钢结构详图中的施工工艺设计

钢结构详图中的施工工艺设计Construction Technology Design of Steel Structure Detail Drawing ■ 周培珊 ■Zhou Peishan[摘 要] 本文分析了钢结构详图设计过程中包含的施工工艺设计内容，指出了详图设计应特别注意的焊缝收缩量预控、钢构件受力吊环设计、高强螺栓规格选配等工艺设计要点，以确保钢结构施工详图更好地服务工程施工，提高施工的质量和安全。

[关键词] 钢结构 详图 施工工艺[Abstract] This paper analyzes the construction technology of steel structure design includes detailed design process, pointe- s out that special attention should be paid to the detail design of weld shrinkage control, steel member by design force rings, high strength bolt design specifications selection process, to e- nsure that work detail better serviced engineering construction steel structure, to improve the construction quality and safety.[Keywords] steel structure, detail, construction technology随着我国国民经济的不断发展和国际合作的逐步深入，大型钢结构项目日益增多，结构形式的多样性及复杂性向传统的设计模式、施工过程提出了新的课题。

处于第一阶段的钢结构施工详图设计尤为重要，直接影响工程施工的各个方面。

钢结构工程一般采用两阶段设计法，即设计院的施工图设计和施工单位的详图设计。

详图设计除表达构件加工制作所需要的细部尺寸、节点构造、材料表和构件表外，更要满足构件运输和现场安装工艺要求，将详图设计做到更合理、更细致、更符合现场实际的施工要求。

这就需在详图设计中必须表达出施工工艺设计内容，不但要理解图纸、熟悉图纸、善用软件，更要熟悉钢结构工程施工工艺，并将其融入详图设计中，更好地指导现场施工。

一、 熟悉钢结构施工程序及施工工艺要点详图设计人员应尽量参与施工方案的讨论和编制工作，分析结构传力路径、关键工序、重要节点、构件安装顺序等，研究和理解施工程序及工艺要点，具备一定的施工工艺知识。

1. 详图设计中构件尺寸首先要满足构件运输限界要求从制作工厂到组对安装现场构件运输一般分为陆运和水运。

陆运分为公路和铁路运输，均需用汽车短驳，增加了转运费且费工时；水（海）运主要用于沿海工程及海外工程。

（1）公路运输限界：长度：车货总长18m以下；宽度：车货总宽2.5m以下；高度：车货总高度从地面起算4m以下（集装箱车为4.2m以下）；重量：车货总重量40t以下，半挂车46t以下（也应参照和遵守各地运输法规为准）。

（2）构件应由专职人员负责吊装保护，底部用枕木或运架垫牢，用钢丝绳和紧固器与车体绑扎、固定牢固，严防出现滑动、滑落等危险情况。

（3）特殊情况下超限构件的运输应按运输法规要求申报，经批准后方可实施。

（4）铁路运输限界：铁路运输限界分厂内铁路和厂外铁路两种情况，需遵照有关铁路运输及厂区通过标准的规定。

（5）（水）海运注意事项：1）选择码头时注意吊机的装卸能力是否合乎要求；2）保护性捆包，绑扎及包装严密，防潮、防海水侵蚀；3）能经受大浪颠簸，防滑落、碰撞。

详图设计中的构件尺寸首先要满足构件运输限界要求，特殊情况下的超限应做到合理、可行，经审批后实施。

2. 构件制作工艺要求（1）构件编号应简洁明确，便于查找和对号，应尽量归并于统一的编码规则；（2）满足设计图和规范中确保制作质量的规定，关键部位的标高（如牛腿等）、焊接坡口的大小、连接板的数量、规格等应认真核对设计图；（3）构件制作要求的最小装配尺寸、焊接尺寸、栓接尺寸（孔距、孔边距），应具备可操作性；（4）设置必要的工艺板、引弧板、熄弧板等。

3. 结构安装工艺要求（1）实现安装方案的工艺要求；（2）详图中应考虑构件现场连接措施，应便于构件安装后的稳定、校正、对口连接和固定；（3）结合现场实际实际情况，考虑构件的拼装分段部位，以有助于结构安装方案的实施，确保施工质量和安全。

二、 施工工艺设计要点主要有构件的分段、吊耳吊具等进行设计并纳入构件的详图设计中。

1. 构件的分段在进行详图设计中，构件分段应满足以下要求：（1）根据构件出厂的运输限界条件，一般情况下分段尺寸和重量应在运输限界范围内；（2）据具体工程的安装方案要求：由方案选用的吊机能力确定吊装分段重量或组拼重量（禁止超负荷吊装）；（3）构件在吊装的过程中应有足够的刚度（避免变形过大，特殊情况可加固）；（4）需选择结构的合理位置，平面和空间桁架的分段点一般设在距节点外1m左右位置，便于校正和高空对接施工，不宜在节点处分段；钢梁一般采用整体吊装，特殊情况下（超重）需分段时，宜在跨度的1/3处分段（主应力小以确保连接质量）；（5）在适宜的施工条件处分段：如在多、高层钢结构，钢柱分段点一般在距平台上表面（距柱梁节点)1.2m左右，便于安装校正和电焊工施焊作业。

2. 吊耳（或吊环）设计吊装用吊耳（或吊环）是实施工艺方案的重要部件，构件截面组成、不同的重量、起吊的不同位置和角度、施工现场的实际情况等对吊耳的设置要求均不一样，必须认真进行实地考察、设计验算、加工制作和焊接，确保施工质量和安全。

