强夯地基钢结构工程的监理工作重点

曾志锋

（广东中山建设监理咨询有限公司， 广东 中山 528400）

某物流园工程位于中山市，总用地面积 13.2 万余 m2。工程主要由 4 栋单层仓储厂房组成，单体最大建筑面积 1.7万 m2，总建筑面积为 5.4 万余 m2；钢结构总用钢量达 1 300 t。合同工期 4 个月(除地基处理工程外)，其中钢结构吊装合同工期 85 d。厂房采用轻型门式刚架结构，最大跨度 18 m，钢梁、钢柱采用焊接 H 型钢，材质为 Q235B。屋面采用双坡排水形式，设有天沟，屋面板和墙身板采用0.476 mm 和 0.426 mm-(802)压型彩钢板。

物流园特征地貌为珠三角河流冲积平原，场地由原鱼塘、河涌及耕地经人工填土平整而成。珠三角地区淤泥层一般厚达 10 m～20 m，具有含水量大、压缩性高的特点，属欠固结土。本工程采用强夯法进行地基处理，以求达到设计要求的地基承载力及消除建筑物柱基周边砂层的液化。强夯施工分为整个场地满夯和建筑物柱基下置换夯，采用锤重40 t 的 W120 型强夯机。具体的要求，一是整个场地平面采用 3.5 m×6 m 梅花布点一次点夯；满夯完成后，填土持力层承载力特征值 fak 达到 150 kPa。二是场地满夯完成后，先在柱基位置夯实成孔，然后用挖掘机把块石加入孔内，再用夯锤连续夯击；夯完后，填土持力层承载力特征值 fak 达到 180 kPa 及消除柱基周边砂层的液化。强夯施工完成 1 个月后，经过地基平板载荷试验(双倍载荷)，判定承载力符合设计图纸要求。

工程基础为 2.2 m×2.0 m×0.4 m 的承台，承台面标高－1.3 m。承台上部是截面为 0.5 m×0.5 m 的短柱；柱顶预埋锚栓，用以连接钢结构柱。厂房边轴线和场内分区边线柱间均设有地梁连接。

钢结构工程分为厂内制作和现场安装两个过程。作为监理工程师，应针对这一特点，主要控制钢结构制作质量的控制和钢结构安装质量的控制。下面就从这两个方面，阐述笔者对钢结构工程的认识和在监理过程中的体会，供各位同仁参考。

1 审查承施工组织设计

施工组织设计是承包单位编制的指导工程施工全过程各项活动的重要的综合性技术文件。认真审查施工组织设计是监理事前控制和主动控制的重要内容，是搞好钢结构工程施工监理的重要基础。监理应督促钢结构单位针对厂内制作和现场安装分别编制施工组织设计。厂内制作施工组织设计应该包括钢构件制作各工序、各分项的质量标准、技术要求，以及为保证产品质量而制订的各项具体措施。如关键零部件的加工方法，主要构件的工艺流程、工艺措施，所采用的加工设备、工艺装备，进度计划等。钢构件安装的施工组织设计内容包括吊装机械的选择、流水作业程序、吊装方法、平面布置、进度计划、劳动组织、质量标准及安全措施等。监理工程师的审查重点是，保证钢结构制作及安装的质量、进度是否有可靠的、可行的控制措施。

2 厂内构件制作监理控制

厂内制作阶段的监理是钢结构工程施工监理的重要内容，是安装施工正常开展的基础和前提。充分重视制作阶段的监理工作，切实搞好事前控制和事中控制，各工序、各分项检查认真及时、严格而到位，避免放松或放弃工厂制作过程监理，仅靠钢构件进场验收监控的错误方法。本工程钢结构单位的构件制作工厂距离施工现场路程远，往返需 6 h～8 h，但监理和建设单位相关人员定期到加工厂检查加工进度，并不定期抽查原材料质量。通过与工厂管理人员交流以及制作现场的考察，了解钢构件加工的实际质量和进度，有利于监理人员了解加工场的工艺流程和技术水平、钢构件制作产能和进度，有利于钢结构原材料质量、构件制作质量的监控。

