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摘要:文中對采用鋼筋混凝土+鋼結構框架結構體系的大型博物館項目中鋼結構的施工要點進行了全面梳理，結合本項目特點，對施工順序、構件組裝、節點形式、吊裝、焊接等技術的具體做法進行總結分析，并對測量、焊接檢驗和防腐、防火涂裝的控制要素進行了梳理，可為類似項目的實施提供參考。

關鍵詞:大型博物館；鋼結構；焊接；施工技術

1項目概況

天水市博物館新館建設項目，位于甘肅省天水市秦州區金家莊片區，一層尺寸為83m×84m，總建筑面積為35910m2（其中地下建筑面積10950m2，地上建筑面積24960m2），地上7層（1層高為8.5m，2~5層高為7.0m，6~7層高為4.5m），地下一層（層高為5.1m）。博物館主體結構類為鋼筋混凝土+鋼結構框架結構，設計使用年限100年，主要柱網尺寸為12.0m，主樓采用鋼筋混凝土筏形基礎，建筑結構安全等級為一級，框架抗震等級為一級，地基基礎設計等級為甲級，耐火等級為一級，抗震設計按8度設防。大跨度鋼結構施工過程中存在諸多力學及技術問題,對此，設計人員予以足夠重視［1］，通過分析力學特性，合理優化施工工藝，對提高施工質量意義重大。

2項目特點

2.1鋼結構體量大，質量要求高

本項目鋼結構用量約4700t，含多種規格的鋼柱、鋼梁。主要柱網尺寸為12.0m，工程體量大，施工安裝質量要求高。采用的鋼柱主要截面形式有Ф1000mm×20mm、Ф800mm×20mm、Ф600mm×16mm三種，鋼梁主要有1200mm×500mm×25mm的矩形梁、H950mm×400mm×18mm×25mm、H800mm×300mm×12mm×20mm等H型梁，局部設有鋼板組合墻以及暗柱。另外，因施工作業場地較小，塔吊布置受限，鋼柱、鋼梁分段較多，現場對接焊縫占比大，焊縫質量要求高。

2.2多專業穿插協作度高

本項目地下鋼柱與混凝土工程存在大量交叉作業，需要各專業穿插協作，對施工工序優化及型鋼混凝土柱底板埋設、地下頂板混凝土梁與型鋼柱連接等方面提出了更高的要求。本項目采用BIM技術進行了施工模擬，有效避免了構件碰撞沖突和鋼、混結構連接偏差。

2.3復雜連接節點多

本項目報告廳樓梯為弧形桿件，煨彎難度大，涉及的節點復雜、變截面處節點截面變化大、形式多。施工過程中采用中頻煨彎的方式，效率高、質量好，易于實現設計要求。同時，在中頻煨彎的基礎上，增加放地樣的檢查方法來檢查梯梁的煨彎弧度尺寸精度，如果精度不達標，可進行中頻補彎修正。

2.4構件安裝定位及變形控制難度大

因建筑外形需要，本項目部分鋼柱為傾斜形式，部分鋼柱為直立+傾斜+直立+傾斜的形式，現場安裝測量定位較困難，極易造成累積誤差。在安裝過程中受自然因素（風載、溫度、日照等）影響顯著，鋼結構變形控制難度高。本項目在測量施工前，采用高精度的計算模型，對施工過程進行模擬，取得構件安裝及控制點位的坐標，并結合鋼柱分段情況，給出鋼柱加工預調值、現場安裝預調值，在安裝過程中進行監測并修正各個預調值，保證安裝精度。

3關鍵安裝施工技術要點分析

3.1合理優化施工順序

鋼結構施工多采用分段地面拼裝、場內場外分段吊裝、高空對接、限溫合龍、結構整體卸載的施工工藝［2］。針對本項目多專業穿插協作度高，場地狹小等特點，在綜合考慮現場情況的基礎上，制定了由內而外，分塊實施的施工方案：首先安裝內柱、鋼板墻；然后進行外柱的施工安裝，保證現場施工安全有序開展。

3.2鋼構件組裝方案深化及組裝施工要點

3.2.1鋼柱、鋼梁組裝方案深化

根據不同部位不同規格鋼柱、鋼梁的特點，本項目將其分為兩類，一類可以直接在車間加工組裝，一類需要在現場對接組裝。如H型鋼梁采用成品熱軋H型鋼時，在現場進行對接組裝，其余鋼柱、型鋼梁盡量在車間加工組裝。鋼筋與型鋼柱的連接采用鋼筋錨固板連接形式，保證鋼筋與型鋼柱連接的可靠性。

3.2.2組裝施工要點

（1）構件組裝前，應對各零、部件進行檢驗，確認好尺寸、編號和材質，并清理連接接觸面、焊縫邊緣的鐵銹、毛刺等。（2）構件的組裝應在部件組裝焊接、矯正后進行，并根據部件的類型選用專用胎膜進行定位組裝，先小件組焊，再大件組裝。（3）組裝時要嚴格控制焊接部位的垂直度、平行度、角度及錯位等。

3.3鋼結構梁、柱吊裝

3.3.1塔機布置

項目塔式起重機應根據項目場地和建筑物位置合理布置。本項目整梁分2段吊裝，每段采用2點吊裝，吊裝過程中對設備、鋼構件的吊裝狀態等各環節按要求進行檢查，保證安全后，方可繼續進行吊裝。當2榀張弦梁安裝就位后，及時安裝次梁和支撐系統，形成穩定的空間體。

