厂房建设中钢结构质量及施工技术
2022-09-08陈骥野
陈骥野
八冶建设集团有限公司 甘肃金昌 737100
钢结构工程具有施工周期相对较短、建设投入成本较低、稳定性较好等方面的优势,近年来,很多厂房建设都使用以钢结构为主体的建筑施工形式。但是钢结构在具体建设过程中,往往会因为厂房工程荷载较高、跨度较大,造成相应的施工工艺非常复杂,一旦其中某一环节存在问题,必然会大大影响到钢结构的施工质量,甚至影响到整个厂房的建设质量。基于此,施工单位需要深入了解钢结构及其施工技术,明确造成施工质量问题发生的相关原因,从而提出针对性的解决措施,切实保障厂房建设中钢结构的质量与安全。
1 钢结构的相关概述
对于建筑工程而言,使用钢结构作为整个建筑的主体结构,需要投入较高的成本造价,然而钢结构建筑的质量分布较为均匀,正是这一特征,使得钢结构建筑的质量相对传统建筑结构更为优秀。据相关研究表明,基于受力层面进行精准的理论计算,可以了解到钢结构的理论受力状况与具体受力情况并无差别,且钢结构具备优良的可塑性与韧性,相较于其他结构的建筑工程,钢结构建筑工程具备更强的抗冲击能力。因为钢结构具备很强的匀称性,所以,在具体建筑工程中应用钢结构,有利于实现全程的机械化建筑,在极大程度上提高工程效率。
在钢结构建筑工程建设过程中,需要注重对钢结构的质量控制,主要涉及材料质量、不同零件质量、焊接质量这三个方面,其中钢结构对主体材料和辅助材料均具有很高的要求,为此我国出台了一系列关于钢结构使用材料的硬性规定,其中明确要求钢结构使用国外进口材料时,必须对这些材料是否满足国家具体标准与工程相关合同条款进行二次检查,在正式安装使用时,需要综合考虑是否满足工程建设的具体要求。通常而言,不同的零件在组合过程中,往往会在极大程度上影响到整个建筑的衔接性,所以必须结合建筑工程的具体状况,挑选合适的零件。对于钢结构的焊接,必须采取有效措施来尽量规避焊接缝的出现,从而确保整个工程的质量。
2 钢结构的施工技术
2.1 测量施工
在钢结构施工前需要做好测量工作,即先构建水准基点,确保这些基点的分布均匀;在明确水准基点以后,需结合这些基点来开展测量工作,详细标注钢筋位置,还需利用水泥砂浆来合理保护这些基点。接下来,需要采用科学方法来测试每两个水准基点之间的高程,然后通过科学管理轴线,以便施工人员更好地明确平面轴线的位置,从而有效把控钢结构的安装质量。
2.2 预埋基础混凝土内螺栓
施工人员需要充分掌握钢结构各构件中所需使用的螺栓的数量、规格及型号等方面的信息,然后依据相关要求进行螺栓预埋,且及时开展浇筑与振捣工作。在钢结构、螺栓浇筑与振捣过程中,使用黄油、塑料薄膜有效包裹螺栓丝扣,防止混凝土被污染,最后需要科学明确钢结构混凝土的浇筑与振捣过程中出现的位移情况,待完成浇筑工作以后,需要及时对施工现场进行清理。
2.3 合理应用吊装技术
在钢柱吊装过程中,需要借助起重机沿着钢材跨边或是跨中来进行吊装施工,所以起重机是整个吊装作业中最为关键的工具。在正式吊装前,必须做好起重机的支撑与固定工作,合理调整钢柱的轴线,并利用专门的角尺来认真检查钢柱的轴线位置,确保钢柱轴线的精确度处于规定范围之内,若发现轴线位置不正确,必须尽快做出有效的调整,或重新支撑和固定起重机,从而确保钢柱吊装施工的安全、稳定开展。同时,在施工现场条件良好的情况下,可使用支臂车,若条件较差,可使用临时的井字形爬梯,从而确保施工人员高空作业的安全性。另外,待钢柱吊装就位后,需要立即安装垫板,妥善固定双螺丝母,拉好缆风绳,还需严格坚持每一项工作,从而确保整个钢柱吊装施工质量均符合相关规范和要求。
2.4 钢柱定位技术
