高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的工程監(jiān)理特點(diǎn)分析

呂　斌　張益軍

摘 要：我國(guó)高層鋼結(jié)構(gòu)工程起步較晚，工程實(shí)例與鋼筋砼結(jié)構(gòu)相比也較少，因此如何開展對(duì)此類工程的監(jiān)理工作， 成為我國(guó)監(jiān)理行業(yè)面臨的新問(wèn)題。根據(jù)近20年來(lái)高層鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國(guó)的發(fā)展情況，在對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)的工程監(jiān)理中，主要應(yīng)對(duì)兩個(gè)方面的問(wèn)題引起重視：設(shè)計(jì)方面和施工現(xiàn)場(chǎng)安裝方面。

關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)；施工；監(jiān)理

1 對(duì)設(shè)計(jì)方面問(wèn)題的管理措施

1.1 設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

隨著我國(guó)改革開放的逐步深入，“入世”后建筑業(yè)也逐漸向國(guó)際慣例接軌，我國(guó)的一些大型公建項(xiàng)目面向世界招標(biāo)，一些建筑方案是由國(guó)外的設(shè)計(jì)事務(wù)所中標(biāo)，其中部分中標(biāo)的建筑方案雖有標(biāo)新立異之處，但也爭(zhēng)議頗多，特別是有些中標(biāo)的方案結(jié)構(gòu)不盡合理，甚至是十分不合理。由于有些項(xiàng)目在招標(biāo)方式上，沒有實(shí)行建筑方案買斷的模式，因此，反映在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，在選材方面，就往往是被國(guó)外的建筑師牽著鼻子走，有些材料指標(biāo)十分苛刻，只能選用進(jìn)口產(chǎn)品，加大了進(jìn)口材料的數(shù)量，增加了工程建設(shè)成本。

在設(shè)計(jì)說(shuō)明中，對(duì)焊接鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)一項(xiàng)，只注明鋼材型號(hào)，如Ｑ345、Ｑ235等，沒有提出質(zhì)量等級(jí)要求，對(duì)于焊縫質(zhì)量，有的不明確質(zhì)量等級(jí)，有的提出的質(zhì)量等級(jí)不恰當(dāng)?shù)取?/p>

在摩擦型高強(qiáng)螺栓連接的設(shè)計(jì)中，一個(gè)連接節(jié)點(diǎn)上高強(qiáng)螺栓的規(guī)格與數(shù)量是通過(guò)節(jié)點(diǎn)內(nèi)力計(jì)算得出的，但有的設(shè)計(jì)所選高強(qiáng)螺栓的直徑、數(shù)量與節(jié)點(diǎn)板的截面尺寸不相匹配，在設(shè)計(jì)極限荷載作用下，將會(huì)出現(xiàn)螺栓還未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度而連接扳已變形，喪失承載能力的現(xiàn)象。

在設(shè)計(jì)構(gòu)件長(zhǎng)度時(shí)，未考察施工現(xiàn)場(chǎng)情況，有的構(gòu)件過(guò)長(zhǎng)，交通運(yùn)輸條件無(wú)法解決，有的構(gòu)件過(guò)重，現(xiàn)場(chǎng)吊裝能力不能滿足等等。

對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的防水、隔熱與防腐蝕設(shè)計(jì)重視不夠，沒有在設(shè)計(jì)文件中明確鋼材除銹等級(jí)和涂料及涂層厚度，沒有根據(jù)不同部位構(gòu)件的不同耐火極限采取相應(yīng)的隔熱防護(hù)措施等。

在設(shè)置抗側(cè)力支撐構(gòu)件與梁柱連接時(shí)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)板采用螺栓連接時(shí)，未考慮螺栓扳手工具的操作空間，給施工帶來(lái)困難。

1.2 解決措施

針對(duì)上述存在的問(wèn)題，在工程項(xiàng)目建設(shè)管理過(guò)程中，建議采取以下措施：

在對(duì)監(jiān)理工程師（特別是總監(jiān)理工程師）進(jìn)行繼續(xù)教育培訓(xùn)中，應(yīng)適當(dāng)增加鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的基本知識(shí)與概念，以滿足鋼結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展對(duì)監(jiān)理人員的要求。

