简述建筑工程钢结构加工制作方法与技术措施

 【摘要】随着我国城市建设的不断深化，各种高层建筑不断出现，钢结构在各种建筑中的运用越来越广泛。本文首先介绍了建筑工程钢结构概念，其次介绍了建筑工程钢结构加工制作策略和技术措施。通过本文的介绍为建筑钢结构的施工提供理论基础。

【关键词】建筑工程；钢结构；拼装；施工技术

1引言

作为建筑行业的一个重要组成部分，建筑钢结构行业在建筑市场上起着较为重要的作用。随着我国社会经济的快速发展，我国钢结构行业也得到了快速的发展。在对建筑钢结构生产过程中，具有以下优点：施工周期较短、环境污染轻、经济效益良好等，由于上述理由导致钢结构在市场上的需求量越来越大，应用范围比较广，比如工厂、博物馆、体育场等高层建筑。很多建筑钢结构零部件加工制作安装施工研究成果对提升整个钢结构行业水准产生了积极的推动作用。

2建筑工程钢结构用钢的概念

2.1 钢结构用钢

钢结构是型钢、钢板、钢管等钢材及其它的钢产品经过适当加工后，用螺栓、铆焊等连接而成，使其具有一定用途及功能的结构。从广义上将，钢结构的分类包括：建筑、桥梁、海洋平台、船舶、压容等钢结构。具体来讲建筑钢结构包括：高层、重型、轻型、混钢、大跨度以及住宅钢结构等。建筑钢结构中梁柱管和桁架结构件普遍使用强度低于460MPa的碳素钢和低合金钢。

2.2 建筑钢结构用钢

建筑钢结构中一般使用6-8mm厚的钢板，只有少部分建筑运用100mm的超厚板，钢板的分类还包括：冷弯、波纹板、热轧H 、焊接H、建筑铸钢、钢管及钢筋等。对于钢材和钢制品的相关标准包括40多项，其中包括GB/ T700、G B/ T19879、GB/ T5313、GB/ T1591、GB/ T699、GB/T S162、GB/ TI3793等。Q345 高强钢是我国钢结构工程中经常采用的材质。

3建筑工程钢结构加工制作策略及技术措施

本文以西宁新建体育馆、西宁站改大机段检修库及边跨为研究工程项目。本项目施工最复杂的部位是屋面曲面，其不但坡度较大，而且采用钢管桁架结构。运用焊接方式连接不同部位的桁架上的节点，在局部部位采用铸造节点。采用相贯焊接桁架是大部分屋盖钢结构，钢结构的主要构件包括：钢管桁架、焊接支座以及屋面檩条，钢管桁架是本项目的施工重点，最重要的制作工艺是施工设计图、弦杆弯曲形状。

3.1 加工制作关键措施

钢结构加工制作的关键技术如下所述：

（1）腹杆与弦杆相贯连接，为保证拼装和焊接质量，用联动数控相贯线切割机割出管端相贯线和坡口；

（2）采用冷轧滚压弯管策略进行，弯管成形在弯管机上保证圆弧曲线的成形；

（3）提高钢结构在工厂的制造程度，从而减少施工人员在现场的工作量；

（4）关键在于焊接，严格制订焊接工艺方案，提高相交节点焊接和现场焊接要求，严格按规程检查焊后状况；

（5）钢管桁架采用分段制作方式，在工厂进行预拼装，技术人员检查合格后，对钢结构进行涂装、标示以及包装工作，通过运输人员将钢结构运往施工现场后，对分段钢结构进行整体组装工作。

3.2 分析钢桁架制作工艺要点

3.2.1下料

（1）下料：为了保证钢构的尺寸精度和垂直切面，在下料的时候需要对钢管采用机械切削，保证下料工作的顺利进行；

（2）坡口：采用管子坡口机切割或直接在数控相贯线切割机上切割坡口进行钢管对接坡口；

（3）对接：为了节省材料，设计人员会将上下弦杆接头省去，这样就会造成对接时不能满足要求，出现这种情况，需要与设计人员进行交流，通过调节接头位置来满足设计。

3.2.2 管子相贯线及坡口的切割

支管与主管相接，相贯线及其坡口主要为支管端部切割，大于等于6mm的支管壁厚切坡口，小于6mm时可不切坡口。在工程施工过程汇总，支管的切割技术需要考虑对切割轨迹造成的影响，施工人员对钢材进行下料阶段时，避开人工进行修正切割后的支管。