在钢结构框架定位过程中,只有保证第一节钢柱定位的准确性,才能确保后续施工的质量。对于两个原始端点的测试,必须保证起点位置的合理性,并结合钢结构施工的具体情况来科学选择起点位置,将其作为第二测试点,所选位置应具有良好的视野,不会损坏到其他施工工作,最后需要利用闭合的方法来合理明确每个钢柱的所有参数值。柱脚锚栓作为钢结构施工中最为关键的一部分,在具体施工过程中可使用锚柱支架平台,通过合理设计这一平台,确保周边支架的可靠性,将角钢作为锚柱支架平台的支撑物,从而确保柱脚锚栓不会受到混凝土浇筑等其他因素的影响。另外,通过相应设施来明确钢柱的中心方位,并在锚柱周围进行合理的线路布置,确保线路的偏差控制在合理范围之内。待完成锚栓支架安装以后,需要使用全站仪进行全面检测,保证钢柱方位的科学性,若存在误差,必须及时进行调整,并且进行二次检验,以此来确保方位数值的精准度。
3 厂房建设中钢结构施工中存在的问题
3.1 材料质量不符合规范
当前,我国钢结构材料质量参差不齐。对于一些声誉良好的生产厂家而言,其掌握先进的生产技术,配备了完善的生产设备设施,生产出的钢材质量较高,但是价格也比较昂贵。对于一些小型生产厂家而言,由于缺少资金与技术的支持,在钢材生产过程中依然以传统的人工加工方式为主,这就导致钢材的价格虽然比较便宜,但是难以确保钢材的质量。
3.2 钢结构施工不合理
在厂房建设的钢结构施工过程中,由于很多施工单位的施工技术水平比较差,施工人员的综合素质难以满足工程建设需要,这就严重影响到整个工程的施工效果,既会造成施工组织不够标准,还会延长工程施工周期,从而难以确保厂房建设中钢结构的质量。
3.3 钢结构焊接工艺有待改进
对于钢结构厂房建设而言,必须利用焊接来确保结构的安装,然而因为施工人员的焊接水平与焊接技术能力相对较低,所以在具体操作中极易出现缝隙、夹渣和气泡等质量问题,这些问题往往会大大降低厂房的承载能力,还会造成整个厂房的结构失稳,甚至引发安全隐患。
4 厂房建设中钢结构施工质量的控制策略
为有效提升厂房建设中的钢结构施工质量,在施工前应做好准备工作,并在施工中严格控制各道工序的质量,最后做好施工质量验收。
4.1 做好施工前的准备工作
4.1.1 严格把控施工图纸的质量
严格来说,设计人员需要按照钢结构厂房建设的具体要求和标准来开展施工图纸设计工作,待初步出具施工图纸后,需要交由施工单位对施工部件加以合理优化,在这一过程中,施工单位需要从客观角度出发,对施工图纸进行认真核查,找出其中存在的细节问题,然后告知设计人员,对施工图纸进行二次修改和完善,从而保证施工图纸的质量,较好地促进钢结构厂房建设工作的有序展开。
4.1.2 合理编制施工方案
针对施工方案的制订,施工单位需要严格按照国家相关法律条例、规章制度,保证施工方案符合这些法律规范,然后安排专人深入工程施工现场进行全面勘察,充分掌握和了解钢结构厂房建设项目的特征,以此为基础,编制出科学、有效的施工方案,只有这样才能够确保施工方案和厂房建设项目施工情况相契合,更具可行性与参考性。可以说,良好的施工方案有利于施工人员合理地布置施工场地,准确地划分施工区域和选择施工技术与施工工艺,也直接关系到整个厂房建设项目的最终效果。基于此,在具体实践中,施工单位必须高度重视施工方案的编制,在对其进行编制时,合理完善施工材料的采购、施工设备的选择、施工进度的规划、施工技术的管理等方面的内容。
4.1.3 科学评定焊接工艺
通常而言,在钢结构厂房建设项目施工过程中,时常需要使用焊接工艺来对各个施工部件进行有效连接。所以,焊接质量的好坏直接关系到整个钢结构厂房建设项目的质量。在焊接之前,施工单位必须安排焊接工艺水平高超、焊接经验丰富的施工人员负责焊接施工作业,待选定施工人员以后,其需要结合工程的具体情况和实际特征,选择适应的焊接技术,明确焊接参数,制定科学的焊接流程,从而切实保障各个施工部件的焊接质量。
4.1.4 合理布置施工现场
相较于混凝土结构建筑项目,钢结构厂房建设项目的占地面积比较小,可以与土建交叉在一起开展施工工作。但是钢结构的构建比较繁杂,施工部件的拼装需要使用很大的区域,加上施工过程中需要使用吊机等机械设备,所以为确保施工作业的有序、顺利展开,在施工前必须合理布置施工场地,充分利用施工现场的土地资源,对每一个施工作业区域进行科学划分,如机械设备与其他车辆的移动路线、施工部件的拼接与安装区域、不同施工材料的堆放区域等,以此来有效提高施工人员的施工效率,减少运输造成的损耗,并提高施工现场的整洁程度。
