浅谈门式刚架结构制作的质量控制

权雅萍，张 莉，祁雪花

(金川集团工程建设有限公司，甘肃金昌737100）

随着钢铁工业的发展，钢材在建筑业中的应用有了很大的变化。国家建筑技术政策由以往的限制使用钢结构转变为积极合理推广应用钢结构，从而推动了建筑钢结构的快速发展。

轻型门式刚架房屋结构在我国的应用大约始于20世纪80年代初期。近十多年来得到迅速的发展，目前国内每年有上千万平方米的轻钢建筑工程，主要用于轻型的厂房、仓库、体育馆、展览厅及活动房屋、加层建筑等。其结构主要是以轻型焊接H形钢、热轧H形钢或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式刚架或格构式门式刚架作为主要承重骨架，用冷弯薄壁型钢做檩条、墙梁；以压型金属板做屋面、墙面；采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系。

在目前的工程实践中，门式刚架以其自重轻, 强度高, 跨度大, 抗震性能好, 便于工业化生产, 施工速度快, 是一种节能环保型可循环使用的建筑结构, 所以在目前的工程建设中得到广泛应用。但门式刚架结构由于所用的结构材料强度高, 结构构件薄、细、长、柔, 且设计所用应力高, 连接构造及传递应力大, 加上结构对局部应力、几何偏差、振动、腐蚀等敏感性较强, 对强度、稳定、疲劳、连接都有着不可忽视的影响，因此加强对轻钢结构工程的施工质量控制显得十分重要。本人根据门式刚架结构制作特点，结合在建设公司钢结构分公司的厂房施工经验和体会，认为应从以下几个方面对门式刚架结构制作进行质量控制：

1 准备工作方面

1.1 材料准备

原材料进厂必须具有生产厂家质量保证书、产品合格证书及相关证明材料，严把原材料质量关。不合格产品禁止进入生产现场。

1.2 主材

（1）认真复核主材的几何尺寸及重量，检查材料表面质量，其表面锈蚀、麻点、划痕等缺陷深度不得大于钢材厚度允许偏差值的1/2，整体不允许有吊装、运输等原因而造成的“死弯”现象。

（2）按型号规格分开堆放并悬挂标示铭牌，堆放要求垫枕木、支架且分点均匀，板材之间垫草垫，不允许垫角钢等刚性材料，场地要求平整，易排水、易清扫、易装卸等。

（3）钢材的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。进口钢材产品的质量应符合设计和合同规定标准的要求。当采用其他钢材替代设计选用材料时，必须经原设计单位同意。

（4）钢材的成分、性能复验应符合现行国家有关工程质量验收标准的规定，复验应有国家技术质量监督部门认可的质量监督检测机构进行。

1.3 辅助材料

（1）焊条应符合国家现行标准GB5117—85，焊丝、焊剂符合国家现行标准GB1300—77之规定。

（2）焊剂在使用前必须按照出厂证明的规定进行烘焙，其含水量不得大于0.1%。

（3）CO2气体保护焊用的二氧化碳气体，其纯度不宜低于99.5%（体积比），含水率不得超过0.005%（重量比）。使用瓶装气体时，瓶内压力低于1N/ mm2时应停止使用。

1.3.4 焊条必须按施工图的要求使用，型号符合设计要求，禁止私自代用，也不得随意变更，特别是酸性焊条和碱性焊条二者不得混杂使用，否则会造成严重的工程质量事故。

1.4 工艺技术准备

（1）对设计图纸进行自审、互审、发现问题及时与设计单位联系，商讨解决。

（2）按工艺要求进行图纸转化、分解，以确保流水线作业。

（3）编制生产工艺流程图。

（4）按照图纸要求，对班组长、作业组长、设备机长、质检员、安全员、材料员等进行技术交底。

1.5 焊接试验及工艺评定

焊接试验和工艺评定是保证钢结构焊缝质量的前提，只有通过焊接试验和焊接工艺评定才能选择出最佳的焊接材料、焊接方法、焊接工艺参数、焊后热处理参数等，以保证焊接接头的力学性能达到设计要求。因此，按照国家规范规定，施工单位应进行焊接工艺评定。

（1）对初次采用的新工艺、新材料，应按产品相应的技术规程和技术条件做工艺评定试验。

（2）评定内容及试验条件与产品条件相对应。

（3）工艺评定试验所使用的钢材及焊接材料应与实际生产用料相同。

（4）工艺评定试验时由技术熟练的焊工操作。

2 下料方面

（1）下料前，复核主材型号、规格，清除钢板表面杂物，确保切割边缘50mm范围内无锈斑、油污等。

（2）清除板材表面和切割面氧化层及毛边、飞刺，最大磨削量不超过0.25mm。

（3）对于根据用料需对接的材料采取整板对接方式，接口开450坡口，并打磨处理。接板应采用手工电弧焊定位，CO2气体保护焊打底，碳弧气刨清根后半自动埋弧焊机焊接，确保达到一级焊缝。板材对接应在室内平台上进行，要求平台本身水平度误差不超过2mm。

