高层建筑钢结构的质量控制要点探究

王铭晖WANG Ming-hui；刘晓霞LIU Xiao-xia

（中南控股集团有限公司，海门 226124）

（Zhongnan Group Co.，Ltd.，Haimen 226124，China）

0 引言

建筑钢结构自1871 年诞生以来，无论是从量上还是质上都有着很大的飞跃，从大跨度结构到钢结构厂房，再到超高层建筑，越来越多的高层建筑采用钢结构的形式。与传统的钢筋混凝土结构相比，钢结构具有质量轻、强度高、机械化水平高等显著优点，同时大大节省施工工期，这也使得钢结构在高层建筑领域大发展成为必然。因而，高层建筑钢结构工程质量控制也成为当前研究的热点。

1 钢结构的定义及质量控制内容

1.1 钢结构的定义 钢结构是指采用钢板及型钢经过加工成各种形状的钢构件后，通过焊接、螺栓连接、铆接将钢构件相互连接固定而成的承重结构物。

1.2 钢结构质量控制的内容 随着钢结构的不断快速发展，钢结构相关规范不断完善，关于《建筑钢结构焊接技术规程》、《钢结构工程施工质量验收规范》等技术操作、质量控制方面的规范指导越来越多，成为钢结构质量控制的主要依据。钢结构的质量要求可以理解为三个方面的内容，其一是钢结构型材的质量，要求材料要满足强度、尺寸要求，满足设计要求；其二是钢结构加工制作的构件质量要求，要求钢梁钢柱满足设计要求，外观、承载力达到设计标准；其三是安装质量要求，要求钢结构工程与其他结构牢固结合，钢构件之间的安装固定满足国家质量标准要求，满足设计要求。

2 钢结构各阶段质量控制

钢结构的质量控制贯穿钢结构材料采购、制作加工、运输、吊装安装整个生命周期，每个阶段稍有疏忽，都易导致建筑工程质量出现问题，因此钢结构工程质量的控制要从每个阶段下手，严把质量关，才能从根本上保证高层建筑钢结构工程的质量。

2.1 材料采购质量控制 正如“巧妇难为无米之炊”，材料之于工作的进行是非常重要的。钢结构工程的主材是钢板及其他型钢，钢板和型钢的质量直接决定了钢结构的工程质量，决定了钢结构建筑的寿命。因此，钢结构工程建设过程中，在材料进入钢结构加工厂时要严格按照标准进行检查、试验，这是保证工程质量的第一步。

2.2 钢结构加工制作质量控制 钢结构加工制作过程中的质量控制主要包括切割、下料、组立、埋焊、校正、组装、焊接、除锈等多个方面，其中对钢结构质量影响最大的是焊接、校正。

2.2.1 焊接 在钢结构工程制作加工过程中，非成品H 型钢由一个腹板两个翼缘板焊接而成，十字柱、T 型钢梁等都需要由钢板焊接而成。焊接工艺做的不好，导致钢结构构件不合格，进而会影响钢结构的安装。由于焊工是特殊工种，焊接的质量好不好，直接由焊工的工作技能决定，焊工的操作技能和资格对工程质量起到关键的作用。在进行钢结构的焊接工作时，首先要求焊接人员具有相应的资质，包括特种作业证和技术等级证书要求焊接人员组织专门的培训，熟悉不同的焊接设备、不同的焊接工位，不同的环境和不同的焊接工艺。同时，焊接方案也很重要，在焊接前，将构件底面找平，防止翘曲，翻身时进行加固，必须保证焊接质量、减少焊接变形，减少焊接残余应力等。

2.2.2 校正 校正就是通过外力或加热作用制造新的变形，去抵消已经发生的变形，使材料或构件平直或达到一定的几何形状。在钢结构制作过程中，由于材料、设备、工艺、运输等影响，引起钢材原材料变形，如气割、剪切变形、焊接变形、运输变形等，因此，为了保证钢结构制作及安装质量，必须对不符合技术标准的材料、构件进行校正。

