鋼結(jié)構(gòu)廠房安裝質(zhì)量控制要點分析

揭英強(qiáng)

（中交四航局第三工程有限公司，廣東 湛江 524005）

1 引言

近年來，隨著人們環(huán)保意識的提高，建筑材料價格穩(wěn)步上升，且施工工人的老齡化加劇，人工成本越來越高，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑價格低廉的優(yōu)勢逐漸消失，鋼結(jié)構(gòu)建筑優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)。相對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)抗震性更好，鋼構(gòu)件在工廠生產(chǎn)，運抵現(xiàn)場拼裝，其安裝施工機(jī)械化程度高，所用工人少，安裝工期短，對環(huán)境影響相對較小。

2 工程概況

宜賓港綜合保稅區(qū)標(biāo)準(zhǔn)廠房一期工程的2#廠房為鋼框架結(jié)構(gòu)，廠房長67.4m，寬37.7m，總建筑面積約10 500m2，主體結(jié)構(gòu)4層，建筑總高度24.6m，梁柱為Q345B材質(zhì)，采用鋼筋桁架現(xiàn)澆混凝土組合樓板。柱采用變截面箱型柱體結(jié)構(gòu)：1層柱體截面尺寸最大，2～3層次之，4層最??；鋼梁采用焊接H型鋼。

3 圖紙會審及鋼構(gòu)件的深化設(shè)計

3.1 圖紙會審

在施工前，組織項目部技術(shù)人員對圖紙進(jìn)行審閱，熟悉圖紙，為圖紙會審做好各項準(zhǔn)備工作；認(rèn)真核對各專業(yè)圖紙，檢查是否存在沖突或者模糊不清的情況，填寫書面圖紙會審記錄，以便設(shè)計人員進(jìn)行澄清及糾正，減少施工圖中的差錯，加快施工進(jìn)度，保證施工質(zhì)量；找出工程的技術(shù)難點及質(zhì)量管控的要點，編制詳細(xì)的技術(shù)方案及質(zhì)量控制措施。

3.2 鋼構(gòu)件的深化設(shè)計

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在下料加工前，需根據(jù)各個專業(yè)施工圖對構(gòu)件進(jìn)行再次細(xì)化設(shè)計，結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工規(guī)范要求，且要考慮現(xiàn)場安裝操作的可行性，對鋼結(jié)構(gòu)的每個構(gòu)件進(jìn)行細(xì)化。鋼構(gòu)件的細(xì)化工作具體包括以下工作。

3.2.1 對構(gòu)件進(jìn)行編號

一般來說，構(gòu)件加工成型后，其構(gòu)件數(shù)量較多，以本項目為例，加工成型后的鋼構(gòu)件達(dá)1 200件，由于廠房柱距相差不大，部分構(gòu)件的尺寸幾乎一致或僅存在微小的差別，在加工或安裝過程中，很容易出現(xiàn)構(gòu)件的漏加工、多加工，繼而導(dǎo)致安裝錯誤，影響建筑物的質(zhì)量。因此，在深化設(shè)計前必須對廠房的構(gòu)件按樓層逐個進(jìn)行編號。

3.2.2 根據(jù)構(gòu)件的安裝位置，細(xì)化連接板的焊接及開孔位置

在結(jié)構(gòu)專業(yè)圖紙中，構(gòu)件安裝位置往往已明確。根據(jù)構(gòu)件的安裝位置及其腹板的厚度等，細(xì)化每個連接節(jié)點的大樣圖，準(zhǔn)確標(biāo)注出連接板的焊接位置及螺栓孔位。螺栓孔孔徑只比螺栓直徑大2mm，如加工位置誤差超出2mm，則無法進(jìn)行安裝，所以連接板及螺栓孔位必須準(zhǔn)確無誤。

3.2.3 確定構(gòu)件的拼接

施工現(xiàn)場的焊接工人技術(shù)水平、焊接設(shè)備及施工條件與專業(yè)加工廠相比均存在一定的差距，現(xiàn)場的加工、拼接質(zhì)量難以達(dá)到專業(yè)加工廠的水平。為保證主要構(gòu)件的加工質(zhì)量，在運輸、現(xiàn)場安裝環(huán)境及吊裝條件允許的情況下，對于結(jié)構(gòu)較為重要的立柱等，特別是要求嚴(yán)格的一級焊縫的施焊，盡量在工廠內(nèi)完成。本項目中廠房立柱最大長度為25.14m，鋼立柱在工廠內(nèi)拼接成整體，運輸?shù)浆F(xiàn)場安裝。

