大屋頂鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量通病防治措施

張成安，李小艷

1 河南省第一建筑工程集團有限責(zé)任公司（450014） 2 河南宏業(yè)建設(shè)管理有限公司（450003）

大屋頂鋼結(jié)構(gòu)工程由于設(shè)計和施工的原因經(jīng)常出現(xiàn)質(zhì)量通病，本文對通病的現(xiàn)象進行了原因分析，提出了相應(yīng)質(zhì)量通病的防治措施。

1 鋼結(jié)構(gòu)下料

1.1 現(xiàn)象

加工后的零件尺寸出現(xiàn)過大或過小的偏差，組裝成構(gòu)件后與設(shè)計規(guī)定尺寸不符。

1.2 原因分析

1）劃線下料時未按需要的加工量預(yù)加余量。

2）鋼材在劃線號料前或切割后產(chǎn)生的變形未做矯正,造成誤差。

3）零件加工后及組裝前沒有進行自檢、專檢就盲目組裝，導(dǎo)致零件組裝后與設(shè)計規(guī)定的尺寸不符。

1.3 預(yù)防措施

1）劃線號料時應(yīng)根據(jù)不同零件的加工方法，預(yù)加實際的余量。

2）考慮焊接收縮量。一般應(yīng)根據(jù)控制焊接的線能量大小、焊接環(huán)境、被焊母材鋼種、零件尺寸、截面規(guī)格、坡口形式和組對方法等綜合因素考慮焊接收縮量。

3）應(yīng)考慮零件、構(gòu)件產(chǎn)生變形，作熱矯正后的收縮量。

4）鋼材在下料前和用機械剪切或氣割后的變形均應(yīng)進行矯正達到要求的直度，以防止造成測量和組合的誤差。

2 鋼結(jié)構(gòu)組裝

2.1 現(xiàn)象

整體鋼結(jié)構(gòu)易發(fā)生不合格現(xiàn)象:形成不同程度的彎曲、不同程度的扭曲。

2.2 原因分析

1）加工用的設(shè)備和設(shè)施的精度和剛度不符合要求。

2）號料、剪切、拼裝、吊裝和運輸?shù)裙に嚥划?dāng)。

3）焊接工藝不合理，其中包括:構(gòu)件的不均勻受熱和冷卻；焊縫金屬熔化時的熱脹，凝固時的收縮；焊接時采用不合理的焊接程序。

2.3 預(yù)防措施

1）合理布置焊縫，避免焊縫之間的距離靠得太近，當(dāng)材料的長度尺寸大于零件長度尺寸時,盡量減少或不作拼接焊縫；焊縫布置應(yīng)對稱于構(gòu)件的重心或軸線對稱兩側(cè)，以減少焊接應(yīng)力集中和焊接變形。

2）減少和防止鋼結(jié)構(gòu)在各道工序施工時的變形,應(yīng)在下料、拼裝、吊裝等系列工藝中采取如下措施:

①下料到剪切,對鋼材及剪切后的零件應(yīng)作認(rèn)真檢查。對于變形的鋼材及剪切后的零件應(yīng)矯正合格,可防止以后各道工序的積累變形。

②裝配時選擇合理的裝配順序，一般的原則是先將整體構(gòu)件適當(dāng)分成幾個部件，分別進行小單元部件的拼裝。然后將這些拼裝和焊接完的部件予以矯正后,再拼成大單元整體。這樣可以防止某些不對稱或收縮大的構(gòu)件焊縫能自由收縮和進行矯正，而不影響整體結(jié)構(gòu)的變形。

