大屋顶钢结构工程质量通病防治措施

2010-04-09张成安李小艳

河南建材 2010年5期

关键词：母材矫正吊装

张成安，李小艳

1 河南省第一建筑工程集团有限责任公司（450014） 2 河南宏业建设管理有限公司（450003）

大屋顶钢结构工程由于设计和施工的原因经常出现质量通病，本文对通病的现象进行了原因分析，提出了相应质量通病的防治措施。

1 钢结构下料

1.1 现象

加工后的零件尺寸出现过大或过小的偏差，组装成构件后与设计规定尺寸不符。

1.2 原因分析

1）划线下料时未按需要的加工量预加余量。

2）钢材在划线号料前或切割后产生的变形未做矫正,造成误差。

3）零件加工后及组装前没有进行自检、专检就盲目组装，导致零件组装后与设计规定的尺寸不符。

1.3 预防措施

1）划线号料时应根据不同零件的加工方法，预加实际的余量。

2）考虑焊接收缩量。一般应根据控制焊接的线能量大小、焊接环境、被焊母材钢种、零件尺寸、截面规格、坡口形式和组对方法等综合因素考虑焊接收缩量。

3）应考虑零件、构件产生变形，作热矫正后的收缩量。

4）钢材在下料前和用机械剪切或气割后的变形均应进行矫正达到要求的直度，以防止造成测量和组合的误差。

2 钢结构组装

2.1 现象

整体钢结构易发生不合格现象:形成不同程度的弯曲、不同程度的扭曲。

2.2 原因分析

1）加工用的设备和设施的精度和刚度不符合要求。

2）号料、剪切、拼装、吊装和运输等工艺不当。

3）焊接工艺不合理，其中包括:构件的不均匀受热和冷却；焊缝金属熔化时的热胀，凝固时的收缩；焊接时采用不合理的焊接程序。

2.3 预防措施

1）合理布置焊缝，避免焊缝之间的距离靠得太近，当材料的长度尺寸大于零件长度尺寸时,尽量减少或不作拼接焊缝；焊缝布置应对称于构件的重心或轴线对称两侧，以减少焊接应力集中和焊接变形。

2）减少和防止钢结构在各道工序施工时的变形,应在下料、拼装、吊装等系列工艺中采取如下措施:

①下料到剪切,对钢材及剪切后的零件应作认真检查。对于变形的钢材及剪切后的零件应矫正合格,可防止以后各道工序的积累变形。

②装配时选择合理的装配顺序，一般的原则是先将整体构件适当分成几个部件，分别进行小单元部件的拼装。然后将这些拼装和焊接完的部件予以矫正后,再拼成大单元整体。这样可以防止某些不对称或收缩大的构件焊缝能自由收缩和进行矫正，而不影响整体结构的变形。

③拼装时还应注意以下工作:a拼装前，应按设计图的规定尺寸，认真检查拼装零件的尺寸是否正确；b拼装时，为防止构件在拼装过程中产生过大的应力和变形,应使不同形状零件的规格或形状均符合规定的尺寸和样板要求,同时在拼装时不宜采用较大的外力强制组对,以防构件焊后产生过大的拘束应力而发生变形；c构件组装时,为使焊接接头均匀受热以消除应力和减少变形，应做到对接隙、坡口角度、搭接长度和T形连接的尺寸正确，其形式、尺寸的要求，应按设计及确保质量的做法进行。

④结构在吊装或运输中防止构件变形的具体措施如下:a吊装时应将吊装设备与吊件安排、调整到合理的起吊半径或旋转半径处，避免构件吊起直立过程中产生过大弯矩而变形；b吊装刚性较差、易变形的构件，应事先进行加固后再吊装,以防止构件吊装失稳变形；c吊装构件时应正确选择吊点;d结构不对称或复杂构件在吊装选择重心时,应采用试吊法，将构件吊起离地受力平衡时，即为吊点正确。

3）防止构件焊接变形的主要措施是消除构件在焊接过程中的应力,使构件在焊接受热和冷却过程中能均匀缓慢的进行。可防止焊接构件由于内部产生晶粒组织的转变所引起的体积变化，导致产生过大的应力引起构件变形。具体措施如下:

①焊条的材质、性能与母材相符,均应符合设计要求。焊材的选用原则是:焊条与焊接母材应等强，或焊条的强度也可略高于被焊的母材的强度，这样可以防止焊缝金属与母材金属的强度不等,使焊后构件产生过大的应力，造成变形。

②焊接过程中应采用正确的焊接程序，防止在焊缝及热影响区产生过大的受热面积，使焊后造成较大的焊接应力，导致构件变形。

③焊接时还应采取相应的防变形措施,常用的防止变形的方法如下:工字钢梁采用同时或交替对角焊、由一端向另一端采用逐步退焊法、由中心向两端采用分段逐步退焊法、由中心向两端采用对称焊法和由一端向另一端采用跳焊法等方法进行焊接,这样可使焊件的焊接处及周围的金属受热、冷却均匀，减少应力和变形。