钢结构制作质量管理系统的研究

杨谦

（山西潇河建筑产业有限公司，山西 太原 030401）

0 引言

在建筑施工中，质量关乎着建设安全与经济效益问题，受到建筑部门与合作方的高度重视。钢结构制作是一种极其重要的技术手段，如何加强钢结构制作质量的有效管理，提升建筑性能，是钢结构公司重点研究的热门话题。然而，考虑到钢结构在我国施工发展建设中仍然处于初级阶段，为了进一步发挥工程控制的内在价值与作用，则应该完善施工进度与施工质量的有效控制，提升钢结构建筑水平。故此，钢结构企业要加强对质量管理体系的研究，加快钢结构产业化生产建设，构建中国钢结构建设新格局。

1 钢结构制作的特征分析

1.1 钢结构建筑存在的特征

①钢结构本身属于钢材性质，强度较高，相较于混凝土材料而言，钢结构在塑造性、柔韧性方面优势较为明显，材质均匀，应用范围较广，可以充分契合力学计算的基本要求。②钢结构材料密度、强度比例较小，体质相对轻盈，易于运输，适用于不同的建筑工程中。③钢结构配件制作效率高。钢结构以工厂化制作为主要手段，在实际安装施工中实现了全程机械化，大大提升了建筑施工的整体效率与质量，保证了建筑产业的整体水平。④钢结构制作形成系统化机制。在施工过程中，钢结构形成完善的生产产业链，安装不同位置的钢部件效率高，加快了钢结构施工的实际进度。⑤施工环保，污染少，有利于建设文明施工工程[1]。

1.2 钢结构制作质量控制的特殊性

（1）操作流程要求十分严格。在制作钢结构的过程中，其中涉及尺寸测量、明确定位、控制放线等不同的过程与工序，操作意义较大。钢结构制作应该遵循严谨的力学计算模型，一旦尺寸控制不精准将会影响钢结构的正常制作，甚至出现严重变形的问题，导致后续安装出现阻碍，不利于正常的承载。

（2）钢结构安装易受天气温度层面的影响。钢材质本身容易热胀冷缩，由于外界温度变化较大，尺寸会随之不断变化，一旦出现极端天气或者温度等，都将会影响安装的精准度。同时，在钢材连接时，螺栓或焊接连接质量都会受到天气温度的影响，因此处于雨雪等极端天气状态下，无法正常开展钢材连接工作。考虑到专业技术层面要求较多，因此钢结构在实际焊接时，需要通过人工介入来弥补自然条件产生的各种不良影响与问题，例如，预热焊条时，需要技术工人辅助施工[2]。

（3）钢结构对于配备的机械设备要求较高。钢结构本身具备装配式、预制化特征，对于运输设备或者起重层面的性能要求高。从一个角度来说，钢结构本身重量大，偶尔遇到特殊情况时甚至重达上千吨，例如，海南省最大跨度的钢网架重量为2650t。从另一个角度来说，由于钢结构本身的体型较大，并且开展高层建筑工作时往往需要在高空中开展作业，吊装工作对于技术要求高。一般来说，钢结构计算需要配备较高的计算模型。因此，在钢结构施工阶段，施工荷载量需要与设计承载力吻合，需要结合模拟设计的工作环境开展钢结构施工程序。

2 钢结构制作的基本流程

2.1 钢结构的下料过程

钢结构制作前，需要经过严谨的选料、制作等过程，其中施工人员要仔细核实所选择的钢材材质、规模是否与图纸设计相一致。在切割钢材时，需要施工人员提前清洁好钢材表面的铁锈、油污等不同杂质，并结合图纸进行标线，严格依照所标的线条切割钢材。在实际切割中，切割面应该避免出现裂纹或者分层的问题，将缺棱的长度控制在1mm范围内，钢材只有达到标准的情况下才能够开展后续工程。在切割吊车梁与钢柱等关键钢构件时，需要运用半自动切割机或者自动切割机进行工作；如果钢材材料不足致使腹板、翼缘板长度不达标时，需要先对接规格然后切割，并且保证在切割完成后预留出一定的荒料。值得一提的是，腹板和翼缘板焊接中需要错开相应的距离，并且在加工钢材料时，要合理划分不同种类的钢材，标注出钢材的加工方式或者零件号码[3]。

