鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量管理

【摘 要】近10余年來，我國的鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅猛，已超過美國成為全球鋼結(jié)構(gòu)用量最大、產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大、制造施工能力最強的鋼結(jié)構(gòu)大國。但是，在自動化、標(biāo)準(zhǔn)化方面離先進國家還有一定差距。本文分析了鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量管理的特殊性，并且提出針對性的管理方法，對鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展具有一定指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)；施工；質(zhì)量管理；質(zhì)量控制

【Abstract】In the past 10 years， China's steel structure industry has developed rapidly， and has surpassed the United States as the largest steel structure in the world with the largest amount of steel structures， the largest industrial scale， and the strongest manufacturing capacity. However， there is still a certain gap between advanced countries in terms of automation and standardization. This article analyzes the particularity of the construction quality management of steel structures and proposes targeted management methods， which have certain guiding significance for the development of steel structures.

【Key words】Steel Structures；Construction；Quality Management；Quality Control

1. 鋼結(jié)構(gòu)工程簡介

近年來，隨著建筑業(yè)的飛速發(fā)展，在科技進步的帶動下，涌現(xiàn)出許多新型的建筑材料及建筑形式。其中最具代表性的就是鋼結(jié)構(gòu)，甚至大型鋼結(jié)構(gòu)建筑物的數(shù)量和質(zhì)量已經(jīng)成為衡量一個國家的建筑行業(yè)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。大型鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了長時間的發(fā)展后，被成功的廣泛應(yīng)用于大型公共建筑物的建造中。在我國，雖然鋼結(jié)構(gòu)的研究起步較晚，但是也不乏具有代表性的成功案例，包括松花江鋼桁橋、上海國際飯店、國家大劇院和國家體育場（鳥巢）等。這些鋼結(jié)構(gòu)完成后幾乎都成為了當(dāng)?shù)氐牡貥?biāo)性建筑，對城市景觀也做出了巨大的貢獻。

2. 鋼結(jié)構(gòu)工程的特點

2.1 鋼結(jié)構(gòu)工程存在的優(yōu)勢。

總所周知，鋼材對比最常用的建筑材料鋼筋混凝土相比具有非常多的優(yōu)勢。比如鋼材具有比混凝土高得多的強度和彈性模量，這就意味著在相同承載力的要求下，鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面更小，自重更輕，便于運輸和安裝，適于跨度大，高度高，承載重的結(jié)構(gòu)[1]。其次，鋼結(jié)構(gòu)具有良好的密封性，由于焊接工藝的成熟，在焊接鋼結(jié)構(gòu)時可以做到完全密封。因此如油池、壓力管道等對氣密性有較高要求的構(gòu)筑物而言，鋼結(jié)構(gòu)可以滿足其嚴(yán)苛的條件。此外，鋼結(jié)構(gòu)的制造安裝機械化程度非常高。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件無論在在工廠制造還是在工地拼裝都十分方便。工廠機械化制造鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件成品精度高、生產(chǎn)效率高、工地拼裝速度快、工期短。因此，鋼結(jié)構(gòu)是工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。當(dāng)今可持續(xù)化發(fā)展的觀念深入人心，鋼結(jié)構(gòu)不僅在性能方面有突出表現(xiàn)，而且生產(chǎn)及裝配過程中幾乎不會產(chǎn)生建筑垃圾，更重要的是鋼材還可以重復(fù)利用，可以產(chǎn)生多次經(jīng)濟效益。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)工程存在的劣勢。

鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點眾多，當(dāng)然也存在不可忽視的缺點。首先，鋼結(jié)構(gòu)施工工藝復(fù)雜，發(fā)展時間有限，積累的經(jīng)驗也有限，質(zhì)量問題的分析處理都存在較大難度，因此產(chǎn)生質(zhì)量問題往往不能在第一時間解決。其次，鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量問題導(dǎo)致的后果十分嚴(yán)重，較小的問題可能只是影響工期，造成有限的成本增加，若事故較大，造成人員傷亡，則帶來非常不利的社會影響。此外，由于我國現(xiàn)代建筑都是以混凝土結(jié)構(gòu)為主，從事建筑施工的管理人員和技術(shù)人員對鋼結(jié)構(gòu)的制作和施工技術(shù)相對比較生疏，以民工為主的具體施工人員更不懂鋼結(jié)構(gòu)工程的科學(xué)施工方法，因此鋼結(jié)構(gòu)工程對于施工人員、監(jiān)理人員等其他管理人員都提出了很高的要求。

