輕鋼結(jié)構(gòu)廠房安裝過程中質(zhì)量監(jiān)控

胡張軍（北京市北泡輕鋼建材有限公司，北京 101113）

輕鋼結(jié)構(gòu)與其它建材相比，優(yōu)質(zhì)輕便的新型材質(zhì)、結(jié)構(gòu)跨度大、安裝組合速度快、施工工期短、同比混凝土結(jié)構(gòu)投入資金少、經(jīng)久耐用的特點(diǎn)，在目前的工程建設(shè)中愈來愈多地應(yīng)用于工業(yè)廠房。輕型輕鋼結(jié)構(gòu)廠房施工過程中的質(zhì)量控制最有效的方法是在鋼構(gòu)件加工制作和安裝過程中進(jìn)行控制。主材質(zhì)量、焊接質(zhì)量、防銹處理等是輕鋼結(jié)構(gòu)制作過程質(zhì)量控制的要點(diǎn)，而基礎(chǔ)工程質(zhì)量、吊裝質(zhì)量、螺栓質(zhì)量、防火涂料工程質(zhì)量等是輕鋼結(jié)構(gòu)安裝過程質(zhì)量控制的重點(diǎn)，它們影響輕鋼結(jié)構(gòu)的使用安全與壽命。本文結(jié)合某工程實(shí)例就安裝過程中對輕鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量如何進(jìn)行監(jiān)控闡述。

1 工程概況

河北省涿州開發(fā)區(qū)某工業(yè)廠房總建筑面積17073.34㎡。其中1、3號廠房主輕鋼結(jié)構(gòu)為單層廠房門式剛架結(jié)構(gòu)，主鋼柱、鋼梁采用焊接H型鋼，基礎(chǔ)為杯口基礎(chǔ)，鋼構(gòu)件間連接采用高強(qiáng)螺栓連接。

2 材料進(jìn)場質(zhì)量的監(jiān)控

本工程主材為Q345B，吊車梁材質(zhì)為Q235B。其它次結(jié)構(gòu)材質(zhì)為Q235B，柱間、屋面系桿、屋面水平支撐均為角鋼，屋面及墻面拉條為￠14圓鋼；屋面墻面檁條為槽鋼；檁條材質(zhì)為Q235B。

1）所訂購的鋼板、型材，廠家必須按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)完整地提供爐批號、質(zhì)保書以及提供設(shè)計(jì)規(guī)定的有關(guān)試驗(yàn)報(bào)告，所用的鋼材必須符合有關(guān)文件的要求，并具有抗拉強(qiáng)度、伸長率、屈服點(diǎn)、硫，磷及碳含量的檢測報(bào)告等。鋼材表面不得有氣泡、結(jié)疤、拉裂、裂紋、夾雜和壓入的氧化皮。

2）鋼材、型材進(jìn)廠時(shí)，每件表面應(yīng)有清晰的標(biāo)記、牌號、爐批號、尺寸、鋼廠名稱或代號；進(jìn)出廠、庫應(yīng)嚴(yán)格按ISO9001：2000質(zhì)量體系的要求執(zhí)行。當(dāng)對鋼材的質(zhì)量有疑義時(shí)，應(yīng)按國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)。對于檢驗(yàn)不合格的鋼材，應(yīng)通知材料采購部門協(xié)調(diào)封存，隔離處理并及時(shí)退場，嚴(yán)禁使用不合格材料。

3）在制作和安裝過程中，要做好各工序驗(yàn)收工作，合格后才能進(jìn)行下道工序施工。

4）制作、安裝和質(zhì)量檢查所用的鋼尺等計(jì)量器具均要具有相同的精度，并定期送計(jì)量部門檢定。

5）連、接材料（焊條、焊絲、焊劑）、高強(qiáng)度螺栓、普通螺栓以及油漆等均應(yīng)具有出廠質(zhì)量證明書，并符合設(shè)計(jì)要求和國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。合格的鋼材分類堆放，做好標(biāo)識。鋼材的堆放成形、成方成垛，以便于點(diǎn)數(shù)和取用；最底層墊上道木，防止進(jìn)水銹蝕。焊接材料應(yīng)按牌號和批號分別存放在干燥的儲藏倉庫。焊條和焊劑在使用之前按出廠證明上規(guī)定進(jìn)行烘焙和烘干；焊絲應(yīng)無鐵銹及其它污物。材料憑領(lǐng)料單發(fā)放，發(fā)料時(shí)核對材料的品種、規(guī)格、牌號是否與領(lǐng)料單一致，并要求質(zhì)檢人員在領(lǐng)料現(xiàn)場簽證認(rèn)可，焊材的品種、規(guī)格、性能等應(yīng)符合現(xiàn)行國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求。