2.2 钢结构的装配过程

钢结构的装配直接影响着制作的质量问题，因此在实际制作中需要注意以下3点问题：①严格检查钢构件。在开展装配工作前，装配人员要全面掌握图纸的细节部分，并且比对检查不同的构件，如果发现钢构件不合格，则需要立即更换停止装配。②保证钢构件的平整度。如果钢构件规格与实际不符合，则需要及时打磨调整，并解决配件接口处的油污或者铁锈等问题。③装配中确保构建安装尺寸与总尺寸一致，控制好构建尺寸公差在允许的范围内。

2.3 钢结构的焊接控制

钢结构的焊接工作同样不容小觑，具体包括以下4点：①焊工需要持证上岗，按照施工现场的要求开展各项工作。②焊接开展前需要全面检查需要组装的构件质量，一旦出现不符合规定标准的需要进行重新改装，并且及时清理焊接端口的油渍或者铁锈等。③焊接工作需要连续开展，焊接完成后要及时检查是否存在缺陷，保证后续焊接顺利进行。④焊接完成后需要矫正构件位置。如果由于焊接温度过高构件出现变形问题，则应该加强矫正，其中可以应用火焰矫正或者机械矫正两种方法[4]。钢结构焊接如图1所示。

图1 钢结构焊接

2.4 钢结构的油漆涂装

为了提升钢结构油漆的效果，在涂装钢结构油漆时需要做到：①评定需要涂装油漆的位置，确保方法可行。②确保涂刷厚薄程度，控制好涂刷的时间充分符合设计的基本要求，油漆涂刷需要结合油漆的使用说明，避免出现油漆成分不同发生反应的问题。③钢结构油漆涂抹需要注重油漆表面是否光滑，因此需要提前清理油漆表层的砂砾或者凹陷等不良问题，在清理工作完成后进行油漆涂抹。④油漆涂抹需要加强对组件表面的保护，避免受到雨水或者灰尘等因素影响[5]。

3 钢结构制作质量管理系统的建设策略

3.1 精准开展钢结构的测量工作

在钢结构的制作安装过程中，测量工作直接影响着钢结构的制作与安装质量，是这一工程的重中之重，这一阶段产生的任何数据都将为控制钢结构质量提供有效可靠的数据依据。其中，日照温度与焊接技术较为关键，如果日照温度过高，难免会导致钢结构刚度有所下降，甚至出现弯曲变形的情况。因此，面对因温度升高致使钢结构变形的情况时，施工人员应该对安装柱的垂直度进行精准测量，利用先进的测量仪器保证安装柱贴点的稳定性，同时需要拧紧各部位的螺母。当钢结构安装完成之后，施工单位需要联系技术人员验收钢结构的安装质量，确保后期膨胀混凝土的浇筑工作顺利开展。

3.2 提升螺栓安装质量

当制作钢结构时，较为常用的两种螺栓为：高强螺栓和普通螺栓。在使用普通螺栓时，需要控制好螺纹的个数，如螺栓拧紧之后保证由两个以上的螺纹出现；在应用高强螺栓时，应该提前检查螺栓的复试单与合格证，安装中应该保护好螺栓，不能对螺栓进行敲打或者扩张等情况。拧螺栓时需要沿着一个方向用力，避免出现随意拧动螺栓导致螺栓不紧的问题。当钢结构的所有螺栓拧完以后，应该按照螺栓的安装顺序开展详细且周全的检查，保证安装的质量符合规定[6]。