③拼裝時還應(yīng)注意以下工作:a拼裝前，應(yīng)按設(shè)計圖的規(guī)定尺寸，認(rèn)真檢查拼裝零件的尺寸是否正確；b拼裝時，為防止構(gòu)件在拼裝過程中產(chǎn)生過大的應(yīng)力和變形,應(yīng)使不同形狀零件的規(guī)格或形狀均符合規(guī)定的尺寸和樣板要求,同時在拼裝時不宜采用較大的外力強制組對,以防構(gòu)件焊后產(chǎn)生過大的拘束應(yīng)力而發(fā)生變形；c構(gòu)件組裝時,為使焊接接頭均勻受熱以消除應(yīng)力和減少變形，應(yīng)做到對接隙、坡口角度、搭接長度和T形連接的尺寸正確，其形式、尺寸的要求，應(yīng)按設(shè)計及確保質(zhì)量的做法進行。

④結(jié)構(gòu)在吊裝或運輸中防止構(gòu)件變形的具體措施如下:a吊裝時應(yīng)將吊裝設(shè)備與吊件安排、調(diào)整到合理的起吊半徑或旋轉(zhuǎn)半徑處，避免構(gòu)件吊起直立過程中產(chǎn)生過大彎矩而變形；b吊裝剛性較差、易變形的構(gòu)件，應(yīng)事先進行加固后再吊裝,以防止構(gòu)件吊裝失穩(wěn)變形；c吊裝構(gòu)件時應(yīng)正確選擇吊點;d結(jié)構(gòu)不對稱或復(fù)雜構(gòu)件在吊裝選擇重心時,應(yīng)采用試吊法，將構(gòu)件吊起離地受力平衡時，即為吊點正確。

3）防止構(gòu)件焊接變形的主要措施是消除構(gòu)件在焊接過程中的應(yīng)力,使構(gòu)件在焊接受熱和冷卻過程中能均勻緩慢的進行。可防止焊接構(gòu)件由于內(nèi)部產(chǎn)生晶粒組織的轉(zhuǎn)變所引起的體積變化，導(dǎo)致產(chǎn)生過大的應(yīng)力引起構(gòu)件變形。具體措施如下:

①焊條的材質(zhì)、性能與母材相符,均應(yīng)符合設(shè)計要求。焊材的選用原則是:焊條與焊接母材應(yīng)等強，或焊條的強度也可略高于被焊的母材的強度，這樣可以防止焊縫金屬與母材金屬的強度不等,使焊后構(gòu)件產(chǎn)生過大的應(yīng)力，造成變形。

②焊接過程中應(yīng)采用正確的焊接程序，防止在焊縫及熱影響區(qū)產(chǎn)生過大的受熱面積，使焊后造成較大的焊接應(yīng)力，導(dǎo)致構(gòu)件變形。

③焊接時還應(yīng)采取相應(yīng)的防變形措施,常用的防止變形的方法如下:工字鋼梁采用同時或交替對角焊、由一端向另一端采用逐步退焊法、由中心向兩端采用分段逐步退焊法、由中心向兩端采用對稱焊法和由一端向另一端采用跳焊法等方法進行焊接,這樣可使焊件的焊接處及周圍的金屬受熱、冷卻均勻，減少應(yīng)力和變形。

3 螺栓孔位移

3.1 現(xiàn)象

螺栓孔不重合,螺栓穿不進去而影響構(gòu)件正常安裝和拼裝。

3.2 原因分析

1）制孔不規(guī)范，工藝落后，制孔偏差大。

2）螺栓緊固程度不一，造成偏差。

3.3 預(yù)防措施

1）A、B級螺栓孔應(yīng)具有H12的精度，孔壁表面粗糙度Ra不應(yīng)大于12.5 μm，C級螺栓孔孔壁表面粗糙度Ra不應(yīng)大于 25 μm。

2）鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件每端至少應(yīng)有兩個安裝孔。為了減少鋼構(gòu)件本身撓度導(dǎo)致孔位偏移,一般采用鋼沖子預(yù)先使連接件上下孔重合，高強螺栓應(yīng)自由穿入孔內(nèi)，不得強行敲打，并不得氣割擴孔。穿入方向宜一致并便于操作。