6）施工時(shí)需對鋼材進(jìn)行表面預(yù)處理，預(yù)處理方法采用手工或機(jī)械除銹，除銹質(zhì)量等級要達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

7）涂裝材料要具有出廠質(zhì)量證明書，并符合設(shè)計(jì)的要求和國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

4 輕鋼結(jié)構(gòu)安裝過程的質(zhì)量監(jiān)控

工程施工大體為鋼柱安裝前準(zhǔn)備→柱腳測量復(fù)核→構(gòu)件進(jìn)場→鋼柱安裝→杯口基礎(chǔ)二次灌漿→鋼梁安裝→屋面檁條、支撐、系桿、拉條安裝→竣工驗(yàn)收。

4.1 基礎(chǔ)工程質(zhì)量的要求

1）安裝前應(yīng)對基礎(chǔ)軸線和標(biāo)高、預(yù)埋螺栓位置、預(yù)埋件與混凝土粘貼性進(jìn)行檢查、檢測和辦理交接手續(xù)，其基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上，基礎(chǔ)的軸線標(biāo)志和標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)準(zhǔn)確、齊全。

2）對超出規(guī)定偏差預(yù)埋螺栓，在吊裝之前應(yīng)設(shè)法消除，構(gòu)件制作允許偏差應(yīng)符合規(guī)范要求。

3）準(zhǔn)備好所需的吊具、吊索、鋼絲繩、電焊機(jī)及勞保用品，為調(diào)整構(gòu)件的標(biāo)高準(zhǔn)備好各種規(guī)格的墊片、鋼楔。

4）綁扎方法：鋼柱采用一點(diǎn)綁扎，鋼梁采用二點(diǎn)綁扎，綁扎點(diǎn)應(yīng)在柱重心的上方和鋼梁兩端，要采取防止吊索滑動措施。綁扎吊點(diǎn)處柱子的懸出部位如翼緣板等，需用硬木支撐，以防變形，棱角處必須用膠皮、短方木將吊索與構(gòu)件棱角隔開，以免損壞棱角。

5）柱安裝前須將鋼柱的定位方式標(biāo)出，并將鋼柱表面的油污、泥土清除干凈。

6）安裝時(shí)，以鋼柱設(shè)計(jì)標(biāo)高為依據(jù)，按鋼柱的實(shí)際尺寸和柱基頂面實(shí)際標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整。

7）鋼柱起吊后，當(dāng)柱腳距地腳螺栓約30-40cm時(shí)扶正，使柱腳的安裝螺栓孔對準(zhǔn)螺栓，緩慢落鉤，同時(shí)將鋼柱的定位線與柱基基礎(chǔ)的定位線對齊，經(jīng)過初步校正，待垂直偏差在20mm以內(nèi)，將構(gòu)件臨時(shí)固定，即可脫鉤。

8）鋼柱校正：垂直度用經(jīng)緯儀和吊線墜檢驗(yàn)，標(biāo)高及垂直度校正通過調(diào)整柱底螺母實(shí)現(xiàn)。

9）柱腳校正后立即緊固地腳螺栓，并將墊板電焊固定，防止躥動。

10）鋼柱校正固定后，隨即將柱間水平、垂直支撐安裝上，并固定，使成穩(wěn)定體系。

4.2 鋼柱吊裝技術(shù)要求

1）鋼柱吊裝前，核查1米標(biāo)高線時(shí)，必須從牛腿頂面往柱腳方向量尺寸。

2）吊裝使用自動掛鉤便于摘鉤，減少人員攀爬構(gòu)件，確保安全。

3）鋼柱就位后，需盡快調(diào)整標(biāo)高，緊固螺栓，并固定攬風(fēng)繩，同時(shí)在柱腳打入楔鐵。

4）安裝時(shí)以四根軸線安裝成一個(gè)框架，并及時(shí)安裝柱間支撐和柱間系桿，使其成為一個(gè)穩(wěn)定的框架整體，防止被大風(fēng)刮倒。

