简述商办楼项目钢框架结构施工技术质量控制

孙百新

浙江省一建建设集团有限公司 浙江 杭州 310000

1 引言

钢结构主要由钢板、型钢等材料拼接而成，为此钢结构加工制作精确高，结构节点复杂，钢结构拼接吊装质量要求高，对现场施工管理提出了较大挑战。因此如何做好钢框结构施工技术控制管理，能够更好的获得施工效率以及更高的施工质量，对钢结构施工和发展有着重要意义。

2 工程实例

陆家嘴前滩07-02地块项目，总建筑面积56523m2；本工程共有三个单体组成：A-1#为核心筒+钢框架结构，共10层；A-2#和A-3#均为钢框架结构，分别为7层和2层。地下室为劲性结构，共分布有65根劲性钢柱；地上钢结构主要由钢框柱和钢梁组成，框架柱结构形式为箱型柱和圆管柱，钢梁主要为H型钢梁，楼板采用钢筋桁架板及闭口型压型钢板（见图1）。

图1 项目效果图

3 钢框结构施工重点难点

本工程钢结构体量较大，截面种类多变，有构造复杂的异型构件，深化设计工作涉及专业广、单位多，如何进行合理的分段分节，满足制作、吊装及结构受力要求，深化设计和协调管理工作，确保本工程顺利施工是重点之一。

本工程复杂节点主要包括异型框架柱与框架梁的连接节点，以及框架柱柱脚节点，该类节点构造复杂，又属于结构重要部位节点，加工制作难度大，要求高。

本工程部分构件节点较为复杂，超厚板较多，使得焊接拘束度大，易造成应力集中。为了控制焊接过程中产生应力，确保钢结构几何尺寸正确及工程质量，需要采取针对性措施，保证钢结构施工质量是关键之一。

4 钢框架结构施工技术质量控制措施

4.1 钢结构施工测量控制

4.1.1 测量控制网建立与布置

项目技术人员首先建立现场平面和高程控制点，并做好控制点的复测和验证，确保其精度满足测量精度和相关质量规范要求。

4.1.2 工程测量方法

（1）柱脚锚栓预埋测量方法：柱脚锚栓作为钢结构安装的第一步工序，为此，柱脚锚栓安装定位的精度质量必须严格控制。首先通过内业计算，得出柱脚锚栓的空间坐标，在土建钢筋绑扎基本完成时，测量放线确定柱脚定位环板的轴线位置，安装好定位环板和锚栓；在土建钢筋绑扎后浇注混凝土前，对锚栓位置进行复测。混凝土浇筑过程中，专人看护，防止混凝土振捣致使锚栓移位。

（2）钢柱安装测量方法：钢柱从吊装就位开始测量控制，移交焊接施工到焊后柱顶标高整体复核，安装过程主控钢柱垂直度、扭转度、柱顶平面坐标观测及累积误差消除、柱顶标高累积误差消除。钢柱控制部位为柱顶中心点，校正方法采用全站仪直接观测柱顶轴线、标高偏差进行测量、校正。

（3）钢梁安装测量方法：钢梁的测量校正主要为标高和轴线控制，标高主要通过钢柱牛腿的定位，首先在钢柱上用仪器测定出连接钢梁的牛腿标高，然后校对钢梁设计安装的位置标高，再确定临时定位钢板固定。钢梁轴线通过钢柱轴线引出，并用经纬仪对各道轴线进行复测和校正。

（4）结构整体外形精度控制：为充分保证结构测控精度，在每层结构尺寸受控后，阶段性对结构整体进行三维坐标拟合，采用全站仪三维极坐标法控制各重要控制点的空间位置。在外控二级控制点测设的三级控制网控制点设全站仪，直接测出结构外框控制点三维坐标，并按点号做好记录。将测得的数值输入电脑，绘制实测坐标线模图，通过电脑对实体线模与理论模型演示，找出差值进行纠正，从而避免和减少在施工安装过程中产生的误差。

