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钢结构厂房施工质量监理控制要点

2015-04-18宋増坚

建设监理 2015年3期
关键词:高强度钢结构螺栓

宋増坚

(上海凯悦建设咨询监理有限公司, 上海 200063)

0 引 言

近年来,钢结构工程由于其自身材料强度高、工厂化制作程度高、施工周期短、材质塑性及韧性好以及环保等特点,已在高层、超高层、大型公共建筑及大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大的工业厂房中得到广泛运用。由于钢结构制作工艺复杂、精度要求高且现场施工风险大、难度高等因素,对监理工作提出了较高的要求。因此,派驻现场的监理工程师应掌握钢结构方面的专业知识且有较丰富的实践经验,并能根据钢结构工程自身的特点,制定相应的监理实施细则,为监理过程质量控制提供操作依据。这样才能真正起到监理的作用。

笔者以近期所担任项目总监的监理项目为例,对钢结构工程的事前控制以及制作和安装过程的质量控制要点作阐述。本项目位于上海市临港重装备产业区地块内,由 12 个单体组成。其中的 3 个大单体为门式钢结构厂房,跨度均为 24 m,彩钢板围护,独立基础,建筑面积为 7.8 万 m2;最大车间面积为 4.7 万 m2、钢材总量为 5 000 余 t。工程的特点为:单体建筑面积大,钢结构连接形式多样,构件类型较多,安装精度要求高。

1 钢结构工程事前质量控制

1.1 做好钢结构制作及安装单位的考察与选择

钢结构工程施工分为工厂制作和现场安装两个阶段。本工程中,这两个阶段本项目均由同一个施工单位完成。为此,实施前对该单位进行了考察,以确保钢结构工程实施过程的质量、安全及进度处于受控状态。本次考察的内容主要为:企业资质,生产规模,技术力量,机械设备情况,操作工人数量、素质及资格证书,以及相应业绩情况等。经考察,该单位完全具备条件,有能力承担本项目的施工。

1.2 做好钢结构工程图纸会审

施工图是监理质量控制的主要依据之一。笔者作为项目总监,首先组织专业监理工程师结合钢结构工程的特点,对本工程的设计图纸进行认真会审。重点审查图纸及相应资料是否齐全、有无含糊不清或遗漏的地方,建筑图与结构图是否有矛盾、尺寸是否有误等。将图纸审查意见整理后在图纸会审时提出,并会同施工单位提出的问题一并整理成稿,由设计单位审查签署会审意见,作为工程施工和监理的主要依据。

1.3 严格审查施工单位报审的钢结构制作及安装实施方案

实施方案是施工单位编制的指导工程施工全过程各项活动的综合性文件,也是监理事前控制和主动控制的重要内容。监理重点审查方案中涉及制作及安装阶段各工序、各分项的质量标准、技术要求,以及为保证构件制作质量及安装质量而制定的各项具体措施。比如零部件加工方法、工艺流程、工艺措施及构件安装设备、操作流程、安全质量保证措施等。

1.4 钢结构材料的质量控制

监理要对涉及结构安全和功能的原材料及半成品进行进场验收,严格按规定复验,实施见证取样送检。应采用超声波探伤对设计要求的全焊透一、二级焊缝进行内部缺陷的检验,并请有资质的第三方检测。同时按规定落实监理平行检测。主要为:专业监理工程师须审查用于工程上的材料的出厂检验报告、合格证书、送检检验报告,确认合格后方可允许构件制作;对所有进场的钢构件均应进行外观质量验收,并审查相应的构件出厂合格证及质保资料,经验收合格后方能同意构件安装。

1.5 连接用紧固标准件检验

(1)高强度螺栓及地脚螺栓等紧固件的品种、规格、性能须符合设计要求。高强度螺栓连接副出厂时应随箱带有扭矩系数和紧固轴力的检验报告,连接副应分别进行扭矩系数和紧固轴力复验。本项目每批抽检 8 套连接副。

(2)高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数检验。抗滑移系数试验用的试件应由构件制作厂加工,每批 3 组试件。表面处理后的摩擦面应保持干燥、清洁,不应有毛刺、飞边、焊疤、污垢等;并采取保护措施,不得在摩擦面上作记号。高强度螺栓连接副的初拧、终拧监理要求在 24 h 内完成。

1.6 钢结构工程的试验检测

钢结构工程制作及安装过程涉及的多项检测,是质量控制极其重要的一个环节。主要有钢材原材料有关项目的检测、焊接工艺评定试验、焊缝无损检测、高强度螺栓扭矩系数及高强度螺栓连接面抗滑移系数检测等。根据要求,监理事先对施工单位进行了告知与沟通。

2 钢结构工程施工过程中的质量控制

2.1 钢结构制作阶段的监理质量控制

监理往往忽视钢结构工程制作阶段的质量控制,而仅靠构件完成后进场验收,势必形成过程监理的失控。为此,确保钢结构制作阶段的构件质量,本项目实行驻厂监理,就像其他类型工程的监理一样,对材料的下料、组装、焊接、涂装等各工序、各分项实施事前和事中控制,同时做好相应的检测工作。

(1)钢材进场前,外观检验其品种、规格、性能等是否符合现行国家产品标准和设计要求;钢材的质保书是否与钢板上打印的记号相符;钢板表面是否有结疤、裂纹、分层等缺陷。有复试要求的钢材,经复试合格后投入使用。