4.1.5 严格把关施工材料的采购质量
对于钢结构厂房建设中所需的主钢、次钢等施工材料,施工单位需要严格依据施工图纸要求,选择具有良好品牌声誉、性价比高、质量合规的专业生产厂家,并在施工材料进场前做好检验工作,确保符合工程施工标准,才能够进入施工现场,最后做好相应的存放、保管工作,从而切实保障施工材料的质量。
4.2 严格控制每一道施工工序的质量
4.2.1 完善地基工程施工
地基施工在钢结构厂房建设中发挥着至关重要的作用,也是开展厂房建设项目施工的先决条件。基于此,施工单位应提高对地基工程施工的重视程度,结合钢结构厂房建设项目的具体要求、施工现场及其周边环境情况,来选择合适的施工材料开展地基施工,从而确保地基施工的可靠性与安全性。
4.2.2 加强焊接构件的管理
在具体施工过程中,施工人员应以谨慎、细致的工作态度来审核焊条的质量。由于焊接的性质直接影响到构件的焊接效果,通常而言,如果焊条的具体性质为偏酸,说明其质量比较差。所以,施工人员必须保证焊条的湿度相对较低,表面比较平滑,在构件焊接作业开展前,应做好焊条的热处理工作,从而实现对焊接点的冷却速率加以精准控制,确保最终的焊接效果与质量。
4.2.3 做好钢结构的防腐蚀工作
在钢结构厂房建设施工时,施工人员需要采用合适的防腐材料对钢结构进行喷涂,进而防止钢结构发生腐蚀或生锈等问题。具体实施内容为:第一,结合具体施工状况,选择专门的除锈设备,使用抛射除锈方法和符合工程施工工艺要求的磨料来开展除锈工作,在除锈以后,需要重新对钢结构进行上漆;第二,在焊接结束以后,钢结构表面往往附着一些碎渣、尘土及油漆等,这时需要采用相应的工具来对这些杂物进行清理;第三,严格依据钢结构涂装的要求,对除锈施工的质量进行有效控制,为后续涂装工作的开展提供良好的环境。
4.2.4 合理控制涂装的质量
钢结构厂房建设项目的涂装通常涉及防腐与防火两个方面,在具体涂装过程中,施工人员需要合理控制防腐涂料、涂装次数、每次涂装的间隔时间、涂层厚度等,保证每一项参数均满足相关规范和要求。针对防火涂装,需要在涂层处理过程中合理开展抗火性试验,保证钢结构防火涂层的黏度强度、抗压强度均满足相关规范和要求。
4.2.5 科学控制拼装的质量
为确保钢结构各构件之间拼装的精确度,在拼装过程中,施工人员应先选择有支撑的位置进行作业,然后依次进行钢结构支柱、屋梁间的系杆、屋面的木梁的安装。在这一过程中,需要对轴线与标高进行严格测量,特别是针对多节柱的安装,需要结合地面的控制轴线来明确其定位的轴线,从而有效减少安装误差。针对屋面梁的安装,需先在地面上对整个拼装与安装过程进行模拟,充分掌握相关操作方法后再进行吊装,从而有效提高施工效率和质量。
4.2.6 严格控制温度伸缩缝
由于钢结构对温度非常敏感,若温度过高,往往会导致钢结构发生变形扭曲问题。所以,在具体施工过程中,必须结合钢结构厂房的具体状况,对温度伸缩缝进行科学控制,如在纵向或者横向部分设置温度伸缩缝,或是采用双柱施工方法。针对横向的温度伸缩缝,可以在檀条和框架梁处使用槽钢夹板,也可使用椭圆孔滑动方式;针对纵向温度伸缩缝,需在屋架支座布置滚动支座。
4.3 做好施工验收工作
在钢结构厂房建设完工以后,相关部门需要严格依据《钢结构工程施工质量验收规范》等相关标准来开展施工验收工作,通常需依据分项工程验收,涉及钢结构的安全性、紧固件连接效果、单层钢结构安装质量等,若在验收过程中发现存在质量不合规问题,应督促施工单位及时整改,直到验收合格后才可交付。
结语
综上所述,在钢结构厂房建设施工过程中,施工单位必须充分掌握钢结构质量控制与施工技术的要点,并对当前钢结构施工中可能存在的各种质量问题进行深入剖析,然后针对性地提出相关解决办法,即严格控制施工图纸、施工方法、施工材料等各环节的质量,并对地基施工、焊接、拼装等施工工序进行科学把控,从而有效保证整个钢结构厂房工程的质量。