3.2.3 弯管

弯管工艺要求如下所示：

（1）工程运用钢管满足无折痕，曲杆表面需要满足光滑过度要求；

（2）成形弯管的材质无明显转变；

（3）成型的弯管外径壁厚必须要制约在±1mm范围内；

（4）根据规范要求和钢管曲率，对钢管进行机械滚压成形。

3.2.4焊接

JGJ81-2002规定为钢结构焊接规范要求。在钢结构进行焊接工作时，必须做好相关的准备工作。首先，施工单位必须要做好焊接过程中各种材料的评定工作，采用的材料如钢材。施工单位根据评定报告确定施工的焊接工艺。

3.2.4.1坡口结构

（1）相贯线焊缝结构：主要位于水平腹杆与炫杆之间的焊接，或者腹杆与上下炫杆焊接，在焊接过程中，其相交形式包括斜交形式和正交形式。

（2）根据钢管的对接形式不同，可以运用添加衬套焊接，此种焊接形式为一级焊缝。焊缝的破口是通过机械加工方式进行的，破口可以通过数控切割机进行切割。

（3）****焊缝。检验焊缝的要求如下所述：对焊缝进行检查时，首先要进行外观检查；通过磁粉探伤运用到角焊缝；超声波探伤可以运用到焊缝和熔透焊缝，同时也可以实现对熔透性焊缝的检测；根据焊接的材料和位置需要对焊接的辅助性材料进行选择。

对钢材料进行焊接时，必须要根据施工图纸和相关国家规范要求进行施工。首先，对于焊接前做好工艺评定工作，根据评定结果来制定焊接策略。焊接工艺的国家规范要求包括JGJ81-2002和JB4708-90。对称焊接是焊接施工过程中经常运用的方式，为了保证焊接部位的变形量和收缩量，工作人员必须要根据合理的焊接顺序进行工作。产生波探伤的验收和检查过程需要根据GB1134-89的相关规定进行，焊接的质量要求需要根据GB50221-95的相关规定进行。

3.2.5工艺试验评定

施工单位进行焊接施工时，施工人员首先制定焊接工艺，焊接工作人员必须要严格按照焊接的施工工艺工作，严格保障工作的顺利进行。下面介绍焊接工艺试验及评定工作：

（1）根据国家相关规范要求，对不同焊接材料进行工艺试验，根据实验结果来确定施工工艺，从而完成工艺指导书，从而完成焊接的实际指导工作；

（2）根据JGJ81-2002国家规范，从而确定钢管与支铰之间的焊接工作；

（3）工作人员对钢板进行焊接时，必须要避开钢板的层状撕裂，因此采取如下措施：1）使用Z15级钢板，断面收缩率和硫含量必须要制约在一定范围之内；2）可以采取的工艺措施包括预热和后热温度；3）焊接层次和顺序必须要合理；。

3.2.6内拼装

对于钢结构的拼装工作是工厂非常重要的工作，具体拼装工作如下所述：首先对钢结构进行单一制作，然后进行总体拼装，其工作过程在钢平台上进行。对钢结构进行总装时需要安装胎具，安装完成后，必须要进行相应的检查工作。

4 结束语

本文章采用的工程项目结构体系比较复杂，制作工艺比较高，其钢结构加工制作工艺没有现成的规范和标准依据，对于施工单位面对的挑战比较大。本施工项目在施工过程以设计图纸为依据，结合以往施工经验进行施工，通过综合管理、节省施工环节，从而保证本项目的顺利完工。

参考文献

[1] 张彬，邹科华；空间弯扭钢结构加工制作技术[J]，建筑施工，2009-03（6）：11-13

[2] 吕振强；大型钢结构厂房的制作安装施[J]，建材技术与应用，2006-04（23）：64-66

[3] 王晓波，经典工程高强高性能钢材构件制作技术研究[J]，2001全国钢结构学术年会论文集[201 1.10]，2006（4）：12-14