4.2 钢结构运输与验收

钢构件材料从专业制造单位出厂，用专车运输至施工现场，每件钢构件及材料进场时必须进行编号，每批钢构件进场，现场至少准备一个柱节安装区域所需构件，同时构件及材料进场时，提前准备好现场堆放和吊装的场地，处理协调好加工制作与现场安装的时间链接，确保钢结构安装施工进度。每车钢构件材料到场，项目技术质量专检人员对构件的数量及编号进行逐一检验，钢柱、钢梁、斜撑等型构件应在卸车前检查构件尺寸、板厚、外观等质量控制因素，发现异常，立即采取相应措施，确保钢结构材料供应及时准确。

钢结构进场严格按设计图纸和规范标准要求，对构件进行几何尺寸、焊缝全面验收，合格后，办理构件验收和工序交接手续。

4.3 钢结构安装施工［1］

4.3.1 地下室地脚锚栓安装

钢柱地脚锚栓埋设的精确度是保证钢柱吊装施工质量的关键。首先应在制作好的预埋锚栓钢板上标出十字中心线。在钢筋绑扎的面层筋上进行钢板预埋件的定位放线和标高测定；再根据钢柱中心线坐标，放出中心十字线进行标识；将预埋件板上的十字中心线与钢筋面层筋上测放出的十字中心线重合；通过安装就位校正，确定位置准确后，再进行加固固定。

为避免在混凝土浇筑过程中对埋设好的地脚螺栓和预埋钢板产生位移，采用地脚螺栓孔径、孔距开好的锚栓定位板，保证地脚螺栓埋设质量。确保预埋锚栓钢板与梁柱钢筋连接稳固。并做好对外露丝扣的螺栓进行包裹保护工；在混凝土浇筑过程中经常性进行复核校验等工作。

4.3.2 吊装工况分析

本项目通过综合考滤和计算，钢结构施工阶段布置两台塔吊，A1区布置一台W350-16T塔吊；A2区域靠近A3一侧布置一台TC8039-25塔吊。

根据塔吊起重能力与钢柱的分布位置，结合现场安装条件，钢柱采取两层一节分段，部分构件按照一层一节分段，钢柱分段位置选取在楼层结构标高向上 1.2m 位置，最大分段长度9.0m，最大重量 16.9t，满足吊装需要。

4.3.3 钢柱安装

（1）吊装前期准备工作：首先做好吊装工具、吊装机械配备调试和吊准作业人员到位的一切准备工作，包括钢柱吊装连接的操作平台和对吊装作业人员的安全质量技术交底等全部工作。钢柱吊装采用四点绑扎法，使钢丝绳受力均衡。

（2）上下钢柱对接连接及固定设施：在钢柱吊装就位后，首先用连接耳板进行临时固定连接，作为钢柱的临时固定，待测量校正后，最终焊接前割除临时连接的耳板。

（3）如钢柱吊装发现局部有错位现象，采取钢柱错位调节措施，对钢柱进行校正，调节工具主要为：调节固定托架和千斤顶，详见图2。

4.3.4 钢梁的安装

本工程钢梁分主框梁和次梁，截面最大尺寸H950X400X18X30及口600X300X20X20，单根最重约为3.5T，均在塔吊覆盖范围内，满足吊装要求。钢梁吊装措施：

（1）绑钩、起吊：对于大跨度、重量大的钢梁，吊装时采用焊接吊耳的吊装方法；一般轻型钢梁吊装，则用预留吊装孔的方法，进行串吊吊装。

（2）钢梁就位与临时连接：钢梁就位时，需立即加好连接钢板，及时调整跨间距，并对准好螺栓孔洞，最后将安装好的螺栓进行拧紧。

4.3.5 钢梁焊接［2］

（1）钢结构在施工安装就位和校正完成后，在正式焊接前，首先对焊接的接头进行定位焊接，定位焊的焊接工艺和焊接材料等要求与正式焊的要求一样；焊接操作人员必须持证上岗，严格要求。

