大跨度鋼結構的類型以及施工質量控制

　　這篇建筑工程師職稱論文發表了大跨度鋼結構的類型以及施工質量控制，論文從大跨度鋼結構的類型和應用入手，著重分析了大跨度鋼結構在施工過程中各階段的質量控制手段，希望對行業發展有所幫助。

　　關鍵詞：建筑工程師職稱論文,大跨度鋼結構;類型;質量控制

　　一、大跨度鋼結構的類型和適用條件

　　(一)拱券結構及穹隆結構。拱形結構使人們為了突破傳統建筑的布局方法、空間組合、藝術形式和風格以及某些建筑的功能和規模等而嘗試并取得成功的一種建筑結構形式。拱形結構的特點是在承受荷重后除產生重力外還要產生橫向的推力，為保持穩定，這種結構必須要有堅實、寬厚的支座。這也就導致了拱形結構的跨度越大，用來支撐它的墻壁也越厚的特點，為了克服這種局限，在長期的實踐中人們認識到，在大跨度鋼結構中，如果結構的支點分散，那么平面布局和空間組合就容易受到約束;反之，支承點越集中，其靈活性就越大。于是人們在單向筒形拱的基礎上，創造出一種雙向交叉的筒形拱。

　　(二)框架結構與網架結構。網架結構也是一種新型的大跨度空間結構，它具有剛度大、變形小、應力分布均勻、能大幅度地減輕結構自重和節省材料等優點。網架結構具有多種多樣的形式，設計和使用方便靈活。網架結構可分為單層平面網架、單層曲面網架、單層平板網架和雙層穹隆網架等多種形式，這些結構形式用于大跨度建筑具有很大的經濟意義，能夠用鋼結構的支撐來減少混凝土的使用，另外，由于網架結構的高度不大，所以對于大跨度空間造型的創作，具有無比的優越性。

　　(三)懸索結構。懸索結構除跨度大、自重輕、用料省等特點外，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，本身這種由多變的曲面所形成的內部空間規模宏大而又具有相當的藝術感，例如主剖面下凹的曲面形式，如設計和施工處理得當，不但能夠順應功能要求，而且也能大大節省空間和取暖、通風的費用。懸索結構由于沒有繁瑣支撐體系的屋蓋結構，所以在大跨度結構建筑選型時受到廣泛歡迎。

　　(四)鋼骨架膜結構。膜結構是空間結構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，使內部形成的空間范圍大、立體感強。與傳統的結構相比，膜結構既能承重又能起圍護作用，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，而且對于節省建筑成本也具有一定的作用。常用的有骨架支撐膜結構和復合膜結構。骨架支撐膜結構是以鋼骨架代替了空氣膜結構中的空氣作為膜的支撐結構，適用于平面為方形、圓形或矩形的建筑物;復合膜結構是膜結構中新的結構體系，由鋼索、膜材及少量受壓的桿件組成，由于這種結構具有變化形式靈活、空間組合多樣的特點，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、大跨度鋼結構的施工質量控制

　　鋼結構的施工不外乎原材料選擇、鋼結構焊接和鋼結構安裝、外層涂體施工等幾個環節。下面就從桁架鋼構件制作、鋼結構焊接、安裝等三個方面，由于大跨度鋼結構的特殊性，在其施工中需要格外謹慎，下面就對大跨度鋼結構的施工質量控制事項進行闡述。

　　(一)對桁架鋼構件制作質量的控制要注意以下兩個方面：(1)對于鋼構件制作的胎架劃線和搭設尺寸、鋼構件拼裝時的基準線和定位方式等進行嚴格檢查控制。(2)在制作焊接完成后，對鋼構件結構的每一支點的三維空間位置驗收結構尺寸。

　　(二)鋼結構焊接階段的質量控制。

　　(1)在鋼結構焊接前一定要充分了解鋼結構的鋼種和技術交底。同時一定要認真檢查操作人員的技術資格。檢查內容包括：母材及焊材種類、焊接位置、焊工合格證的有效期等。

　　(2)嚴把接頭裝配質量關。對坡口質量，根部間隙，對口錯邊量等幾個關鍵部位進行嚴格把關。當發現焊接表面潮濕、有油污，或者當焊接環境不適宜，例如溫度過高、遭遇雨雪、大風等惡劣天氣環境時，要及時調整焊接方案，特別是焊低氫焊條時更容易出現問題，監理人員要加強對于焊接質量的檢查。

　　(3)嚴格按照標準規定要求對焊接部位進行預熱，以便減少焊接過程中的焊接應力，避免出現焊接裂紋。同時做好焊接的后期處理工作，在焊接完成后應及時按標準要求進行后熱。

　　(4)對按照設計及國家規范需要進行探傷的焊縫，應對每條焊縫按比例要求進行無損探傷。探傷工作應由專業的NDT人員進行，檢驗后NDT人員應出具探傷報告，對發現的探傷要在報告中明確標明。同時焊縫完成后質檢人員及時按設計和相關標準要求進行外觀檢查和無損檢驗，不合格部分及時通知焊工返修。

　　(三)鋼結構安裝階段的質量控制。要做好以下工作：

　　(1)在鋼結構安裝前，施工單位要做好對產品合格證、設計文件與預拼裝記錄的檢查工作，如果發現鋼結構的變形和缺陷超出允許偏差要及時進行校正或者替換處理。這就要求施工方在開工前應編制詳細的測量和矯正方案，并采取一定的工藝試驗來保證可行性。對拼裝好的屋架應預設一定的起拱度，以便減少長時間的承重造成的下降。

　　(2)鋼結構吊裝就位后，要及時做好鋼結構的安裝檢查工作，要組織專門人員對構件的定位軸線、標高等設計要求控制點進行測量并做好標記，檢查吊裝對接接頭，避免出現虛焊現象。

　　(四)高強螺栓施工質量控制。

　　(1)高強螺栓是進行鋼結構連接的主要部件，對于通過其進行連接的鋼結構，首先要注意高強螺栓摩擦面的加工質量一一要嚴格按標準要求對每噸、每種規格、每種加工工藝的高強螺栓摩擦面進行抗滑移系數試驗，保證高強螺栓安裝后不影響鋼結構的壽命和質量。

　　(2)控制鋼結構組架的變形率。鋼構件角度偏差將嚴重影響構件組裝時的高強螺栓穿孔率，進而影響構件之間的間隙。所以必須準備一定數量的胎架模具用來控制鋼結構的變形，同時在運輸時也要采取有效的固定措施來減少其變形。

　　(3)加強對鋼結構防污染、銹蝕的保護。同時對高強螺栓包括操作順序、安裝方法、緊固順序、初擰、終擰等步驟的安裝工藝進行嚴格控制檢查，對擰螺栓的扭力扳手應進行標定，確保各項指標都達到要求范圍。

　　三、結語

　　大跨度的鋼結構作為現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應用技術，其施工質量以及施工標準相對比較嚴格，隨著我國新的設計理念和新型材料技術的不斷發展，大跨度鋼結構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的建筑施工規范性要求的基礎上做好施工質量的保護措施，科學的組織各項技術性工作，并積極的應用新技術和新工藝，提高和保證工程的施工質量和經濟效益。

　　參考文獻：

　　[1]周增強.建筑工程大跨度鋼結構轉換層施工技術應用[J].居業，2017(6).

　　推薦閱讀：《城市建設》(旬刊)創刊于2008年，是經國家科技部、新聞出版總署批準，中國商業聯合會主管，聯合國全球人類發展中國協會指導。

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