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如何实现钢结构工程在现场安装过程中的质量控制工作建议

2022-06-24谢新锋

城市建设理论研究(电子版) 2022年13期
关键词:钢柱钢梁高强

谢新锋

广州建筑股份有限公司 广东 广州 510030

在建筑行业中,钢结构工程得到广泛应用和推广,若是在钢结构工程的现场安装过程中出现问题,将会严重影响到后续的施工作业,不仅会影响到施工工期,导致钢结构外观受到损坏,浪费材料,同时有可能会威胁到工作人员的生命安全,给社会和企业发展带来负面影响。因此,在钢结构工程现场安装过程中需要加强质量控制,做好施工预防工作。

1 控制钢结构工程质量

在钢结构工程施工作业中,控制工程质量要求对工程施工的全过程进行质量控制,具体而言,施工单位不仅需要对现场施工人员的施工技术进行控制和管理,同时还需要对作业活动的结果进行控制,工程的不同相关方根据自身对工程施工的质量要求,科学制定工程施工的计划、质量目标、施工方案、施工技术以及施工人员的配置,同时,严格按照要求落实各项控制质量的措施,对活动质量结果进行正确评价和验收;此外,参与工程的相关企业还需要加强对工程的施工工序和施工质量进行控制和检查,从而确保每个阶段的施工工序和质量符合要求,进而进入后续施工环节,对不同施工环节中的质量问题进行正确分析,有针对性进行问题解决,保证工程施工质量[1]。

2 钢结构特点分析

在建筑工程中推广应用钢结构,主要特点如下:首先,钢结构的施工周期较短,施工人员可以在工厂生产钢结构构件,在现场安装钢结构,进而对施工时间进行缩短,节约施工工期;钢结构具有较大的空间,钢材比混凝土结构的抗侧弯、抗压强度大,并能够在相同强度下对截面进行缩小,进而扩大空间;钢结构材料可以循环使用,钢结构工程中使用的施工材料可以二次利用,进而避免大量建筑垃圾的产生;钢结构具有较好的抗震性能,由于钢结构自重轻,并且是柔性结构,所以能够对地震等自然灾害的影响程度进行有效降低;耐火性较差,由于钢材比钢筋混凝土的导热系数大,所以没有较强的耐火性能,若是温度超过600度,钢结构自身的刚度和强度将会直接消失;钢结构具有均匀的质地,若是科学使用和保护钢结构,外界因素对钢结构的影响将会得到有效控制和降低;钢结构具有良好的塑性和韧性,钢材受到普通受力的影响下不会出现损伤或者是断裂等现象,当钢结构持续受力,内部的作用力会得到合理分配,确保钢结构具有平衡的应力,尽量减少作用力对钢结构造成的负面影响;钢结构对荷载的适应能力较强,从而对钢结构出现坍塌的几率进行降低。

3 建筑工程中应用钢结构的优势

在建筑工程中应用钢结构的主要优势表现在以下四点:第一,钢结构工程的施工效率快,施工单位可以在较短时间内搭建结构,缩短施工周期,能够对不必要的施工时间进行有效压缩;第二,由于钢结构具有较好的塑性和韧性,因此,在实际施工中能够适应变形,对使用空间进行增加,同时根据力学原理设计钢结构的整体构造,确保钢结构工程拥有充足的空间,整体结构更加稳定;第三,钢结构工程在具体施工中不会对周边环境造成较大的影响,同时浪费资源的现象也不会产生,具有较强的节能环保优势,在施工中坚持绿色化理念,能够有效地支持和保障建筑工程长久发展;第四,钢结构工程整体的施工成本较低,施工单位不需要投入大量的资金用来采购工程施工设备、材料,钢结构造价低廉,大多数材料能够再次使用,因此在成本控制上优势比较明显[2]。

4 钢结构工程中控制现场安装质量的有效对策

4.1 做好安装前的准备工作

钢结构工程中,加强现场安装质量控制,首先需要做好安装前的准备工作,具体如下:

首先,施工单位需要对设计的钢结构施工组织方案进行严格审查,做好事前和主动控制工作,详细审查钢结构工程的施工工艺、施工流程、安全专项、结构安装方法、工艺装备等内容。设计的施工组织方案主要是用来对工程施工进行全面指导,对安装和施工技术进行确定,完善的施工组织方案能够对工程整体的安装和施工进度和质量产生直接影响。所以,在安装钢结构工程的准备工作中需要有针对性审查施工组织方案,对钢结构工程的施工流程进行确定,具体如图所示。