在條件許可的情況下，監(jiān)理單位應(yīng)盡早介入項(xiàng)目管理工作，在設(shè)計(jì)方案的討論中，在滿足性能要求的前提下，應(yīng)首先考慮選用國(guó)產(chǎn)材料，例如在厚板方面，我國(guó)目前已經(jīng)能夠生產(chǎn)厚度方向性能鋼，監(jiān)理人員在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)對(duì)工程造價(jià)進(jìn)行有效控制。

認(rèn)真學(xué)習(xí)領(lǐng)會(huì)國(guó)家《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文》鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分的有關(guān)內(nèi)容，在進(jìn)行熟悉施工圖紙的工作中，重點(diǎn)檢查這一部分的內(nèi)容。如：對(duì)焊接結(jié)構(gòu)不能選用Ｑ235Ａ，因?yàn)檫@種鋼的含碳量不作為交貨條件，對(duì)處于低溫工作條件下需驗(yàn)算疲勞的結(jié)構(gòu)不能選用Ｑ235Ｂ，因?yàn)檫@種牌號(hào)的鋼材不做低溫沖擊韌性試驗(yàn)等。

在檢查鋼構(gòu)件的施工圖紙時(shí)，應(yīng)考慮施工現(xiàn)場(chǎng)吊裝機(jī)械的吊裝能力與交通條件，對(duì)不適合的構(gòu)件尺寸適當(dāng)調(diào)整，以滿足安裝要求，并為工廠加工構(gòu)件確定準(zhǔn)確下料拼裝尺寸。

根據(jù)國(guó)際慣例，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加工詳圖一般多由加工單位負(fù)責(zé)進(jìn)行。因?yàn)楣こ淘O(shè)計(jì)單位提供的施工圖紙，設(shè)計(jì)深度一般只給出構(gòu)件的軸線尺寸，要達(dá)到加工制造的程度，還有大量的深化設(shè)計(jì)工作要做，有的復(fù)雜構(gòu)件的加工圖紙達(dá)上百?gòu)堉?，因此加工廠家的深化設(shè)計(jì)能力是至關(guān)重要的。監(jiān)理單位應(yīng)注意在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)加工制造廠家進(jìn)行招標(biāo)考察時(shí)，要將深化設(shè)計(jì)能力作為一條重要標(biāo)準(zhǔn)，加工單位在深化設(shè)計(jì)詳圖完成后，要經(jīng)本工程的設(shè)計(jì)單位確認(rèn)后，方可加工制作進(jìn)行生產(chǎn)。為了加快工程進(jìn)度，監(jiān)理單位應(yīng)建議加工廠家，在詳圖設(shè)計(jì)的同時(shí)就定購(gòu)鋼材，以便詳圖審批完成時(shí)，鋼材即可到廠，立即開工生產(chǎn)。有些構(gòu)件的尺寸是非“定尺”規(guī)格，還需提早向鋼材生產(chǎn)廠家訂購(gòu)，以免影響生產(chǎn)進(jìn)度。監(jiān)理單位還應(yīng)加大對(duì)設(shè)計(jì)單位與生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)部門之間的協(xié)調(diào)力度，使加工廠家深刻領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)單位的意圖，使設(shè)計(jì)單位盡快確認(rèn)加工廠家的圖紙。

2 對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)安裝的監(jiān)控

鋼結(jié)構(gòu)安裝施工與鋼筋砼結(jié)構(gòu)施工在某些方面差異較大，它的濕作業(yè)較少，吊裝、焊接量較大，對(duì)安全穩(wěn)定性的要求高，對(duì)安裝誤差要求極高，監(jiān)理人員應(yīng)了解這類特點(diǎn)，并特別注意以下幾項(xiàng)監(jiān)控重點(diǎn)：