3.3.2吊索鋼絲繩、卡環選用

梁最大重量為10t，用2根鋼絲繩吊裝，吊裝角度按60°計算，鋼絲繩的拉力為F=10×1.1÷（2×sin60°）=64kN。根據《建筑施工手冊》［3］，選用直徑Φ30mm的鋼絲繩，公稱抗拉強度700N/mm2，滿足規范要求；吊環選用9.5t的D型卸扣，額定荷載為9.5t>9.4t，滿足要求。

3.4鋼結構焊接工藝及質量檢驗要點

鋼結構焊接的順序為：焊前檢查→預熱除銹→裝焊墊板和引弧板→焊接→檢驗［4］。本項目鋼結構焊接質量要求高，均要求為全熔透焊縫，主要焊接類型為現場對接、拼裝焊接和高空焊接，針對結構焊縫長、板厚較厚的特點，現場采用CO2氣體保護半自動焊和實心焊絲焊縫填充相結合的焊接工藝。為保證工程的焊接質量，嚴格按照GB50661-2011《鋼結構焊接規范》［5］、GB50205-2020《鋼結構工程施工質量驗收規范》［6］標準的相關規定，制定焊接工藝方案和開展檢驗評定。

3.4.1現場焊接工藝流程

對于鋼結構體量大、節點復雜的工程，應制定嚴格的焊接流程，保證現場焊接質量。本項目結合施工現場焊接過程，制定的焊接流程如圖1所示。

3.4.2焊前準備

焊接前應根據焊接工藝評定結果編制焊接工藝文件；檢查焊接部位的組裝、表面清理質量及構件位置偏差情況。焊接工藝文件主要包括以下內容：（1）確定不同構件的焊接方法；（2）明確項目采用焊接母材的牌號、規格等信息；（3）確定焊接接頭、坡口的形式；（4）給出焊接允許偏差要求；（5）明確各流程相關技術要求（夾具、襯墊板、電流、電壓等）及工藝參數；（6）確定質檢標準。

3.4.3焊接質量檢驗要點

本項目所有外框架梁、柱連接及構件拼接焊縫均為全熔透焊縫，一級焊縫。主要檢驗要點如下：（1）檢查焊縫表面是否存在裂紋、夾渣、焊穿、弧坑、氣孔等缺陷。（2）按國家相關標準檢查焊縫、接頭等處是否存在不滿足缺陷分級要求的缺陷。（3）完成焊縫外觀檢查后，應進行探傷檢測［7］。對不同焊縫類型和厚度，采用超聲波探傷、磁粉探傷或著色探傷等不同方法。（4）局部探傷發現焊縫存在不允許缺陷時，應在其延伸部位增加不小于10％焊縫長度的探傷長度，仍有不允許缺陷時，應進行100％探傷檢查。

3.5測量控制要點

（1）鋼結構施工的定位測量首先應建立可靠的平面控制網和高程控制網。（2）對于傾斜鋼柱等定位，必須建立精密的三維控制網，預設精度根據鋼結構測量進度要求計算［8］。（3）對地面拼裝過程進行測量時，應首先在每塊拼裝場地內設置控制點，建立局部平面、高程控制網，為胎架的準確定位和后期位置復測提供基準。（4）在對結構中各構件的相對位置進行誤差檢測校正時，應合理選擇控制點，發現超出誤差允許值的構件要及時校正。（5）臨時支撐架安裝定位時，應考慮主體構件重力作用的影響，逐節、定期進行垂直度和水平度的測量和校核。

3.6防腐、防火涂裝控制

3.6.1防腐涂裝技術要點

（1）根據建筑耐火等級要求，選擇合理的面漆防腐涂料及相關參數。（2）現場主要補漆位置：高強螺栓及周圍摩擦面處；完成探傷檢測的焊縫處；運輸、搬運過程中漆面磕碰處等。（3）涂裝前應進行除油、打磨等表面處理措施，施工保證底材溫度高于5℃以上，作業環境相對濕度小于85％。（4）構件焊接部位的涂層應按技術要求合理控制間隔時間，采取分層涂刷方式。（5）涂裝油漆表面應均勻，不能有起泡、龜裂及夾雜物等問題。

3.6.2防火涂裝技術要求

（1）防火涂裝施工前應對鋼構件表面進行清表處理，不應有油污、灰塵等污垢。（2）涂裝時環境溫度（一般為5~38℃）和相對濕度（一般≤85%）應符合涂料產品的技術要求。（3）采用壓送式噴涂機噴涂時，噴槍應垂直于構件，平行于基材表面移動噴涂，噴涂施工分遍實施，每遍噴涂厚度5~10mm。（4）防火涂裝施工完成后應對厚度、平整度、裂紋等進行檢查，對于存在缺陷的部位，應按要求進行修補。

4結語

本文結合項目特點，對采用鋼筋混凝土+鋼結構框架結構體系的大型博物館項目中鋼結構施工過程中的施工順序、構件組裝、節點形式、吊裝、焊接、測量、焊接檢驗和防腐、防火涂裝的控制等要點進行了全面梳理。總結形成了狹小場地混凝土結構與鋼結構同步交叉實施的場地優化方法，構件組裝和節點優化方法，吊裝、焊接技術要點等重要內容。

作者：席紅兵 李強 祁生旺 單位：甘肅建投天水建設管理有限公司 甘肅建投科技研發有限公司