钢结构工程“三阶段”施工质量控制方法研究

2013-08-15谢维全

科技视界 2013年36期

关键词：详图钢柱高强度

谢维全李焕

（1.神华宁夏煤业集团红柳煤矿，宁夏灵武 750408；2.烟台金邦冶金工程咨询有限公司，山东烟台 264001）

0 引言

钢结构作为一种非常重要的结构形式已经在各种建筑中得到了非常广泛地应用。钢结构工程所用材料可以实现系列化、标准化、批量化的工业生产，现场仅需简单、快捷的安装即可完成工程。

1 钢结构工程设计阶段的质量控制

1.1 重视钢结构工程详图设计及详图设计员

钢结构工程详图的设计直接影响着钢结构构件的制作、施工质量和钢结构工程的造价，不合理的节点构造设计，不仅会改变结构的受力特征，还有可能引起应力集中、产生过大的残余应力以及残余变形，给钢结构造成非常大的安全隐患。因此，在钢结构工程设计阶段，首先即要保证钢结构工程详图的质量。

同时，还应重视钢结构详图设计员的设计资质和专业素质。优秀的详图设计员可以全面地将蓝图上平面表现的各种线条在大脑中转化成空间的立体结构；熟悉设计规范，掌握规范中关于构造要求和连接计算方面的内容，对连接节点形式、常用结构的受力特点有充分的了解；对不满足施工条件的细节如螺栓间距、螺栓数量、焊缝高度、焊缝长度、檩条留孔包边外形等可以进行调整改善；还能考虑到现场焊接、安装螺栓的操作空间以及构件吊装顺序等问题。详图设计是作为项繁重的脑力劳动，强调详图设计员素质、提高相应待遇、重视其工作地位将有效提高钢结构工程详图的设计质量。

1.2 运用先进的详图设计软件

功能强大的计算机软件，如果经由熟练的详图设计师使用，将会成倍提高则钢结构详图的设计效率与设计质量，所需的详图设计人员也将大幅减少。

1.3 明确钢结构工程详图设计参与各方的质量责任

业主有责任把钢结构工程详图的设计费用专款专用，同时在合同中予以明确规定。设计单位有责任审查钢结构工程详图中构件的连接形式与原设计意图的符合性。钢结构工程详图设计单位应该对焊缝长度与质量等级、构件放样尺寸的准确性、螺栓数量等连接件的可靠性，及详图与设计图之间的一致性负总责。

2 钢结构工程施工阶段的质量控制

2.1 钢结构焊接阶段的质量控制

在钢结构工程的制作和安装工艺中，零件与零件、零件与部件、部件与部件之间的连接，结构节点的连接都是通过焊接工艺而被连接成整体结构的。因此可以说，钢结构的焊接连接约占钢结构连接工作量的90%，是钢结构工程中的重中之重。

2.2 钢结构安装阶段的质量控制

2.2.1 钢柱和钢梁的安装

1）钢柱安装施工质量控制

（1）吊运机具。根据构件的设计参数、现场条件、施工工期，选配相应的吊运机具和人力。

（2）吊装前的检验。柱子吊装前要再次验收基础和地基螺栓、柱子外观质量、几何尺寸。

（3）柱子吊装时要确定合适吊点。

（4）柱子就位时回钩要缓慢，穿引螺栓要准确，柱子地脚螺栓紧固。

2）钢柱校正质量控制

工程中钢柱安装校正采用单构件安装校正法，以每节柱的柱顶中心线相重合为原则进行安装校正。校正方法用2台经纬仪从两个不同方向进行测控，如果两条基线不在同一条直线上，说明柱子不垂直，需要进行调整，最终将柱顶偏差控制在2mm范围内。

3）钢梁安装质量控制

钢梁安装是钢柱安装到位后，以每两根柱为一安装组，将梁起吊，进行对正。先调整好构件的准确位置，当连接板螺栓孔对正后即用螺栓将其穿入固定。安装时以每两层为一安装单元，先固定下层梁，再固定上层梁，主梁安装后再安装次梁，次梁的安装方法与主梁相同。

4）整体校正质量控制

待钢柱及梁全部就位后，再用2台经纬仪从不同方向进行跟踪测控，全方位校核梁、柱的标高和柱垂直度，直至达到规定的范围后，方可进行高强度螺栓的终拧。再加焊梁，柱连接板和焊钉。

5）构件安装质量检测监督

对钢结构构件安装质量的检测与监督是必不可少的，是确保钢结构工程质量的必要手段。检测的重点是控制顶层柱垂直度偏差及底层柱垂直度偏差，保证构件连接做到原孔装配。

2.2.2 高强度螺栓安装

采用高强度螺栓进行安装时，应在实施质量控制过程中时时对其检测。首先，用与高强度螺栓直径相同的普通螺栓从同一侧面穿入螺栓孔中。在每个节点上穿入临时螺栓的数量一般不得少于高强螺栓综述的三分之一，最少不得少于两个临时螺栓。允许使用高强度螺栓作为临时螺栓。

当临时螺栓拧紧后，应查看所拼装的构件的轴线是否符合要求，是否存在扭曲变形，接触面的间隙是否大于1mm。如不符合要求，则应进行校正。

因板厚公差、制造偏差或拼接偏差产生的接触面间歇不符合验收规范规定的，则应按下列方法进行加工处理：当两个连接板接触面间歇小于或等于1mm时，可不加工处理；当接缝间隙大于1-3mm时，将厚板的一侧磨成1:10的缓坡，使间隙小于1mm；当接缝间隙大于3mm时，应加垫板。垫板的材质和摩擦面的处理与构件相同。

当上述问题全部处理结束后，方可进行高强度螺栓的连接。一定要注意，每一节点上安装的高强度螺栓，要选用同一批量的高强度螺栓、螺母和垫圈的连接副，一种批量的螺栓、螺母和垫圈不能同其他批量的产品混同使用。

同时，当气温低于-10℃或摩擦面潮湿以及暴露于雨雪中时则应停止高强度螺栓连接实施作业。

3 钢结构工程验收阶段的质量控制

3.1 检验批的质量验收

钢结构工程的检验批质量验收是由建设单位的专业技术负责人组织施工项目专业质量检察员进行的验收。一般情况下，分项工程是由一个或多个检验批组成的。钢结构检验批的质量验收主要审核检验批的质量是否符合基本要求，若不符合要求，则必须及时进行处理。

3.2 分项工程验收

钢结构的分项工程质量验收是由建设单位的专业技术负责人组织施工项目专业质量检察员进行的验收。一般情况下，分部工程是由一个或多个分项工程组成的。分项工程的质量验收的前提是，其所包含的检验批必须全部验收合格且记录完整。如果发现分项工程的质量不符合要求，则应立即通知承包商进行处理。

3.3 分部工程验收

钢结构的分部工程质量验收是由建设单位的专业技术负责人组织施工项目专业质量检察院和项目技术、质量负责人进行验收。一般情况下，单位工程是由一个或多个分部工程组成的。分部工程的质量验收前提是，其所包含的分项工程必须全部验收合格且记录完整，其观感质量验收符合要求。如果发现分部工程的质量不符合要求，则应立即通知承包商进行处理。