(2)构件组装前,监理工程师再次熟悉施工图纸、组装工艺、构件形式、连接方式、焊接方法、焊接顺序及有关技术文件等。对组装完成后的构件按设计图纸或原设计确认的深化图纸进行几何尺寸及外观质量等检验,验收合格方可进行焊接等后续作业。

(3)焊接工程是钢结构制作和安装的重要分项工程之一。监理工程师对事前准备、过程施焊、成品验收等各个环节进行实地检查,切实做好焊接工程的质量控制工作;对所有焊缝进行外观检查,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷;对设计要求全焊透一、二级焊缝,采用超声波探伤进行内部缺陷的检验。

(4)钢结构除锈及涂装是当前钢结构施工单位较易忽视的一项工作,也是钢结构工程施工的薄弱环节。钢结构除锈及涂装质量的合格与否,直接影响钢结构工程的使用寿命及使用期间的维护费用,影响钢结构工程发生火灾时的耐火时间及涉及结构安全。为此,派驻现场的监理工程师必须具有高度的工作责任心,严格把好各道工序的验收关,着重做好以下工作:严格按设计要求的除锈等级进行验收;检查涂装原材料的出厂质量合格证明书;除锈后按规范规定的时间内实施涂装;涂装涂刷遍数及涂层厚度要符合设计要求,采用漆膜测厚仪控制油漆厚度;对安装后涂层损坏处采取补漆处理,保证该处涂装质量;严格进行外观质量检查验收。

2.2 钢结构安装阶段监理质量控制

监理应监督施工单位加强其内部质量管理体系和质保体系的运行,督促其落各项组织和技术措施,严格按国家现行的钢结构有关规范、标准进行施工。监理应重点抓住以下环节:安装方案的合理性及落实情况、安装测量、高强度螺栓的连接、安装焊接质量、安装尺寸偏差的实测等。同时,监理要做好现场巡视检查、平行检验和必要的旁站监督工作。

(1)定位测量复核是钢结构安装的关键工序。测量专业监理工程师首先要检查施工单位专职测量人员上岗证书、测量设备鉴定证书。同时,还要对报审的测量控制点的保护措施及平面控制网的测量成果进行检查与复核;符合要求后予以签认。

(2)本工程系钢筋混凝土独立柱基础,采用地脚螺栓直接预埋法。地脚螺栓的预埋质量直接关系到钢结构的安装质量。因此,控制好地脚螺栓的位置、垂直度、长度和标高,对于减少螺孔调整等工作量、提高钢结构安装质量具有重要作用。基础混凝土浇筑前,监理工程师必须严格检查预埋螺栓施工方法的合理性、准确性、可靠性及各项实测数据是否在规范允许的偏差范围内。另外,施工时监理应加强对预埋螺栓的成品保护,严防因外力造成损坏。

(3)由于本项目地理环境较差,故使用 50 t 的履带吊。现场监理根据安装方案的操作程序、顺序实施构件吊装的监控。吊装前,清除构件表面的油污、泥沙和灰尘等杂物,并做好轴线和标高标记。钢柱安装后及时进行垂直度、标高和轴线位置校正,随后屋架梁、支撑系统及行车梁等相继安装,并形成稳固的空间刚度单元。如当天不能形成稳固的结构体系应立即采取临时支承措施。构件校正合格并经监理复核无误后,紧固地脚螺母并进行柱底灌浆。

(4)高强度螺栓连接是钢结构工程最重要的分项工程之一,也是目前钢结构安装质量的薄弱环节之一。高强度螺栓连接不合格之处主要包括以下几方面:高强度螺栓连接面的处理达不到规范规定要求,包括表面处理质量、平整密贴质量、螺栓孔质量等不符合要求;高强度螺栓施拧没有按照规范进行操作,如不分初柠、终拧而一次完成,不用扭矩扳手而用普通扳手并凭主观判断进行操作等。现场监理工程师应认真督促施工单位落实质量保证措施,严格按方案及施工规程操作,确保质量高强度螺栓连接的质量。同时,监理加强巡视、旁站及平行检验等各项工作,保证了高强度螺栓的连接质量。

(5)本工程采用压型钢板作为围护结构,是当前钢结构厂房常用的建筑围护结构形式。常见的问题主要有:彩板接缝、板檩间的连接、彩板配件安装等节点构造处理不合理或不可靠;彩板任意堆放、不注重成品保护,造成彩板表面不平整、变形及污染等。因此,监理工程师应切实做到:安装前督促施工方制定可操作性强的彩板实施方案、细部节点构造详图及质量保证措施;实施过程中监理加强巡视检查、旁站监督,严格进行检验批及分项工程验收。另外,需提请有关方重视压型钢板的选型,其刚度必须满足设计要求,以避免压型钢板刚度不够,抗风压能力差,变形过大而引起渗漏及噪音等不良后果。

3 结 语

实践证明,在钢结构施工监理过程中,监理工程师认真执行设计文件、实施方案、相关规范和有关规定,严格把好审核、检查、验收关,采取巡视检查、平行检验、跟踪旁站相结合的方法,发现问题及时提出、及时处理,就能发挥良好的监理作用并取得较好的监理成效。本项目于 2014 年底主厂房钢结构安装全部完成并通过了现场验收,各项质量指标达到了预定的目标。

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