2.3 钢结构运输过程中质量控制 钢构件在运输过程中，若包装及运输保护措施做得不好，将会引起构件的变形造成安装困难，甚至无法安装，从而影响钢结构工程的质量。因此，钢结构在运输过程中，要特别注意对构件的保护。

首先根据构件的外形尺寸、体积及重量分类采用包装箱、裸装、捆装等方式；在装箱过程中，使用支架、垫木、铁线、钢丝绳等加固材料，采用八字形、交叉捆绑等方式；装箱构件在箱内应排列整齐、紧凑、稳妥牢固，要有效防止构件运输过程中碰撞产生的死弯或缓变形。

2.4 钢结构安装质量控制

2.4.1 施工放线 无论是钢筋混凝土工程还是钢结构工程，施工放线都是施工的第一步，施工放线对于整个工程质量影响非常大，如果放线工作出现错误或者达不到标准，会直接带来一系列的连锁反应，致使最终的工程质量不过关。因此在进行钢结构安装时，第一步就要做好施工放线工作，深入了解设计图纸，要在图纸上把放线坐标点标识出来，一步一步进行连线找点。

2.4.2 地脚螺栓的预埋 地脚螺栓的预埋工作是钢结构工程安装过程中的一个难点，在实践经验中，往往会出现整体或局部偏移、标高有误、锚栓不垂直等。这些问题会直接造成钢柱底板螺栓孔不对，影响钢柱标高，导致安装无法正常进行。因此，地脚螺栓的预埋工作，要特别注意，钢结构施工单位要协同土建单位一起完成预埋工作，应先测设后预埋，浇捣之前必须复核地脚螺栓的相关尺寸及固定牢靠；为防止锚栓不垂直，在浇筑前，要采用角钢固定，焊成笼状，完善支撑；预埋时，要用塑料薄膜或者黄油材料把螺栓包住，防止螺栓发生污染，待混凝土浇筑完成后，立即清除沾在螺栓上的残留物。

2.4.3 构件吊装及安装 施工放线、地脚螺栓预埋之后，要进行钢梁、钢柱及其他钢构件的安装工作。钢柱、钢梁在吊装过程中，要控制其垂直偏差，钢柱应按计算的吊挂点吊装就位，且必须采用两点以上的吊装方法，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。钢柱安装完成后，要尽快调整钢柱垂直度和高差垫片，然后封闭柱脚，进行二次灌浆密实。同时，钢梁与钢柱牛腿连接处，要控制好尺寸。

2.4.4 油漆及防火涂料 易腐蚀和不耐火是钢结构的致命缺点，钢结构一旦被腐蚀，或遭遇火灾，其强度和塑性等主要力学性能指标将显著下降，严重地降低钢结构构件和建筑物的安全性和耐久性。钢结构的锈蚀无论是化学锈蚀还是电化学腐蚀，都是因为钢结构本身与氧气和水接触造成，所以防锈防腐可通过在钢结构表面涂刷油漆来解决，防火则可以通过涂刷防火涂料，提高钢结构的耐火性。

3 结论

钢结构工程在施工管理过程中，对质量的控制除了加强对技术人员、工人对规范标准和操作规程的培训学习，切实做好开工前的准备，加强施工过程中的质量控制和监督检查外，应该从材料采购、加工制作、运输、安装各个阶段出发，严格控制钢结构每一个节点的质量，并积极发挥施工、监理等各方面的作用，做好各分项工程的工序验收工作，这样才能保证钢结构工程的整体质量。

[1]范荣淑.高层建筑钢结构的发展及应用[J].中国高新技术企业，2013（10）.

[2]郑训兵.钢结构制作安装[M].北京：中国计划出版社，2002.

[3]侯淳夕.钢结构高层建筑施工技术要点探析[J].建材与装饰，2013（16）.

[4]李妍.论建筑钢结构的施工技术与质量控制[J].中国建筑金属结构，2013（02）.