监理在考察中发现工厂制作存在以下问题：钢构件制作中个别 H 型钢腹板厚度、翼缘板厚度与设计要求不符，梁柱端头板摩擦面未磨平，手工焊缝有夹渣、咬肉、不饱满以及钢材切割周边毛刺不加清理，除锈质量差；工厂制作产能低，制作进度远不能满足钢结构安装进度、合同工期的要求，制作进度与土建基础施工进度的衔接与协调不同步等，并及时采取了相应的监控措施。

3 钢结构安装质量控制

3.1 锚栓预埋质量监控

(1)锚栓中心线位置整体或局部偏移，标高有误；丝扣未采取保护措施，造成钢柱底板螺栓孔不对位、丝扣长度不够。

监控措施：督促钢结构施工单位协同土建施工单位一起完成预埋件工作；混凝土浇捣之前，复核锚栓安装尺寸和标高，检查锚栓固定情况；浇捣过程中防止振动棒碰撞锚栓而出现偏差；出现偏差，及时复位。

(2)钢柱柱脚底板水平度差，锚栓不垂直，基础施工后预埋锚栓水平误差偏大；钢柱安装后不在一条直线上，安装误差大，影响结构受力，不符合施工验收规范要求。

监控措施：锚栓安装前，底板先用下部调整螺栓调平，再用无收缩砂浆二次灌浆填实；锚栓预埋可采用粗钢筋或者角钢等固定，焊成笼状以完善支撑，或采取其他一些有效措施，避免浇灌基础混凝土时锚栓移位。

3.2 构件变形监控

构件在运输时发生变形，出现死弯或缓弯，造成构件无法安装。

原因分析：构件制作时因焊接产生的变形，一般呈现缓弯；构件待运时支垫点不合理，如上下垫木不垂直或堆放场地发生沉陷，使构件产生死弯或缓变形；构件运输中因碰撞而产生变形，一般呈现死弯。

预控措施：构件制作时采取减小焊接变形的措施；组装焊接中采用反方向变形等措施，组装顺序应服从焊接顺序，使用组装胎具，设置足够多的支架，防止变形；待运及运输中注意垫点的合理配置。

处理措施：当构件死弯变形，一般采用机械矫正法治理，即用千斤顶或其他工具矫正或辅以氧乙炔火焰烤后矫正；结构发生缓弯变形时，采取氧乙炔火焰加热矫正；加设垫点。

3.3 钢柱安装质量监控

3.3.1 钢柱底脚空隙的监控

钢柱吊装前，应严格控制并准确测量基础标高，按测量值对基础表面找平。采用二次灌浆法，在柱脚底板开浇灌孔(兼作排气孔)；利用钢垫板将钢柱底部不平处垫平，并预先按设计标高安置好柱脚支座钢板，然后采取二次灌浆。

3.3.2 钢柱位移的监控

浇筑混凝土基础前，应用定型卡盘将预埋螺栓按设计位置卡住，以防浇灌混凝土时发生位移；柱低钢板预留孔应放大样，确定孔位后再作预留孔。

3.3.3 柱垂直偏差过大的监控

钢柱应按计算的吊挂点吊装就位，且必须采用二点以上的吊装方法。吊装时应进行临时固定，以防吊装变形；柱就位后应及时增设临时支撑；对垂直偏差，应在固定前予以修正。

3.4 钢结构工程试验检测监控

钢结构工程涉及的试验、检测项目较多，包括：原材料检测、焊接工艺评定试验、焊缝无损检测、高强度螺栓连接面抗滑移系数检测、钢结构防火涂料性能试验等。做好这些试验、检测工作，监理要注意以下几点：督促钢构件制作单位委托有相应资质的检测机构进行；坚持取样、送检的见证制度，避免试件与工程不一致现象；对于部分检测项目，具有相应资质的检测机构较少，路程远，且费用较高的情况，监理工程师必须坚持原则，态度明确，督促钢构单位及时进行取样送检。这是确保钢构件制作和钢结构安装质量及施工进度的必要措施，也是国家现行钢结构工程施工质量验收规范规定的“主控项目”。

