钢结构工业厂房施工技术及质量控制

吴 丽

(陕西建工机械施工集团有限公司，陕西 西安 710032)

0 引言

近几年，钢结构开始被广泛应用在建筑行业中，针对其所开展质量管理工作的复杂程度也与日俱增，实践证明，质量控制能够为钢结构厂房的施工管理提供保障，因此，要想使施工管理水平得到提升，关键是选择正确的施工技术，明确质量控制要点，在此基础上以项目施工管理提出的要求为依据，完成后续工作。

1 钢结构工业厂房的概述

1.1 优点

钢结构厂房的用途相对广泛，例如，仓库、工厂、办公楼等，其中，应用频率最高的领域，为大跨度单层建筑施工，这主要是因为钢结构厂房所需钢构件，在施工开始前就已经制作完成，施工时运至施工现场，现场拼装并焊接后，就可以投入使用，施工效率较高[1]。除此之外，钢结构的造价相对低廉且自重较轻，经济效益十分突出。

1.2 不足

钢结构厂房的不足，主要体现在三个方面，分别是钢材腐蚀、钢屋面较易被破坏、厂房基础失稳。导致钢材被腐蚀的原因，主要是部分钢材需要裸露在空气中；导致钢屋面被破坏的原因，主要是节点应力集中；导致厂房基础失稳的原因有两个：一个是所施加压力超过承载能力；另一个是路面存在软土、斜坡。

2 项目概况

陕西凝远新材料科技股份有限公司承建某车间项目，施工对象为单层门钢结构厂房，使用年限为50年，安全等级为2级。首先，主车间厂房的跨度为105 m，长度为140 m，檐口高度为13 m，用钢量约为1 000 t；其次，箱涵核废料集装箱的堆棚跨度为33 m，长度为44 m，檐口高度为16 m，用钢量约为124 t；最后，成品堆场的跨度为97 m，长度为127 m，柱顶标高为11 m，占地面积为12 000 m2，用钢量约为225 t。其中，主结构选择Q345B钢为主要材料，地脚螺栓选择Q235B钢为主要材料，屋面檩条是高频焊檩条，高强度螺栓是大六角摩擦型螺栓，墙面檩条是热镀锌钢，最终选择315型的彩钢单板作为围护结构[2]。在对项目进行施工的过程中，相关人员关注的重点主要落在两方面，分别是施工技术和质量控制，结合实际情况，归纳出了相应的经验，希望能够为其他从事相关工作的人员提供帮助(图1为施工现场图)。

3 钢结构工业厂房施工技术

3.1 三维建模

相关人员可以利用BIM技术，建立钢结构三维模型，提高校核设计图纸的精确度。实践证明，通过建立三维模型的方式，碰撞校核构件，可以提高复核设计的合理性，避免在实际施工过程中，出现安装碰撞的情况，需要注意一点，只有经过确认的模型，才能为现场施工提供指导。另外，相关人员还可以对钢结构节点图进行转化，生成加工数据所需信息，为提高钢结构构件加工精度奠定基础。

3.2 吊装钢结构

钢结构通常具有比其他结构更短的施工工期，所拼装钢结构具有经久耐用、便于维修、抗震性良好等优点，在实际应用的过程中，只需要定期对其进行保养和维护即可。在吊装钢结构前，施工人员应对预埋螺栓进行校核处理。复测螺栓轴线、标高和栓距，放出轴线，详细记录相关数据，处理预埋件油污，在完成上述工作后，方可对钢结构进行吊装。一般来说，钢结构的吊装流程如下：首先，安装钢柱，其次，安装系杆，最后，吊装钢梁。现阶段，较为常见的吊装方法为斜吊，将吊点设置在钢柱1/3处，综合利用旋转法和滑行法完成吊装。而钢梁吊装的方法，以悬空吊装为主，在钢梁吊装完成后，施工人员方可对屋架缆进行设置，用来固定第一榀/第二榀，在此基础上，借助松紧缆索，校正垂直度。

3.3 螺栓预埋

在对基础混凝土进行浇捣前，施工人员需要再次核查螺栓大小、长度、标高和位置，再固定预埋螺栓，利用黄油、塑料制品，包裹螺栓丝口，避免混凝土浇捣导致螺栓丝口被污染的情况出现。在浇筑混凝土的过程中，施工单位应选派经验丰富的人员，通过实地监察的方式，避免预埋螺栓位置改变、既定标高改变等问题发生，待浇筑环节告一段落，及时清理螺栓杆、螺栓丝口，为后续施工提供便利。