5）進(jìn)場的吊車設(shè)備必須證照齊全，設(shè)備完好；駕駛員、信號工等必須持證上崗。

4.3 鋼柱安裝過程的質(zhì)量監(jiān)控

4.3.1 鋼柱安裝前的準(zhǔn)備工作

1）對混凝土承臺中心線及其間距，基礎(chǔ)頂面標(biāo)高和地腳螺栓進(jìn)行復(fù)核，符合設(shè)計(jì)要求后，才可以進(jìn)行安裝工作。

2）把每根鋼柱按軸線位置進(jìn)行編號，并檢查鋼柱的尺寸、鋼柱底到牛腿面的尺寸、牛腿面到鋼柱頂?shù)某叽绲?，無誤后，才可進(jìn)行彈線。

3）在鋼柱身的三面，用墨線彈出柱中心線，每個(gè)面在中心線上畫出上、中、下三點(diǎn)水平標(biāo)記。并精密量出各標(biāo)記間距離。

4.3.2 鋼柱安裝時(shí)的測量

1）鋼柱安裝的要求是保證平面與高程位置符合設(shè)計(jì)要求，鋼柱垂直。

2）鋼柱吊裝要掌握如下要求：基礎(chǔ)面設(shè)計(jì)標(biāo)高加上鋼柱底到牛腿面的高度，應(yīng)等于牛腿面的設(shè)計(jì)標(biāo)高。首先，根據(jù)基礎(chǔ)面上的標(biāo)高點(diǎn)修整基礎(chǔ)面，再根據(jù)基礎(chǔ)面設(shè)計(jì)標(biāo)高與柱底到牛腿面的高度算出墊板厚度。安放墊板要用水平儀配合抄平，使其符合設(shè)計(jì)標(biāo)高。

3）鋼柱在基礎(chǔ)上就位以后，應(yīng)使鋼柱身中線與基礎(chǔ)面上的中線對齊。鋼柱立穩(wěn)后，即應(yīng)觀測±0.000點(diǎn)標(biāo)高是否符合設(shè)計(jì)要求，其允許誤差應(yīng)滿足規(guī)范表的要求。

4）鋼柱垂直校正測量用兩架經(jīng)緯儀安置在縱橫軸線上，離鋼柱的距離約為鋼柱高的1.5倍，先照準(zhǔn)柱底中線，再漸漸仰視到柱頂，如中線偏離視線，表示鋼柱不垂直，可指揮調(diào)節(jié)拉繩或支撐，敲打梆子等方法使鋼柱垂直。經(jīng)校正后，鋼柱身的中線與軸線偏差不得大于5mm。鋼柱垂直度容許誤差，按規(guī)范的規(guī)定，鋼柱高10m以上時(shí)，其最大誤差不得大于20mm。

4.4 高強(qiáng)螺栓連接的質(zhì)量監(jiān)控

1)每道接口，先用定位銷臨時(shí)固定，等構(gòu)件調(diào)正后更換高強(qiáng)螺栓，高強(qiáng)螺栓應(yīng)自由穿入，不得強(qiáng)行敲入，不得用氣割擴(kuò)孔，穿入方向應(yīng)一致，應(yīng)注意墊圈使用方向。

2)高強(qiáng)螺栓應(yīng)按一定順序施擰，由螺栓群中央順序向外擰緊，每到接口應(yīng)在當(dāng)天終擰完畢。

3)安裝高強(qiáng)螺栓時(shí)，摩擦面應(yīng)保持干燥清潔不得在雨中作業(yè)。

4)擰緊采用扭矩法施擰，分為初擰和終擰完成，初擰扭矩為終擰扭矩的50%。

5)高強(qiáng)螺栓施擰采用的電動扭矩扳手，檢查采用的手動扭矩扳手，在每班作業(yè)前，均應(yīng)進(jìn)行校正，其扭矩誤差應(yīng)分別為使用扭矩的±3%和±5%。

6）高強(qiáng)螺栓扭矩檢查應(yīng)在終擰1h后，24h以內(nèi)完成，扭矩檢查時(shí)，應(yīng)將螺母退回30o～50o，再擰至原來測定扭矩，該扭矩與檢查扭矩的偏差應(yīng)在檢查扭矩的±10%以內(nèi)。