3. 施工管理的目標(biāo)及方法

3.1 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量管理目標(biāo)。

鋼結(jié)構(gòu)工程施工過程繁雜，因此需明確每個階段施工質(zhì)量管理目標(biāo)，如圖1所示。特別需要重點關(guān)注關(guān)鍵點的結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)和實時幾何狀態(tài)參數(shù)，這些信息反饋了結(jié)構(gòu)的現(xiàn)階段狀態(tài)。如果實際值與設(shè)計值出現(xiàn)偏差，應(yīng)及時糾偏，確保每個關(guān)鍵點都處于設(shè)計狀況[2]。由于鋼材屬于良好的彈性材料，應(yīng)力狀況決定其物理狀態(tài)，甚至改變它的動力特性。因此對鋼結(jié)構(gòu)需要采取實時的應(yīng)力狀態(tài)檢測，特別在裝配過程中觀察加載后的鋼結(jié)構(gòu)是否任處于設(shè)計狀況。鋼材具有出色的導(dǎo)熱性，外界環(huán)境很容易通過溫度改變鋼材的性質(zhì)，在裝配過程中應(yīng)盡量考慮以后會碰到的極端天氣情況（施工質(zhì)量管理目標(biāo)見圖1）。

3.2 施工管理方法與技術(shù)。

針對不同的質(zhì)量管理目標(biāo)，需提出相應(yīng)的施工管理方法。施工過程中對于結(jié)構(gòu)物幾何狀態(tài)的控制，需要通過目標(biāo)點的測量，以確定整體的空間位置是否發(fā)生了變化，和發(fā)生變化的幅度。常見的測量方法有全站儀、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、激光測距儀等，這些器材都比較常見，并且容易操作，精度也能夠滿足設(shè)計要求[3]。但是如果碰到工程量非常大的建筑，人為的測量就難以滿足其要求。因此，建議使用GPS定位系統(tǒng)對目標(biāo)點的空間位置變化進行監(jiān)控測量。因此組成全天候連續(xù)自動實時監(jiān)測系統(tǒng)，只靠人力是難以達到的。GPS代表了變形監(jiān)測的發(fā)展趨勢，大大的提高了監(jiān)測效率和外部變形監(jiān)測數(shù)據(jù)的獲取能力。對于溫度控制、應(yīng)變控制，可以通過發(fā)展成熟的傳感器技術(shù)獲取數(shù)據(jù)。

3.3 施工管理體系。

鋼結(jié)構(gòu)的施工管理事務(wù)繁多，責(zé)任重大，有必要建立其一套科學(xué)完善的施工管理體系。這套體系應(yīng)當(dāng)具有足夠的專業(yè)人員、應(yīng)急事故處理隊伍、全天實時的監(jiān)測人員。施工管理需要建造單位、設(shè)計單位、施工單位和監(jiān)理單位等共同參與，提升事故響應(yīng)速度，提升問題解決能力，明確責(zé)任歸屬。

4. 結(jié)論

本文分析了鋼結(jié)構(gòu)建筑物的施工特點，比較了鋼結(jié)構(gòu)對于其他常見建筑形式的優(yōu)缺點，表明了其發(fā)展的可持續(xù)性。對于施工過程中容易產(chǎn)生的的矛盾和沖突，提出了具有針對性的管理控制目標(biāo)、管理方法及技術(shù)。并且由于鋼結(jié)構(gòu)的施工管理事務(wù)繁多，責(zé)任重大，有必要建立其一套科學(xué)完善的施工管理體系，確保施工過程中的事故響應(yīng)速度。

參考文獻

[1] 羅堯治，沈雁彬，童若飛，王小波空間結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與預(yù)警技術(shù)[J].施工技術(shù)，2009，38（3）：4-8.

[2] 吳欣之.現(xiàn)代建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)[M].北京電力出版社，2009.

[3] 劉西拉.結(jié)構(gòu)工程學(xué)科的現(xiàn)狀與展望[M]北京人民交通出版社，1997.

[文章編號]1619-2737（2018）04-22-823

[作者簡介] 王杰（1989.08-），男，籍貫：安徽省舒城縣，學(xué)歷：本科，職稱：工程師，工作單位：長江精工鋼結(jié)構(gòu)（集團）股份有限公司。