（2）正式焊接施工时：1)焊接过程中应保持连续，避免多次熄弧间断。2)在填充层焊接前，首先应将首层焊道上的凸起部分和引弧造成的多余部分清除，填充层焊接为多层多道焊，每一层均由首道、中间道、坡边道组成。3)面层焊接：在焊接面缝前，应清理首道焊缝部位的基台，可采用磨光机修磨成宽度一致，观惑整齐的待焊边缘，做到自引弧段始焊，在引出段收弧。4)焊接完冷却后，应将焊渣及飞溅物清除干净，用放大镜、焊缝量规对焊缝的外观进行检查，焊缝不得有咬边、凹陷、未熔合、气孔、裂纹等缺陷现象，并做好焊后自检记录。5)焊缝的无损检测：焊件经冷却在常温≥24小时后，进行无损检验。

4.3.6 高强度螺栓连接施工［3］

本项目选用扭剪型高强螺栓及连接副，主要用于钢结构主梁与次梁的梁柱节点连接。

（1）连接要求：高强螺栓连接的钢结构构件之间，不能随意进行扩孔，严禁气割冲孔。钢构件对孔后固定连接，施工中高强螺栓不得用作临时安装螺栓。

（2）施工过程中质量保证措施：1)在下雨天时，不得进行高强度螺栓安装施工，螺栓上和摩擦面上不得有水及污染物。2)在雨停止后施工作业时，可用氧气、乙炔火焰将连接摩擦面进行吹干。在钢构件安装前应清除表面浮锈及污染等杂质。3)高强度螺栓应自由穿入螺栓孔，不得硬敲插入，经修扩后的螺栓孔最大直径不应大于1.2倍螺栓公称直径，同时扩孔的数量需经设计单位认可。4)高强度螺栓穿入后及时拧紧。5)高强度螺栓初拧时要逐个作好标识记录，以防漏拧。6)扭剪型螺栓的初拧和终拧由电动剪力扳手完成，确保达到要求的最小力矩。7)扭剪型高强度螺栓以梅花头拧掉为合格。

4.3.7 钢筋桁架楼承板施工

本工程楼板所用TDA6-120钢筋桁架板，板厚120mm。根据结构主次钢梁布置情况，并且考虑板材运输及现场安装，尽量采用连续跨布置钢筋桁架板，但板长度不得超过12m。

钢筋桁架楼承板应从起始位置向一个方向逐块铺设，到边角部分时，最后一起处理铺设；随钢结构主体安装施工的顺序，相应铺设各层的钢筋桁架楼承板。钢筋桁架楼承板需按图纸要求，放设铺板的基准线，确定准确的安装位罝。钢筋桁架楼承板的连接方法，采用扣合方式连接，板与板之间应连接紧密，以免混凝土楼面浇筑时出现漏浆现象。钢筋桁架楼承板就位之后，需尽快进行端部的竖向钢筋及底模与钢梁进行焊接牢固。

4.3.8 钢结构安装质量控制［4］

（1）钢结构安装前，首先对钢结构施工人员进行技术质量交底，要求参与钢结构施工的管理和操作工人，全面熟悉和了解设计要点、本工程的特点、工程难点、有关技术和施工工艺要求及具体施工操作注意事项和钢结构有关质量标准要求。

（2）钢构件进场验收：构件进场前编制好严密的构件进场计划，确保构件进场的顺序和现场计划施工的顺序相对应。

（3）钢结构安装质量措施：安装前，应对钢结构的几何尺寸、按装位置、连接部位、焊接情况等进行全面检查，确认符合要求后才能进行安装施工。在钢结构安装过程中，需注意各种因素条件和气候变形引起的不利影响，必要时应及时采取相关措施。

（4）加强施工过程中的三检制度：对施工全过程跟踪，钢结构作业班组对每道工序进行自检和互检；自检合格报技术质量工程师进行复查；对自检和互检中发现的问题，施工班组应认真及时整改；在下道工序施工前，上下工序的班组之间还应进行交接检查，交接检查确认符合质量验收标准要求的，填写交接检查记录，并经签字认可后，再进入下道工序施工。

5 结语

在钢结构施工实践过程中，会遇到较多实际问题和困难，我们通过前期策划，深化设计、进场验收、精确测量、过程控制等严格把关，采用先进施工技术和各种管理措施，从而顺利完成地完成钢结构工程的施工任务。经相关部门检测验收，各项指标均满定工程质量要求，并获得了上海市优质结构工程奖。