3.5 压型金属板质量监控

压型金属板主要用于维护结构(屋面板、墙板)。

存在问题：钢构单位不制定彩板施工方案；彩板接缝、板檩之间的连接、彩板配件制作安装等节点构造处理不细或不可靠，维护结构渗漏；彩板分项工程观感质量存在不平整、不顺直、不严密、变形、划伤、污染等；压型板成型后长度较长，堆放、吊装过程中容易弯折变形，造成永久缺陷。

监控措施：彩板制作安装前，督促钢构单位制定可靠的彩板工程施工方案，尤其是要制定详细的排板方案、建筑构造做法及质量保证措施；在制作、安装过程中，加强巡视检查、旁站监理和平行检验，把大部分质量问题消灭在施工前和施工过程中；严格进行分项工程验收，确保节点构造合理(注意对照建筑施工图)、可靠、无渗漏，观感平整、顺直、严密、颜色均匀一致，板面无划伤、无锈斑、无污染；要求施工单位制定详细可行的压型彩板吊运方案，适当增加吊点，确保压型板在吊运中不变形；控制堆放高度。

4 施工进度控制

本钢结构工程的施工单位在合同工期 85 d 内，仅完成安装工程总量的 45%，工期严重滞后。经分析，主要原因是施工单位无类似规模工程的施工经验、工厂钢构件制作产能低，熟练安装工人不足。在工期短、安装工程量大的情况下，项目监理机构应在施工招标阶段介入，给建设单位提供相应的咨询服务。

4.1 合同措施

在招投标阶段，根据工程特点，考察钢结构投标单位的企业资质、施工经验、构件制作产能及安装人员数量，确定具有相应条件的企业承包工程。按工程规模、合同工期要求，选取两个钢构队伍，使钢构件制作、安装进度满足工期要求。在承包合同中增加确保施工进度的约束条款。进度严重滞后时，分划施工区段由第三方插入施工。

针对进度控制点进行经济奖惩约束，将有关工期和进度的条款写进承包合同内。建设单位在招标中提出进度优惠条件，鼓励施工单位加快进度，通过工期提前奖励和延期罚款等合同条款，实施进度控制。

4.2 组织措施

落实项目经理部项目经理及进度控制部门人员，明确控制任务和管理职责分工。确定协调工作制度，包括现场专题会议、上层高级会议。在现场专题会议无效果时，组织上层高级会议是进度控制的有效方式。一方面引起承包商高层主管人员的高度重视，取得施工企业在人、机、料和资金等资源方面对项目的支持。另一方面，如果是项目经理本身管理的问题，这种会议方式则是对其工作的一种鞭策和促进。

5 施工安全的监控

施工安全生产责任制的建立固然重要，但更重要的是，要检查安全管理措施是否真正落实到位。

(1)要求施工单位对工人，特别是中途进场的施工人员进行安全技术交底及安全教育；签字后交监理工程师备查。

(2)要求对高空作业人员定期进行身体检查。每天工作之前，安全管理人员要对高空作业人员进行问询，严禁带病进行高空作业。

(3)重点检查高空作业人员是否正确戴好安全帽、系好安全带并拉好安全绳，高空作业部位下方是否挂好了安全网。特别是屋面板安装时，因有的保温棉颜色与屋面板颜色相近，容易造成工人误踩上去，监理应要求施工单位特别关注。

6 拟监测、分析和评价的问题

中山市位于珠江三角洲地区，强夯地基处理在中山市应用较少，成功案例鲜为人知。本工程采用强夯法处理地基，基础埋深较浅(平均 0.7 m)。对其设计效果，笔者拟在项目施工期间及使用期间进行监测并收集相关资料，对以下问题进行分析、比较、评价。欢迎同行对“长期荷载作用下地基变形对建筑物上部结构的影响程度”、“基础和上部结构抵抗水平风荷载的能力”、“强夯处理地基非结构地面与通常非结构地面不均匀沉降值的比较“以及”强夯地基的性价比“等问题，进行探讨交流。