4 鋼構(gòu)件加工

4.1 原材料質(zhì)量控制

原材料材質(zhì)及性能：原材料進(jìn)場后需進(jìn)行各項檢測，其材質(zhì)、力學(xué)性能和化學(xué)成分應(yīng)符合GB/T 700—2006《碳素結(jié)構(gòu)鋼》的規(guī)定[1]。外形尺寸：鋼材厚度等規(guī)格尺寸及允許偏差應(yīng)符合其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。外觀質(zhì)量：當(dāng)鋼材的表面有銹蝕、麻點或劃痕等缺陷時，其深度不得大于該鋼材厚度允許負(fù)偏差值的1/2[2]，鋼材端邊處不得有分層、夾渣的缺陷。

4.2 加工焊接質(zhì)量控制

嚴(yán)格按圖紙放樣下料，在加工焊接過程中要注意考慮焊接溫度影響、拼接成型后的變形控制。鋼構(gòu)件在工廠內(nèi)的焊接大部分采用自動埋弧焊，個別部位及拼接點需要人工焊接，焊接所采用的焊條、焊接方法與焊接材料應(yīng)相適應(yīng)，焊條應(yīng)符合GB/T 5117—2012《非合金鋼及細(xì)晶粒鋼焊條》的規(guī)定[3]。對設(shè)計、規(guī)范要求的一、二級焊縫應(yīng)采用射線或超聲波進(jìn)行探傷檢測，焊縫的外觀質(zhì)量應(yīng)符合相應(yīng)的規(guī)范要求。

4.3 調(diào)直防腐質(zhì)量控制

構(gòu)件拼接后的變形應(yīng)進(jìn)行矯正，采用火焰矯正的溫度值應(yīng)控制在750～900℃，同一部位加熱矯正不得超過2次，矯正后應(yīng)緩慢冷卻，不得澆水降溫。矯正后的構(gòu)件不得有裂紋、凹陷等損傷。

構(gòu)件防腐涂裝應(yīng)在構(gòu)件焊接檢查合格后進(jìn)行，涂裝前應(yīng)對構(gòu)件表面的油污、銹斑銹點、毛刺等進(jìn)行處理，處理完成后及時噴涂防腐涂層，涂層施工時的溫度宜為5～38℃，相對濕度以≤85%為宜[4]，涂層的材料、遍數(shù)、層厚應(yīng)符合設(shè)計要求。噴涂完成后及時恢復(fù)構(gòu)件的編號標(biāo)注。

4.4 鋼構(gòu)件成品存放及運輸

成品存放及運輸應(yīng)防止變形。存放場地應(yīng)平整、干燥，并設(shè)置墊木，使構(gòu)件放平、放穩(wěn)。當(dāng)多層疊放時，各層墊木應(yīng)在同一水平線上。

5 安裝質(zhì)量控制

5.1 基礎(chǔ)地腳螺栓安裝質(zhì)量控制

地腳螺栓的安裝精度是影響鋼立柱安裝質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。多數(shù)情況下，鋼結(jié)構(gòu)安裝由專業(yè)隊伍完成，其測量放樣由專業(yè)分包單位進(jìn)行。由于聘請的測量人員的責(zé)任心、技術(shù)水平參差不齊，加之測量儀器設(shè)備的差別等，測量精度有時難以達(dá)到安裝精度的要求。因此，在施工中，總包單位必須對專業(yè)分包的測量結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)格復(fù)核，經(jīng)過不同測量員、不同設(shè)備的測量復(fù)核，確保測量放樣的精度滿足規(guī)范要求。地腳螺栓的安裝必須牢固可靠，在螺栓安裝前，先對樁頭豎筋與箍筋進(jìn)行點焊接加固，采用短鋼筋將地腳螺栓與樁頭豎筋焊接牢固。在承臺混凝土澆筑中，由專人負(fù)責(zé)跟蹤檢查地腳螺栓情況，如有發(fā)生偏位，必須進(jìn)行處理。