图1 钢结构工程的施工流程图

其次,加强安装前准备工作的质量控制,还需要确保埋设的钢板和钢梁支座锚栓具有较高的精准度,因为单个或者多个螺栓之间的高低偏差和间距直接会对安装钢结构的质量产生影响。因此,在安装之前,需要结合测量的控制网复核安装支座的标高和轴线,严格按照要求在安装基础面使用红色的警示标志对定位安装的轴线进行标注,之后开展相关的安装工作。

最后,加强验收钢构件的质量,施工单位可以在工厂加工生产钢构件,然而,在运输进场钢构件之前,加工厂首先需要检查钢构件的制造环节,确保钢构件质量符合要求,才能够进场安装使用;同时,钢构件进场之后,现场的工作人员也需要按照货单对钢构件的数量和编号进行核查,根据设计图纸检查钢构件的外观形状和几何尺寸,并检查钢构件的相关资料,例如,检查钢材材质的复查证明、钢材存放地以及生产证明、钢构件无损检测报告等;现场堆放钢构件的过程中也需要垫平稳放,从而避免钢构件出现变形现象[3]。

4.2 制造钢结构

施工单位在进行钢结构制作的过程中也需要严格结合制作钢结构的工艺和流程,确保制作的钢结构符合标准要求。在制作钢结构的过程中加强质量控制的要点有:首先,在制作之前,工作人员需要对钢结构的搭接尺寸进行明确,并进行胎架划线的标注,对拼装结构进行确认,并准确进行基准线的设置;其次,制作技术人员需要对技术规范进行熟悉和掌握,对拼装方式进行明确,制作拼接工作结束后还需要对钢结构进行检查和复核;最后,完成制作连接钢结构的工作后,技术人员还需要对构件组成和制作尺寸进行核对,对钢结构制作是否存在误差问题进行仔细检查。

4.3 钢柱和钢梁的安装

在安装钢柱和钢梁的过程中,首先,施工人员需要对安装钢柱的步骤进行控制,对吊运设备质量进行控制,同时严格按照工程施工周期、现场环境以及设计的构件参数,提前摆放好现场的吊运设备,调配工作人员;其次,在吊装之前做好检验工作,在进行钢柱吊装之前,施工人员需要重新检查基础和地脚螺栓,确保钢柱的几何尺寸和外观质量完好,同时明确安装位置;在起吊钢柱根部的过程中,也需要垫好模板,从而避免钢柱的底板与地面进行摩擦或者是拖拉;在进行钢柱就位的过程中需要缓慢回钩,精确进行螺栓穿引,确保钢柱的地脚螺栓牢固,使用四根缆绳有效封固钢柱的顶端;横梁就位之后,还需要在两端使用缆绳封固,确保横梁和缆绳的方向垂直;主构件平稳之后,将临时缆绳拆除;对校正钢柱的质量进行控制,在钢柱安装过程中,科学校正安装的单构件,使用两台经纬仪从不同方向测控和调整;在进行标高控制的过程中,对柱顶的标高偏差在一定范围内进行控制;对安装钢梁的质量进行控制,钢柱安装之后,起吊钢梁进行对正,调整好钢构件的位置,若是连接板螺栓孔对正,可以使用螺栓定位;固定好下层的钢梁之后,然后固定上层钢梁,主梁安装之后安装次梁;对整体钢柱和钢梁进行校正质量控制,仍然是使用两台经纬仪从不同方向测控和调整钢梁和钢柱的垂直度和标高,确保相关参数符合标准要求之后将高强螺栓拧紧;最后,还需要对安装钢结构构件的质量进行监督,从而保证钢结构工程整体的质量[4]。

4.4 进行高强螺栓的安装

在钢结构工程现场安装中,高强螺栓是重要的连接零部件,现场安装质量控制的内容也包括对高强螺栓的安装和检测控制。在安装高强螺栓的过程中,需要保证穿孔自由,避免使用锤子对穿孔进行打击,同时确保具有统一的方向,在螺母一侧设置垫圈,进而保证高强螺栓具有平整的连接板;在进行梁柱连接板安装的过程中,在两端共同穿入四颗高强螺栓并进行初拧;若是柱上梁在相同节,则需要按照从上层钢梁到下层钢梁再到中间层钢梁的顺序拧紧高强螺栓;若是钢梁在相同层,则需要先拧紧主梁高强螺栓,再拧紧次梁螺栓;若是节点相同,则按照初拧到终拧、中心向四周的顺序拧紧高强螺栓。

高强螺栓在实际应用中主要是连接主梁与次梁、主梁与钢柱之间的节点腹板,在安装螺栓的过程中,还需要注意,首先需要确保连接腹板的接触面没有进行防腐漆的涂刷,安装前清理干净腹板的接触面,在安装螺栓孔的过程中避免使用气割扩孔方式,拧紧螺栓之后,也需要检查外露的螺纹符合工程安装要求,避免螺栓一端使用的垫片数量超过两个;在使用高强螺栓之前,还需要对螺栓的质量合格证明和复试报告等文件进行检查,螺栓终拧之后还需要对扭矩进行注意检查,及时更换超拧的高强螺栓。