3 校直方面

凡切割后的板材，必须经平板机挤压校直，以释放钢板本身内应力及切割应力，从而减少或避免焊接变形。

4 制孔方面

孔加工在轻型门式刚架房屋结构中占有一定的比重，尤其是高强螺栓的采用，使孔加工不仅在数量上，而且在精度要求上都有了很大的提高。

（1）具体加工时应严格按照工艺卡及工艺图纸要求，小件制孔拟采用数控钻床，大件制孔拟采用先确定钻孔位置后，再用数控三维钻结合移动式摇臂钻床加工，从而确保制孔的质量。

（2）当螺栓孔的偏差超过了允许偏差所规定的允许值时，允许采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔，严禁采用钢块填塞。

5 组立方面

（1）选用CO2气体保护焊对称定位焊，焊丝根据板材的材质选用，焊角尺寸4mm、长度30mm，间距400mm。

（2）组立过程中，随时用钢板尺测量翼缘板相对于腹板的对称度，最大误差不超过1.5mm。

（3）组立完毕经自检后，焊接两端头引、收弧板长度应为50 mm为宜。

6 焊接方面

（1）焊接前，清除焊缝两侧不小于50 mm以内的铁锈、油污、水分等杂质，确保焊缝质量。

（2）焊接人员必须全部持证上岗。

（3）根据板材厚度，按照GZZS—13《埋弧自动焊作业指导书》及《焊接工艺规程》确定焊接参数。严禁私自更改焊接参数。

（4）门式刚架柱或梁需要拼接时，翼缘板与腹板的拼缝要错开200 mm以上，且拼缝要错开加筋肋200 mm以上，拼接缝要求与母材等强度、全熔透焊接，并进行超声波检查。超声波探伤一级焊缝100%探伤，二级焊缝20%探伤，应一次检查合格率100%。

（5）焊接完毕后，必须清理焊缝表面焊渣及两侧飞溅物，检查焊缝尺寸必须符合工艺要求。

（6）门式刚架柱或梁的直角角焊缝表面应成直线形或凹形，以降低内应力。

（7）焊缝出现裂纹时要查清原因，订出返修工艺后再处理。同一部位的返修次数不宜超过两次。

（8）焊缝外观应均匀，焊道与焊道及焊道与基本金属之间应平滑过度。

7 矫正方面

钢结构矫正就是通过外力或加热作用，使钢材较短部分的纤维伸长，或使钢材较长部分的纤维缩短，最后迫使钢材反变形，以使材料或构件达到平直及一定几何形状要求，并符合技术标准的工艺方法。

（1）根据腹板厚度，确定腹板扶正轮的距离，间隙控制在2mm范围内。

（2）矫正前，应用专用直角尺测量翼缘板相对于腹板垂直度，确定翼缘板矫正量。

（3）矫正过程中，分阶段调整主矫正轮，每次下压量不超过2mm，以防止翼缘板下压过量。并随时用专用直角尺测量垂直度及翼缘板对称点的水平度，确保符合《钢结构工程施工质量验收规范》要求。

8 零星构件组对方面

（1） 零星构件组对前，零星构件必须检验合格，连接接触面和沿焊缝边缘30—50 mm范围内无铁锈、毛刺、污垢、水、油污等杂物。

（2）当采用夹具组装时，拆除夹具时不得损伤母材，对残留的焊瘤应修平磨光。

（3）焊接材料必须以材料匹配表为准。定位焊采用手工电弧焊，其他焊接采用CO2气体保护焊。

（4）焊缝质量必须符合国家要求焊接标准。

（5）对门式刚架柱或梁的加筋肋端部要进行围焊，以避免在长期使用过程中端部产生疲劳裂缝。

9 人员方面

（1）生产操作人员应培训上岗，加强技术指导，提高操作人员的工艺意识。

（2）加强技术人员的责任心，提高专检人员的责任心，严把质量关。

（3）提高管理人员的质量意识。

10 结束语

综上所述，门式刚架结构制作的质量控制贯穿于整个制作过程的每一个工序，而施工工序是形成施工质量的必要因素，为了把工程质量从事后检查转向事前控制，达到“以预防为主”的目的，必须加强对施工工序的质量控制。

随着我国经济的飞速发展，我国的建筑工程质量的总体水平不断提高，质量作为一个企业整体素质的展示，也是一个企业综合实力的体现。集团公司目前处于快速发展时期，每年投入几十亿元进行基本建设，提高工程质量和加强工程质量监督，意义重大。所以，我们更要从实际出发，不断探索质量控制管理的新思路、新方式，让质量管理发挥出最大的功效！