,包括尺寸精度检查(如构件长度、宽度、高度、对角线等偏差检查)、外观质量检查(如焊缝表面质量、构件表面平整度)和力学性能抽检(如对部分构件进行承载能力试验)。检验合格的构件要进行编号,标记清楚构件名称、安装位置等信息,便于运输和安装。
钢结构安装阶段
基础验收与放线:在钢结构安装前,对混凝土基础进行验收。检查基础的强度是否达到设计要求,地脚螺栓的位置、标高和伸出长度是否符合规定。通过经纬仪、水准仪等测量工具进行基础放线,确定钢结构安装的基准线和控制点。例如,在大型钢结构建筑安装中,准确的基础放线是保证整个结构位置准确的关键。
构件运输与堆放:将制作好的钢结构构件从制作车间运输到安装现场。运输过程中要采取保护措施,防止构件变形、损坏。构件运抵现场后,按照安装顺序和构件类型进行合理堆放,方便吊装。例如,对于大型钢梁,可采用多点支撑的方式堆放,避免梁产生过大的弯曲变形。
构件吊装:根据构件的重量、形状和安装位置,选择合适的吊装设备(如汽车起重机、履带起重机等)和吊装方法(如单机吊装、双机抬吊等)。吊装过程中要保证构件的稳定性,设置合理的吊点,防止构件在吊装过程中发生变形或坠落。例如,对于钢屋架的吊装,一般采用四点吊装法,并且在屋架两端设置缆风绳,用于调整屋架的空中位置和保持稳定。
安装校正与固定:构件吊装就位后,立即进行安装校正。通过经纬仪、水准仪等测量工具,检查构件的垂直度、水平度和轴线位置,根据测量结果进行调整。校正完成后,采用焊接、螺栓连接或高强螺栓连接等方式将构件固定在基础或相邻构件上。例如,钢柱安装时,通过调整地脚螺栓上的螺母,使钢柱的垂直度达到设计要求,然后将地脚螺栓拧紧,固定钢柱。
安装质量检查:在钢结构安装过程中,定期进行安装质量检查。检查内容包括构件的安装位置、连接质量、整体稳定性等。对于不符合质量要求的部位,及时进行整改。例如,检查高强螺栓连接的摩擦面是否符合设计要求,螺栓的拧紧力矩是否达到规定值。
防腐与防火处理阶段(整体)
表面处理:在钢结构整体安装完成后,对钢结构表面进行清理和处理。清除安装过程中产生的铁锈、油污、灰尘等杂质,可采用喷砂、打磨等方式进行表面除锈。表面除锈质量直接影响防腐和防火效果,一般要求达到 Sa2.5 级(喷砂除锈标准)以上。
防腐处理:根据设计要求,对钢结构进行全面的防腐处理。如果在构件制作阶段已经进行了部分防腐处理,此时要对安装过程中损坏的防腐涂层进行修补,然后继续涂刷中间漆和面漆。防腐处理过程中要注意涂料的质量和涂刷工艺,保证涂层的厚度和均匀性,达到预期的防腐年限。
防火处理:对于有防火要求的钢结构,按照设计的防火等级和防火措施进行防火处理。采用防火涂料涂刷时,要根据涂料的类型(如超薄型、薄型、厚型防火涂料)和设计要求的涂层厚度,分多次进行涂刷,每次涂刷后要进行干燥处理。采用防火板包覆时,要注意防火板的安装质量,保证其与钢结构的连接牢固,能够有效起到防火保护作用。
工程验收阶段
资料整理:收集和整理钢结构工程施工过程中的各种资料,包括设计图纸、变更通知、材料质量证明文件、构件制作和安装质量检验记录、焊接和探伤报告、防腐和防火处理记录等。这些资料是工程验收的重要依据,要确保其真实、完整。
质量验收:按照国家相关标准和设计要求,对钢结构工程的整体质量进行验收。验收内容包括钢结构的结构形式、构件尺寸、连接质量、防腐和防火处理效果、整体稳定性等多个方面。例如,通过承载能力试验检查钢结构的整体受力性能是否满足设计要求。验收合格后,钢结构工程方可交付使用。