鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量控制探析

宋常利

鋼結(jié)構(gòu)工程數(shù)量在不斷增加。鋼結(jié)構(gòu)建筑也逐漸得到普及，鳥巢、水立方、世博建筑等鋼結(jié)構(gòu)建筑，更是向人們展示了鋼結(jié)構(gòu)的魅力。然而，隨著此類工程的增加，其質(zhì)量控制問題尤顯突出和重要。

1鋼結(jié)構(gòu)建筑的界定及特點

鋼結(jié)構(gòu)建筑是指利用鉚接或焊接的方式，將鋼骨連結(jié)在一起構(gòu)成一棟建筑物。鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點歸納起來體現(xiàn)在如下方面：其一、工期短。標準化的鋼結(jié)構(gòu)的建筑構(gòu)件適合規(guī)?；a(chǎn)，成材后直接到達施工現(xiàn)場便于現(xiàn)場安裝。其二、空間大。由于鋼材的抗壓和抗側(cè)彎強度為混凝土的1.5倍以上，因此在相同強度要求下，建筑物的空間不但增大，建筑材料的體積相應縮小，從而增大了有效空間。有資料顯示，相對于鋼混建筑，其有效面積會增加6％～9％。其三、再利用。鋼結(jié)構(gòu)工程的施工材料在建筑物拆除后仍可實施再利用。然而鋼結(jié)構(gòu)建筑也有其不可回避的缺點：首先，耐火性差。鋼材熱傳導率高于鋼筋混凝土，耐火性也較差，鋼材在600℃時就會基本喪失其剛度和強度，遠低于混凝土等傳統(tǒng)建材。其次，耐腐蝕性差。鋼材表面的鐵原子易與氧氣化合生成氧化鐵，并且隨時間的延長氧化鐵將不停的增加而導致鋼材的應力集中，危害整個工程的使用安全。最后，鋼結(jié)構(gòu)有別于鋼筋混凝土，屬于均質(zhì)材料。鋼結(jié)構(gòu)建筑物應力完全由鋼骨承受，不同于鋼筋混凝土由混凝土承受壓應力、抗拉鋼筋承受拉應力。因為鋼結(jié)構(gòu)利用鉚接或焊接來處理接頭，因此接頭部份的設計和處理尤顯突出。

2鋼結(jié)構(gòu)建筑質(zhì)量控制要點及措施

鋼結(jié)構(gòu)承重體系在加工、生產(chǎn)和安裝環(huán)節(jié)中的質(zhì)量控制至關重要。此部分，我們將結(jié)合現(xiàn)行國家有關規(guī)范、標準對鋼結(jié)構(gòu)建筑質(zhì)量監(jiān)督工作中的重點和難點做以闡述和分析。鋼結(jié)構(gòu)工程的建設大體可分為3個階段，即加工準備階段、加工制造階段和安裝階段。

2.1加工準備階段

原材料質(zhì)量。原材料的質(zhì)量是確保鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的基礎。在這方面，施工單位首先要把好采購關，選擇有資質(zhì)的大型鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)品，并進行分批號檢驗，經(jīng)監(jiān)理檢查和抽樣復檢合格才能下料加工。

詳圖設計。施工單位應根據(jù)自身技術水平、生產(chǎn)能量、運-輸、加工等要求，有本單位技術部門，根據(jù)設計方提供的藍圖繪制生產(chǎn)加工工藝圖，這是日后加工和安裝質(zhì)量保證的基礎。

編制工藝流程。以施工圖為基礎制定制作、安裝路線和質(zhì)量控制措施。編制計量工藝流程對鋼結(jié)構(gòu)的制作和安裝過程質(zhì)量控制和成果驗收具有指導作用。精準的計量檢測是鋼結(jié)構(gòu)施工過程中最關鍵的步驟。

2.2加工制造階段

下料。下料之前首先要清除切割區(qū)內(nèi)的鐵銹、油污，檢查氣瓶存氣量，調(diào)整火焰至合適溫度，以確保切割斷面物裂紋和大于11厘米的缺棱，及時清潔邊緣熔榴和毛刺等。如果采用機械剪切，須確保剪切線與號料線偏差不大于2毫米。

構(gòu)件外觀檢查。檢查構(gòu)件表面有無明顯凹面和損傷。如果深度大于該鋼材厚度負允許偏差值的1／2時，可采取局部補焊后再打磨平整的方式處理，如果深度小于0.5毫米，則對其磨修平整即可。

焊接質(zhì)量。為了補償燒損的合金，提高焊縫的力學性能和物理化學性能，在焊條藥皮中加入錳鐵合金等進行脫氧、脫硫、脫磷等，以增強焊縫的強度。具體化學分子式如公式1—4所示。生成的MnS、CaS、硅酸鹽MnO，SiO₂和穩(wěn)定的復合物，P₂O₅不溶于金屬，進入焊渣，最終被清理掉。

(1)Mn+FeO=MnO+FeSi+2FeO=sio+2Fe

(2)MnO+Feslvfn3+FeO

(3)CaO+FeS=CaS+FeO

(4)2FP+5FeO=PO+llFe

之后，對坡口以及焊縫兩側(cè)的油、銹及其它雜物進行清理，并對焊條、焊劑進行烘干。在焊接時先焊收縮量大的焊縫，以保證焊縫能夠自由收縮，拼板時，先焊錯開的短焊縫，后焊通直的長焊縫。另外，焊前預熱、焊后錘擊焊縫金屬，使之延伸，可以減少焊接應力。

防腐質(zhì)量。鋼結(jié)構(gòu)表面處理不僅是指除去鋼材表面的污垢、油脂、鐵銹、氧化皮、焊渣等，還包括除銹后的表面所形成的合適“粗糙度”。它對涂層的附著力、防腐性能和使用壽命都影響很大。對于常用的涂料.其“粗糙度”范圍以30um-75,um為宜。其最大的“粗糙度”不宜超過100,um。涂裝應在室內(nèi)進行，盡量保持環(huán)境清潔和干燥，以防止經(jīng)過處理的涂料表面和已經(jīng)涂裝好的表面被灰塵、水滴、油脂、焊接飛濺或其他臟物粘附在其表面影響質(zhì)量。

2.3鋼結(jié)構(gòu)安裝

土建工序交接。在構(gòu)件吊裝前須做好沉降觀測和軸線、標高、外形尺寸等復查交驗工作。事先要預埋地腳螺栓并要求施工單位編制專項施工方案，且經(jīng)報批后精確施工。在混凝土澆搗前，監(jiān)理工程師須對預埋螺栓進行閉合測量復查，確保精度到位。

構(gòu)件變形。當構(gòu)件安裝前發(fā)生的損傷變形，必須采用規(guī)范要求的處理方法予以矯正，并補涂同型號底漆和面漆。

高強螺栓連接。高強螺栓摩擦面的抗滑移系數(shù)試驗報告必須齊全，經(jīng)監(jiān)理認可后方準施工。同一板疊厚度選用的螺栓長度應相同。螺孔錯位不大時可采用鉸刀擴孔，嚴禁強行錘入或以焊代栓。

構(gòu)件吊裝就位。當天安裝的柱子應安裝梁以確?？臻g穩(wěn)定體系的形成。梁、柱安裝中要做好臨時固定，以防風吹倒或吹落。柱底面墊鐵規(guī)格、位置要正確，與柱底面和基礎接觸緊貼平穩(wěn)、點焊牢固，每組墊鐵不得多于5塊，坐漿墊鐵的砂漿強度必須符合規(guī)定。