3.4 安装钢柱

钢结构施工，不仅可以提高施工效率，还能够提高厂房质量。研究结果表明，影响钢结构质量的因素，主要是螺栓精度、钢柱质量，如果所安装钢柱存在质量不达标的情况，钢结构质量自然会受到影响。上文中提到，安装钢柱的方法以吊装为主，在此过程中，施工人员应对钢柱捆绑是否扎实引起重视，对已经被吊装起来的钢柱，需要拧紧螺栓并进行吊设处理，只有这样才能避免钢柱松动的情况出现。

3.5 焊接钢结构

完成组装后，施工人员方可对钢结构进行焊接。通常情况下，钢结构的焊接方法，以二氧化碳气体保护焊接为主，由于焊接质量直接关系到钢结构的稳定性，因此，施工单位应落实持证上岗的制度，保证施工人员能够以焊接工艺规程所提出的要求为依据，完成操作，焊接过程中，施工人员应重点考虑焊缝强度，如表1所示。

表1 焊缝强度设计值

焊接工作的内容，包括端板焊接、部件对接焊接，施工人员应保证母材和引弧板焊接牢固，在实际焊接的过程中，先要封住母材、坡口内垫板的连接处，再通过逐层累焊的方式，填满坡口。在对每道焊缝进行焊接后，施工人员应及时清理焊渣与杂物，修补在焊接过程中发现的夹渣、气孔等质量缺陷，统一交由检测单位，通过超声波探伤的方式，对焊接质量进行检测，二级焊缝的探伤率为20%，一级焊缝的探伤率为100%[3]。

4 钢结构工业厂房施工质量控制

4.1 重视前期质量

钢结构厂房施工需要应用到大量构件，在起始阶段，严格审查设计质量，为基础工程的有效性提供保证，具有突出的现实意义。通常情况，单层钢结构厂房的基础采用独立基础，需要在独立基础施工时预埋地脚螺栓，另外，在对基础工程进行施工时，要想保证施工质量，施工人员应严格控制顶面标高、混凝土轴线、螺栓位置和数量，预埋地脚螺栓时借助钢板模具对螺栓孔进行定位，提高定位的精准度。除此之外，需要施工人员引起重视的内容，还包括：周密制定构件进场、实施工程全技术指导、强化现场管理等，目的是营造良好氛围，为施工的顺利进行奠定基础。

4.2 施工质量控制

在施工过程中，施工人员应严格按照施工方案进行施工，及时指出方案的错误和漏洞，联合设计人员，对方案进行更正，避免带来不必要的问题。另外，施工人员应做到了解并熟悉每道工序的内容，对进场前材料的质量进行抽检，按照工艺评定完成焊接施工，根据母材强度选择焊接材料，对于全熔透焊缝，施工人员应在完成超声波探伤的前提下，根据设计方案，测量并检查焊脚的尺寸和质量。

4.3 全面审核图纸

钢结构厂房施工所不可或缺的环节，即为图纸审核，换言之，要想对技术应用水平进行提升，以施工技术应用所提出的要求为依据，落实图纸审核工作很有必要，只有这样才能通过对比图纸审核的方式，提高质量管理的有效性。除此之外，在落实图纸审核工作的过程中，相关人员往往能够做到及时发现并解决质量问题，施工质量管理所取得的效果，自然能够得到保障。

4.4 进行竣工验收

无论是制作钢结构的构件、预拼装钢结构的构件还是安装钢结构的构件，严格控制质量都很有必要，竣工验收的内容，包括检查构件安装、出具证明文件等，只有保证钢结构在刚度、强度、抗震性等方面的表现，均能够达到项目要求，其耐用性才可以得到保证。如果在验收过程中，发现有质量不达标的构件存在，相关人员应立即将其返工，避免此构件投入使用，带来不必要的问题，在完成钢结构厂房的施工后，相关人员还需要出具竣工报告。要想保证竣工验收的有效性，以下内容需要引起相关人员的注意：第一，审查施工组织设计，在此基础上，为施工提供技术指导，施工组织设计是否完善，往往会直接影响到施工的进度和质量，因此，相关人员应加大审查组织设计的力度，包括持证上岗的情况，施工计划详细与否，新技术的具体应用等，保证施工顺利完成；第二，定期面向施工人员展开培训，调查研究表明，多数参与钢结构厂房施工的人员，在业务能力、文化素质等方面，均处于较低的水平，只有加大培训力度，才能避免设计要求被误解的情况出现，另外，这样做还能够使施工人员具有更高的专业水平，对施工的热情与积极性，自然也会得到激发。

5 结语

通过对上文中讨论的内容进行分析能够看出，拓展钢结构应用范围的关键是严格控制施工质量、把控施工进度并优化施工技术，具体来说，就是以技术应用管理提出的要求为依据，明确影响施工质量的因素，结合实际情况制定管理对策，使施工技术的应用水平得到提升，为钢结构工业厂房的推广奠定坚实基础。