2.1 認(rèn)真審核鋼結(jié)構(gòu)施工方案

監(jiān)理單位在審核鋼結(jié)構(gòu)施工方案時(shí)，首先應(yīng)檢查方案是否包括了以下主要內(nèi)容：

ａ、計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接件的數(shù)量；

ｂ、制定有針對(duì)性的測(cè)量方案

ｃ、選擇合適的吊裝機(jī)械；

ｄ、確定平面與立面流水程序；

ｅ、制定進(jìn)度計(jì)劃；

ｆ、確定勞動(dòng)組織；

ｇ、確定質(zhì)量目標(biāo)；

ｈ、制定安全生產(chǎn)措施

審查吊裝方案是否合理。監(jiān)理人員必須清楚，合理的安裝順序原則應(yīng)是保證鋼結(jié)構(gòu)在安裝過(guò)程中的整體與局部的穩(wěn)定性，要有足夠的強(qiáng)度和剛度，必要時(shí)進(jìn)行驗(yàn)算，不足的部位采取加固措施，最大限度的減少結(jié)構(gòu)安裝中的變形值，保證鋼結(jié)構(gòu)的安裝精度。平面安裝順序應(yīng)從結(jié)構(gòu)約束較大的中間區(qū)向四周擴(kuò)展，把累積誤差分散；立面安裝程序應(yīng)分單元進(jìn)行，一般每個(gè)單元一節(jié)鋼柱（各節(jié)所含層數(shù)可不同），由鋼柱主梁安裝成框架形成幾何不變體為原則。

分清測(cè)量標(biāo)高選用的種類。由于高層鋼結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量工作是鋼結(jié)構(gòu)安裝的中心環(huán)節(jié)，因此，在審查施工方案中，還應(yīng)重點(diǎn)審查測(cè)量方案是否合理。與鋼筋砼結(jié)構(gòu)不同，鋼結(jié)構(gòu)安裝前，首先要確定是采用相對(duì)標(biāo)高，還是采用設(shè)計(jì)標(biāo)高。采用相對(duì)標(biāo)高安裝時(shí)，不考慮焊縫收縮變形和荷載對(duì)柱的壓縮變形；采用設(shè)計(jì)標(biāo)高控制安裝時(shí)，每節(jié)柱的調(diào)整都要以地面第一節(jié)柱的柱底標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行柱標(biāo)高的調(diào)整，要預(yù)留焊縫收縮量、荷載對(duì)柱的壓縮量，這一點(diǎn)應(yīng)引起監(jiān)理人員的重視。

2.2 對(duì)鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)施工的監(jiān)控

高層鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)按連接方式分為焊接連接、高強(qiáng)螺栓連接和混合連接（焊接連接+高強(qiáng)螺栓連接）三種。一般柱與柱連接采用焊接方式，柱與梁連接采用混合連接方式，主梁與次梁連接采用高強(qiáng)螺栓連接。因此，焊接施工的好壞是影響鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵問(wèn)題。以下是監(jiān)控的重點(diǎn)：

由于鋼結(jié)構(gòu)工程中的焊接節(jié)點(diǎn)和焊接接頭不可能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣檢驗(yàn)，為了保證工程焊接質(zhì)量，必須在結(jié)構(gòu)安裝施工焊接前進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。因此，開展焊接工藝評(píng)定工作，就是針對(duì)具體工程的焊接工藝設(shè)計(jì)，對(duì)焊接中的可焊性、工藝性和力學(xué)性能等方面進(jìn)行試驗(yàn)和鑒定，確認(rèn)實(shí)施的可行性，監(jiān)理單位在進(jìn)行焊接工藝評(píng)定中，應(yīng)注意鋼結(jié)構(gòu)安裝的以下特點(diǎn)：

ａ、高層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件多采用高強(qiáng)合金鋼材，母材焊接工藝性能差，工藝要求高，焊接材料選擇嚴(yán)格。

ｂ、結(jié)點(diǎn)型式復(fù)雜，坡口形式多樣，焊縫強(qiáng)度等級(jí)，質(zhì)量等級(jí)高，一般均采用半熔透及全熔透焊縫。

ｃ、高空野外作業(yè)，施工條件差，受天氣（溫度、風(fēng)力）影響大。

ｄ、焊接量大，收縮量大，焊接收縮變形對(duì)安裝精度影響較大。

結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)地發(fā)展，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)水平都得到了迅速地提高。鋼結(jié)構(gòu)以其獨(dú)特的優(yōu)越憂，在建筑業(yè)被越來(lái)越廣泛的重視和應(yīng)用，在“大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)”政策的指導(dǎo)下，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的歷史機(jī)遇已經(jīng)到來(lái)。作為監(jiān)理行業(yè)的從業(yè)人員，面對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的大量涌現(xiàn)，應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，加強(qiáng)學(xué)習(xí)有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)工程的專業(yè)知識(shí)與管理內(nèi)容，特別是對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)方面以及施工安裝監(jiān)控方面的問(wèn)題引起足夠重視，圓滿地完成國(guó)家賦予監(jiān)理工程師的社會(huì)責(zé)任。

參考文獻(xiàn)

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