4.5 安装钢立柱

在安装钢立柱的过程中,首先需要对地脚螺栓和基础承台进行清理,在基础承台放线测量,确定建筑的轴线,之后对建筑轴线和钢立柱中线距离进行调整,得出准确的安装钢立柱位置;由于混凝土的承台面无法达到规范要求的平整精度,所以,在浇筑混凝土承台的过程中也需要确保承台面低于立柱底板大概5厘米的高度,同时通过螺母调平的方法找平钢柱底板的标高,这种方法简单操作,同时具有较高的精度;在安装立柱之前,还需要对相邻钢立柱的柱脚和柱顶位置进行中线位置的标注,使用油性笔进行标记;安装立柱工作结束后,使用两台全站仪从两个方向同时进行立柱中线的观测,之后结合观测情况调整立柱,若是柱顶和柱脚中线一致,则说明安装的钢立柱是垂直地面的,之后将螺母拧紧松开吊钩。

4.6 焊接钢结构

在钢结构工程现场安装质量控制中,还需要加强钢结构焊接施工的质量控制,在焊接施工中,主要使用制动焊接方式完成钢结构的焊接工作;同时也会搭配手动焊接方法,焊接操作钢结构的不同部分。在具体的焊接施工中,因为不同的主观和客观因素的影响,焊接的钢结构可能会出现焊瘤、咬边、夹渣等现象,进而直接影响到钢结构的焊接质量,因此,为了对钢结构焊接质量进行有效控制,降低焊接问题出现的几率,规避焊接风险,施工单位还需要加强对焊接人员的专业技能和水平的提升,科学开展技术培训活动,促使焊接人员学习并掌握焊接技术,施工单位也需要对焊接人员的培训结果进行检测和考核,定期考核焊接人员,督促焊接人员了解并纠正自身的不足和问题,有针对性强化焊接人员的专业技能和操作水平,进而从源头上降低钢结构焊接问题的出现,规范焊接施工操作,提高钢结构的焊接质量;焊接施工作业完成之后,施工单位还需要全面检查施工对象,及时发现、分析和处理焊接过程中的问题,进而避免干扰到后续的钢结构施工质量和效率。

4.7 焊接梁柱的连接节点

在进行钢柱与主梁上下翼缘节点的焊接工作中主要是使用破口电焊的方式进行连接,安装完成梁柱之后,需要校正和核查梁柱的安装质量,合格后拧紧高强螺栓,之后检测扭矩合格后开展连接节点的焊接工作。通过手工方式焊接梁柱节点的施工作业很容易出现裂缝、气孔、夹渣、咬边等各种质量问题,尤其是现场施工环境恶劣,无法保证高空焊接施工质量。所以,在焊接施工之前需要清理干净焊口表面,避免焊口表面出现油污、锈斑等问题,同时确保焊接人员持证上岗,具有较高的技术水平,可以先进行试焊接,之后探伤检测焊缝,合格后进行大面积的节点焊接施工。

4.8 进行钢结构除锈和涂装工作

在钢结构工程现场安装质量控制工作中,施工单位很容易忽视的环节就是钢结构的除锈和涂装工作,同时这也是工程施工的薄弱环节,直接会影响到钢结构的施工质量,因为钢结构除锈和涂装质量好坏直接会对钢结构后续使用的维修成本、使用寿命、耐火时间、结构安全等产生影响。所以,施工单位需要正确认识到钢结构除锈和涂装工作的重要性,强化责任和质量意识,正确开展钢结构的涂装工作,重视涂装的具体施工,并对除锈和涂装工作中的问题进行科学分析和解决,严格检查和验收不同工序中的施工质量,进而保障钢结构除锈和涂装质量。在具体钢结构涂装工作中加强质量控制需要做好以下几点:首先,严格按照工程设计要求检查和验收钢结构的除锈质量;其次,对涂装原材料的质量和证明文件进行检查,确保防火涂料得到消防部门的认可;最后,在涂装之前,对钢结构表面的油污、泥土等各种杂物进行彻底清除[5]。

5 结语

总之,在建筑工程中推广应用钢结构工程具有一定的优势,在钢结构工程安装施工中,施工单位需要加强现场安装过程的质量控制和管理,不仅要对钢结构安装施工特点进行明确,严格按照施工组织方案开展各项施工工序,确定和落实控制工程安装质量的措施,做好钢结构安装前的准备和安装工作的质量控制,严格按照规范进行钢结构的安装,从而提高钢结构工程的现场安装质量,整体提升钢结构工程建设的经济效益和社会效益,推动建筑行业的可持续发展。

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