（1）单向受力的简单吊耳其耳板主平面与受力方向一致，可套用标准图选用；（2）对于复杂受力的吊耳应进行受力分析计算和单独设计，设计时除考虑吊耳本身承载力外还应考虑吊耳与构件连接处的传力路径，合理布置加强板和加强肋，使吊耳和构件整体协同受力，避免构件产生局部变形和失稳。

当构件从卧拼状态旋转立直到吊装状态过程中，吊耳的受力情况在不断变化，耳板会受到主平面外的垂直分力影响，当垂直分力过大时吊耳会发生剪切破坏。

严禁在施工过程中随意焊接吊耳、用连接板代替吊耳的做法。

三、 连接工艺措施要点1. 预留焊缝收缩余量采用焊接连接的钢结构如接缝较多时应在详图设计时考虑预留焊缝收缩余量，因焊接过程中形成的不均匀温度会产生焊接应力和变形，其中对接焊缝的横向变形会对结构的几何尺寸带来影响，假如一道对接缝收缩3mm，10道缝就是30mm，大型的罐体工艺钢结构和高层钢结构的钢柱对接缝很多，出现的偏差很明显，应在详图设计中予以考虑。

2. 高强螺栓连接高强螺栓连接是钢结构现场连接的主要方法之一，使用量大，高强螺栓规格和数量由施工图确定，但其长度l由详图设计确定，常用的方法是接合层厚度加附加长度，计算式为：l=l＇+△l，高强螺栓长度l应保证在终拧后，螺栓外露丝扣为2～3扣。

其式中：l＇——连接板层总厚度（mm）；附加长度（mm）：△l=m+n w s+3p(m——高强度螺母公称厚度；n w——垫圈个数；扭剪型高强度螺栓为1；大六角头高强度螺栓为2)；s——高强度垫圈公称厚度（mm）；p——螺纹的螺距（mm）。

当高强度螺栓公称直径确定后，△l可按表1取值。

但采用大圆孔或槽孔时，高强度垫圈公称厚度（s）应按实际厚度取值。

根据计算出的螺栓长度按修约间隔5mm进行修约（当长度超过100mm时需按间隔10mm进行修约），修约后的长度为螺栓公称长度。

但这里往往会出现选长不选短的误区，实际现场施工时常会发现栓接处的高强螺栓终拧后，螺栓外露丝扣过多，外露丝扣过长会造成螺帽进入螺杆无丝扣部分，会大大消弱螺栓的紧固轴力，使节点发生松动，以至失效；外露丝扣过短，使螺栓应力集中而影响螺栓使用寿命。

影响高强螺栓连接质量的因素是多方面的，这里强调的是在详图设计中208城市建筑┃建筑论坛┃U RBANISM A ND A RCHITECTURE ┃A RCHITECTURAL F ORUM209设计人员需注意的技术细节。

表1 高强度螺栓附加长度表△l（mm）四、 结语本文详细论述了钢结构详图设计过程中应该注意的施工工艺要点，不但要深刻理解设计图、熟知相关规范、标准、设计软件，还应主动了解施工工艺并应参与施工方案编制，只有做到这样，才能在施工过程中及时发现和解决工程问题，使详图除提高细部尺寸外，更好地为工程施工服务，充分发挥其指导作用，提高工程施工质量和安全，减少返工，使钢结构施工水平提升到新的高度。

参考文献[1]JGJ82-2011,钢结构高强度螺栓连接技术规程[S].[2]GB3632-2008,钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副[s].（作者单位：中国十七冶集团有限公司，马鞍山 243000）（上接第198页）2）在铝合金窗的下档处应设置排水孔，窗框的阴角处均使用密封胶密实封闭，螺钉和框料接缝等都需仔细嵌上耐候胶，并保证玻璃嵌条和毛刷条的安装到位，使其固定牢固。

窗框和窗扇应严密搭接，保证在关闭后无缝隙出现，做到不渗水、不透亮与不透气。

（4）厨卫防渗漏监理技术措施要点1）在厨卫墙体1.8 m 以下的部位均需进行内抹灰，并掺加适量的防水粉。

按施工设计要求对防水层进行精心施工，防水层应在墙根部上翻约300 mm。

2）厨卫生的地面应比客厅卧室地面低20 mm 以上，并在施工时做出高差，按规定起坡（≥1%），漏口和相邻地平面的距离不能少于10毫米。

3）在对厨房和卫生间地面防渗施工前，应先对结构进行试水工作，如果出现渗漏问题应及时找出原因所在，并进行处理，直到不出现渗漏问题方可进入下一道工序。

四、 结语建筑工程中渗漏问题的出现，不仅会影响到建筑物的使用效果，更对人们日常的生活与工作造成了直接影响。

导致建筑渗漏的因素是复杂的，往往并不是由单一因素所造成。

因此，要真正做好房屋建筑防渗漏的监理工作，并加强对建筑物各个环节和部位中渗漏问题的分析与研究，严格按照施工标准与规范进行施工，同时针对工程结构和材料的特点，采取适宜的施工防渗漏技术，以真正解决建筑结构中的渗漏问题，进而为用户带来真正放心、优质的建筑工程。

参考文献[1]齐伟.房屋建筑工程中易渗漏不玩的防治及监理要点[J].新疆有色金属,2009(03).[2]张定国.浅谈房屋建筑施工质量监理的现状及对策[J].长沙铁道学院学报,2009(04).[3]李战雄.房屋建筑中防渗漏的监理[J].大众科技,2005(10).[3]彭圣浩.建筑工程质量通病防治手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.[4]薛莉敏.建筑屋面与地下工程防水施工技术[M].北京：机械工业出版社,2004.（作者单位：福建省建科工程建设监理公司，福州 350025）（上接第199页）规范施工顺序，一旦发生事故即刻明确事故原因。