5.2 主體結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量控制

5.2.1 鋼立柱安裝

清理基礎(chǔ)承臺及地腳螺栓，在承臺基礎(chǔ)上測量放樣出建筑軸線，通過調(diào)整鋼立柱柱腳中線與建筑軸線的距離，使鋼立柱安裝位置準(zhǔn)確?；炷脸信_面平整度難以達(dá)到規(guī)范要求的精度，因此在承臺混凝土澆筑時承臺完成面要比立柱底板低5cm，采用螺母調(diào)平法將鋼柱底板標(biāo)高找平[5]，相對于傳統(tǒng)的支墊法調(diào)平鋼柱底板做法，其操作簡單、精度較高。在立柱安裝前，在鋼立柱相鄰2個面的柱頂和柱腳位置標(biāo)注出中線位置，用油性筆做好標(biāo)記。立柱安裝到位后，采用2臺全站儀在2個方向同時觀測立柱中線，然后根據(jù)觀測情況調(diào)整，當(dāng)柱腳與柱頂中線一致時，表明鋼立柱已垂直，擰緊螺母后松開吊鉤。

5.2.2鋼梁安裝及柱腳灌漿

鋼結(jié)構(gòu)安裝比較理想的順序是從中心往兩側(cè)安裝，這樣有利于減少安裝的累積誤差。但通常情況下，受到工期、安裝環(huán)境條件的影響，鋼結(jié)構(gòu)一般分成幾個單元進(jìn)行安裝，然后再將幾個單元連接在一起，最后形成整體，這對構(gòu)件的加工、安裝精度提出了更高的要求。

本項目中鋼結(jié)構(gòu)廠房分為3個安裝單元，每個單元獨立安裝，最后連成整體，為確保安裝精度符合要求，在第1層主框架梁安裝完成并經(jīng)測量無誤后，再用無收縮的高強(qiáng)灌漿料填充鋼立柱底板與承臺間的空隙，最后再繼續(xù)安裝其構(gòu)件。

5.2.3 螺栓安裝質(zhì)量控制

鋼柱與主梁、主梁與次梁的節(jié)點腹板一般采用高強(qiáng)螺栓連接。腹板的連接接觸面不得涂刷防腐漆，在安裝前應(yīng)將腹板接觸面清理干凈，螺栓孔在安裝過程中不得采用氣割擴(kuò)孔，螺栓擰緊后，外露螺紋應(yīng)符合要求，螺栓的一端墊片數(shù)量不得超過2個。高強(qiáng)螺栓在使用前應(yīng)檢查其合格證和復(fù)試報告，終擰后應(yīng)該逐個檢查其扭矩，超擰的需要更換。

5.2.4 梁柱連接節(jié)點焊接

主梁的上、下翼緣與鋼柱節(jié)點采用坡口電焊連接。在梁柱安裝完成并經(jīng)校核合格、高強(qiáng)螺栓擰緊、其扭矩檢測合格后開始焊接。梁柱節(jié)點焊接采用手工施焊，手工施焊的質(zhì)量問題比較多，如咬邊、夾渣、氣孔、裂縫等，特別是在現(xiàn)場條件不良的高空施焊質(zhì)量更難以保證。因此，在施焊前，必須清理干凈焊口表面，焊口不得有銹斑、油污等，選擇技術(shù)水平較高的持證工人，先進(jìn)行試焊接，然后對焊縫進(jìn)行探傷檢測，合格后方可大面積施焊。

6 結(jié)語

綜上所述，鋼構(gòu)件安裝質(zhì)量是建筑物質(zhì)量的重點控制內(nèi)容，鋼結(jié)構(gòu)安裝的質(zhì)量控制是一個比較系統(tǒng)的問題，每個施工環(huán)節(jié)質(zhì)量的好壞都將影響下一環(huán)節(jié)。在施工過程中，需要精心策劃，嚴(yán)格把控，加強(qiáng)對施工過程的質(zhì)量監(jiān)督檢驗，牢牢控制好每個環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量才能保證整個鋼結(jié)構(gòu)廠房的質(zhì)量。