4.5 鋼梁的吊裝的質(zhì)量監(jiān)控

鋼梁采取高空旋轉(zhuǎn)法吊裝，當(dāng)鋼梁平穩(wěn)地落在柱頭設(shè)計(jì)位置上時(shí)使鋼梁端部中心線與柱頭中心線對準(zhǔn)。安裝第一榀鋼梁就位并初步校正垂直度后，應(yīng)在兩側(cè)設(shè)置八字形鋼絲纜風(fēng)繩臨時(shí)固定。

1）鋼梁的吊裝

（1）鋼梁吊裝前，須對柱子橫向進(jìn)行復(fù)測和復(fù)校。

（2）鋼梁吊裝就位時(shí)，首先用角向打磨機(jī)除去連接面表面的浮銹，打磨方向要與構(gòu)件受力方向垂直。鋼梁組裝前應(yīng)向甲方或監(jiān)理報(bào)驗(yàn)后，方可進(jìn)行組裝，組裝時(shí)應(yīng)使該鋼梁的螺栓孔和鋼柱相應(yīng)的螺栓孔對齊、校正然后用高強(qiáng)螺栓連接固定。鋼梁的跨中垂直度允許偏差為5mm。

（3）鋼梁的吊點(diǎn)選擇，除應(yīng)保證鋼梁的平面剛度外，尚須考慮：①鋼梁的重心位于內(nèi)吊點(diǎn)的連線之下，否則應(yīng)采取防止鋼梁傾倒的措施（即在鋼梁屋脊處多增加一個(gè)保險(xiǎn)吊點(diǎn)和吊索）。對外吊點(diǎn)的選擇應(yīng)使鋼梁下翼緣處于受拉狀態(tài)。

2）鋼梁的校正的質(zhì)量監(jiān)控

鋼梁吊裝就位后，第一榀和第二榀鋼架應(yīng)拉設(shè)鋼架纜索固定，此時(shí)采用松緊纜索對鋼架進(jìn)行垂直度校正；第三榀及以后的鋼架采用臨時(shí)固定支撐來進(jìn)行校正。鋼架臨時(shí)固定支撐主要放置在屋脊和檐溝處，一般設(shè)六道臨時(shí)固定支撐。

鋼架校正方法有二種：一種是下翼緣兩端拉線與上翼緣中央掛重錘的方法；另一種方法是用經(jīng)緯儀校正鋼架上弦垂直度。在鋼架上翼緣二端和中央夾三把標(biāo)尺，待三把標(biāo)尺的定長刻度在同一直線上，則鋼架垂直度校正完畢。

鋼架校正完畢，擰緊鋼架臨時(shí)固定支撐二端螺桿和鋼架二端擱置處的螺栓，隨即安裝鋼架永久支撐系統(tǒng)。

4.6 鋼梁組裝、梁柱安裝的高強(qiáng)螺栓連接

1）高強(qiáng)螺栓連接在施工前應(yīng)對連接副實(shí)物和摩擦面進(jìn)行檢驗(yàn)和復(fù)驗(yàn)，合格后才能安裝施工。

2）高強(qiáng)度螺栓連接處摩擦面若采用生銹處理方法，安裝前應(yīng)用砂輪打磨機(jī)除去摩擦面上的浮銹。

3）一個(gè)連接接頭，應(yīng)先用臨時(shí)螺栓或沖釘定位，為防止損傷螺紋引起扭矩系數(shù)的變化，嚴(yán)禁把高強(qiáng)度螺栓作為臨時(shí)螺栓使用。

4.7 鋼支撐的安裝的質(zhì)量監(jiān)控

屋面系統(tǒng)安裝工藝流程：準(zhǔn)備工作—屋面鋼梁安裝找正—屋面檁條、支撐、系桿、拉條安裝固定—龍骨及天溝安裝—雨水口安裝固定。

柱間支撐安裝前，復(fù)核和復(fù)校鋼柱的垂直度，待達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)后，隨即安裝和固定柱間支撐，使其形成剛性排架，減少豎向構(gòu)件安裝過程中間的累計(jì)誤差。

剛架的水平支撐安裝一般采取整體安裝方法，如發(fā)現(xiàn)螺孔有錯(cuò)位現(xiàn)象，一般處理支撐系統(tǒng)，并應(yīng)觀察剛架的垂直度情況的變化。