3.3 对钢结构的构件安装加强检查

钢构件制作需要做足充分的准备工作，在开展安装前应该加强对制作材料、安装设备的检查与养护，确保钢结构正常制作质量，并且确保钢结构的工人的施工安全，避免出现安装过程中因机器损坏或者故障威胁施工人员人身安全的问题。除此之外，在钢结构制作安装前需要加强对建筑物的结构研究，确定建筑工程的类型，并且选定好辅助机械方案，确保钢结构安装的效率与可行性，避免出现因事前检查不到位、机械选择不准确致使工期延误的问题，确保整体的施工质量。

3.4 设定钢构件零件要求与技术

钢结构零部件质量的控制、类型的选择直接影响着钢结构建筑质量，因此要加强对钢结构零部件质量的控制。在钢结构制作时，要提前对零部件的厂家、钢材强度等进行全面检查，确保钢材质量的选择符合基本的设计要求。同时，零部件要符合钢结构的设计需求，零部件制作时要避免出现偏差性问题，并保证零部件施工工程的顺利进行。施工中应注意以下3点：①按照钢结构制作的工期确定好零部件的施焊顺序；②利用反变形技术组装钢结构零部件；③钢结构中需要用到的小尺寸焊件，在施工前需要进行预热处理，在焊接后需要回火加热到600℃左右的温度，并慢慢等待钢结构焊件冷却，减轻焊接变形的问题。

针对钢结构变形的问题，需要利用火焰进行矫正，在对钢结构局部加热时，需要使用适合的火焰温度，避免出现母材金属变脆的情况，保证钢结构的韧性，保证不同位置均匀受热。需要注意的是，在钢结构加热时绝对不能随意浇水，保证加热的安全性。

3.5 优化钢结构安装技术工艺

钢结构安装要保证钢柱与钢架梁的质量。钢柱安装时，需要提前了解钢柱的验收标准，保证钢柱符合高层建筑的实际需求。例如，50m的高层建筑需要4～6节的钢柱构件，因此在翻样下料中需要考虑到焊缝收缩变形或者竖向荷载作用产生的压缩变形问题，因此钢柱的翻样下料长度与设计长度不能等同，即使是几毫米的误差也应该格外注意。对于钢柱的标高控制问题，可以应用两种方式：①根据相对标高制作安装钢结构。钢柱安装中的长度误差，应该控制在3mm范围内，在焊接收缩变形和竖向荷载压缩变形极小的情况下，建筑物的总高度应该满足不同节钢柱的制作允许偏差。②按照钢结构的设计标准开展制作安装。通常来说，超高层建筑达到12层以上时，需要结合土建标高进行安装钢结构，不同节的钢柱累加尺寸要满足设计要求的尺寸，不同节的钢柱接头收缩变形或者竖向荷载作用产生的压缩变形，都会加到钢柱长度当中，因此需要高度重视。此外，对于钢结构的框架梁安装来说，通常应用H型钢为主，并需要运用刚性连接法将钢架梁与钢柱进行连接，钢柱通常属于贯通型，因此在钢架梁的上下翼缘处，需要在钢柱内设置横向加劲肋。钢结构框架梁要以设计编号作为基本标准进行安装就位，考虑到钢筋混凝土施工偏差较大，因此钢架梁与钢筋混凝土连接时，腹板连接板可以设计成椭圆孔，并控制好孔边距符合要求。

4 结语

国民经济迅猛发展，助推了建设工程行业的腾飞与进步，促进钢结构生产改革的脚步持续加快。在越来越多的工程建设中，施工企业开始选用钢结构制作技术，利用钢结构制作工艺简化、生产质量轻便、运输效能高、承载重力强等优势特征，希望能够提升建筑工程的整体效能。故此，建筑企业要加强对于钢结构生产制作技术的研究，完善质量管理系统，提升生产建设施工人员的能力，进而推动建筑工程行业的长远发展。