4.8 焊接質(zhì)量要求及常見焊接缺陷的預(yù)防

按照焊接技術(shù)規(guī)范及本工程圖示技術(shù)要求對本工程中的焊接質(zhì)量和焊接缺陷預(yù)防辦法作如下規(guī)定：焊接質(zhì)量要求：A.焊縫表面不得有氣孔、夾渣、焊瘤、弧坑、未焊透、裂紋、嚴(yán)重飛濺物等缺陷存在。B.對接平焊縫不得有咬邊情況存在，其他位置的焊縫咬邊深度不得超過0.5mm，長度不得超過焊縫全長的10%。C.各角焊縫焊角尺寸不應(yīng)低于圖紙規(guī)定的要求，不允許存在明顯的焊縫脫節(jié)和漏焊情況。D.焊縫的余高（焊縫增強(qiáng)量）應(yīng)控制在0.5～3mm之間，焊縫（指同一條）的寬窄差不得大于4mm，焊縫表面覆蓋量寬度應(yīng)控制在大于坡口寬度4～7mm范圍內(nèi)。E.對多層焊接的焊縫，必須連續(xù)進(jìn)行施焊，每一層焊道焊完后應(yīng)及時(shí)清理，發(fā)現(xiàn)缺陷必須清除后再焊。F.開坡口多層焊第一層及非平焊位置應(yīng)采用較小焊條直徑。G.各焊縫焊完后應(yīng)認(rèn)真做好清除工作，檢查焊縫缺陷，不合格的焊縫應(yīng)及時(shí)返工。

4.9 輕鋼結(jié)構(gòu)防腐的質(zhì)量監(jiān)控

1）除銹質(zhì)量等級

工程采用的除銹等級為Sa2.5。鋼材表面的除銹質(zhì)量等級與除銹方法有關(guān)。除銹方法包括噴砂或拋丸除銹（用Sa表示）、手工或動力工具除銹(用St表示)、火焰除銹(用F1表示)。按國家標(biāo)準(zhǔn)《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》GB8923—88規(guī)定除銹質(zhì)量等級

2）除銹方法

工程采用噴砂除銹的方式進(jìn)行除銹。噴砂除銹是用壓縮空氣為動力，帶動磨料通過專用的噴嘴，高速噴射到金屬表面，用沖擊力和摩擦方式來達(dá)到除銹的目的。

5 結(jié) 語

工程總體管理中實(shí)行全過程的質(zhì)量控制，是保證工程質(zhì)量關(guān)鍵步驟的必要手段。全過程質(zhì)量控制的要點(diǎn)：

1）對原材料、構(gòu)配件采購的質(zhì)量控制。

2）復(fù)核現(xiàn)場質(zhì)量定位、工程定位依據(jù)、軸線、水準(zhǔn)控制點(diǎn)，復(fù)核無誤后，正式辦理移交手續(xù)。

3）審查現(xiàn)場質(zhì)量保證體系、檢測、人員配備、輕鋼結(jié)構(gòu)分部工程質(zhì)量檢查認(rèn)證。

4）督促檢查施工機(jī)械的完好情況。

5）做好現(xiàn)場施工范圍內(nèi)地下管線的資料搜集，及時(shí)向輕鋼結(jié)構(gòu)分包商移交地下管線資料，確保施工能正常進(jìn)行及安全施工。

6）本工程質(zhì)量控制點(diǎn)

(1)鋼梁安裝關(guān)鍵控制點(diǎn)的保證措施

①用先進(jìn)的測量儀器定位，確保鋼梁的安裝符合規(guī)范要求。

②框架中心鋼梁先吊裝，再由中心向兩端安裝。

③強(qiáng)調(diào)鋼梁安裝的對稱性。

④強(qiáng)調(diào)鋼梁安裝時(shí)，對鋼梁位移、標(biāo)高進(jìn)行跟蹤觀察。

(2)為保證鋼框架現(xiàn)場安裝精度須做到

①派人駐廠參與制作管理，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。

②與設(shè)計(jì)、制作一起討論各種構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)部位并做應(yīng)力應(yīng)變測試，便于操作者控制變形。

[1]GB50205-2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2002.5

[2]GB50661-2011鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.4

[3]JGJ82-2011鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.10

[4]JGJ/T251-2011建筑鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.3