文化宮鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

倪波濤

(永富建工集團(tuán)有限公司，福建 福州 350007)

1 工程概況

福州市第二工人文化宮總建筑面積約64 000 m2，其中地上建筑面積約45 600.00 m2，地下建筑面積約18 400 m2。包括綜合樓、職工影城、職工運(yùn)動(dòng)中心、地下室及室外配套設(shè)施。本工程上部結(jié)構(gòu)采用鋼框架結(jié)構(gòu)，柱子主要采用箱型鋼柱，鋼梁主要為H型鋼梁，樓板采用鋼筋桁架樓承板(局部為鋼筋混凝土板)。

2 文化宮鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

2.1 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件初步設(shè)計(jì)

1)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件情況。由于此工程鋼結(jié)構(gòu)涉及內(nèi)容較多，所以所采用的構(gòu)件類型也較多，主要有方形鋼柱、圓形鋼管柱、焊接H型鋼梁、熱軋H型鋼梁、箱型截面梁等。根據(jù)該工程的具體情況，各類型構(gòu)件的尺寸如表1所示。

表1 各類型構(gòu)件最大截面尺寸

2)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接設(shè)計(jì)。為了確保鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，構(gòu)件連接時(shí)要嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，對(duì)于不同構(gòu)件的連接需要采取不同的方式，具體如下：①梁柱鉸接、梁梁鉸接以及主要鋼梁和混凝土梁的鉸接通過螺栓進(jìn)行連接；②梁和柱的連接、梁和梁的連接、長梁拼接、斜腹桿與弦桿工地連接等可以通過栓焊連接的方式進(jìn)行；③不同類型的鋼柱主要通過焊接的方式連接，除此之外，H型鋼柱也可通過栓焊方式進(jìn)行連接；④吊桿和弦桿、桁架節(jié)點(diǎn)主要采取全焊的方式連接。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)的深入設(shè)計(jì)分析

對(duì)于此工程結(jié)構(gòu)分析可知，其主體結(jié)構(gòu)主要是鋼結(jié)構(gòu)+鋼筋混凝土的復(fù)合方式，針對(duì)此結(jié)構(gòu)類型需要加強(qiáng)兩方面的深入設(shè)計(jì)：①圖紙的深化設(shè)計(jì)，具體的內(nèi)容主要有：要按照設(shè)計(jì)圖紙和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)一步完善節(jié)點(diǎn)構(gòu)造以及特殊構(gòu)件情況；②對(duì)于具體內(nèi)容進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容的深化主要集中為兩方面，分別為構(gòu)件制作設(shè)計(jì)、構(gòu)件安裝設(shè)計(jì)。其中構(gòu)件的制作集中在詳圖設(shè)計(jì)、加工工藝設(shè)計(jì)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)等，而安裝設(shè)計(jì)深化更主要的是對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)一步詳細(xì)設(shè)計(jì)，并且附加具體流程說明。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)構(gòu)件加工

1)按照?qǐng)D紙尺寸進(jìn)行準(zhǔn)確下料，之后通過油壓機(jī)將板材兩邊預(yù)壓成形，在檢測(cè)合格后將多余量切除并且開坡口。

2)通過相應(yīng)規(guī)格的卷板設(shè)備實(shí)施卷管，為了確保卷管質(zhì)量需要采取漸進(jìn)的方式來進(jìn)行。在卷板設(shè)備上實(shí)施多次滾壓之后形成標(biāo)準(zhǔn)形式，對(duì)其精度進(jìn)行檢查，確保其質(zhì)量。

3)通過自動(dòng)埋弧焊對(duì)卷管實(shí)施焊接，為了避免卷管內(nèi)外溫差過大而影響焊接質(zhì)量，焊接前需要對(duì)其實(shí)施必要的預(yù)熱，按照從內(nèi)到外的順序焊接。完成焊接之后通過卷板設(shè)備以及陶瓷瓦片對(duì)其進(jìn)行必要的矯正，確保公差符合標(biāo)準(zhǔn)。

4)完成卷管的探傷之后將其吊入到拼裝胎架上，對(duì)其端口余量實(shí)施劃線處理，之后實(shí)施端部處理。

2.4 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件運(yùn)輸

1)構(gòu)件運(yùn)輸設(shè)置。該工程所包含的構(gòu)件類型較多(例如H鋼梁、H型鋼柱和圓鋼管柱等)，并且構(gòu)件的重量都相對(duì)較大，所以都要通過相應(yīng)規(guī)格的汽車進(jìn)行運(yùn)輸。在運(yùn)輸過程中為了確保構(gòu)件的質(zhì)量，需要對(duì)其進(jìn)行有效的包裝。在包裝上要進(jìn)行必要的標(biāo)識(shí)，一般情況下型鋼都是在兩側(cè)進(jìn)行標(biāo)記，而桿件都是在側(cè)面進(jìn)行標(biāo)識(shí)。另外，這些構(gòu)件的重量較大，為了保證吊運(yùn)的穩(wěn)定性，需要確定好吊運(yùn)標(biāo)志。一般情況下重量在10 t以上的構(gòu)件需要在其頂部、兩側(cè)設(shè)置40 mm寬、150 mm長的十字線，表示構(gòu)件的重心點(diǎn)。另外，要通過不同于底漆顏色的明顯油漆在構(gòu)件上設(shè)置各種標(biāo)記，正常情況下設(shè)置字母尺寸為50 mm×40 mm。

2)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件成品保護(hù)。為了確保構(gòu)件的質(zhì)量，在構(gòu)件的生產(chǎn)、運(yùn)輸過程中都要制定完善的成品保護(hù)措施，避免構(gòu)件發(fā)生破損。針對(duì)不同過程的成品要制定相應(yīng)的保護(hù)措施。

(1)構(gòu)件生產(chǎn)時(shí)的成品保護(hù)。成品一定要放置在車間設(shè)定位置，要避免成品直接和地面接觸，可以在其下部設(shè)置相應(yīng)的墊木，同時(shí)要采取設(shè)置滑塊的方式來避免墊木滑動(dòng)。如果需要將構(gòu)件多層疊加設(shè)置，那么要在兩層構(gòu)件之間設(shè)置橡膠墊來避免相互之間發(fā)生碰撞。為了確保成品構(gòu)件的安全性，避免受到同一區(qū)域其他吊裝作業(yè)的影響，需要在成品區(qū)周邊設(shè)置相應(yīng)警示標(biāo)識(shí)。對(duì)于本工程來說，其構(gòu)件中存在著大量較為零散的管件，這些構(gòu)件可以通過專門的箱子進(jìn)行放置；對(duì)于成品進(jìn)行吊裝時(shí)，為了避免綁帶等對(duì)其造成勒痕(對(duì)表面油漆造成破壞)，需要在捆綁位置設(shè)置軟墊。

(2)構(gòu)件運(yùn)輸時(shí)的成品保護(hù)。這種大型構(gòu)件需要安排專門汽車進(jìn)行運(yùn)輸，同時(shí)要設(shè)置專門人員到施工現(xiàn)場(chǎng)的構(gòu)件存放區(qū)域進(jìn)行監(jiān)管，保證構(gòu)件裝卸過程的安全性。一旦發(fā)現(xiàn)解決不了的問題，要第一時(shí)間將其反饋到公司，協(xié)調(diào)相應(yīng)資源進(jìn)行處理。運(yùn)輸過程中構(gòu)件的保護(hù)主要可以采取如下措施：為了避免運(yùn)輸顛簸造成構(gòu)件的破壞，構(gòu)件之間要設(shè)置必要的緩沖物(例如橡膠墊等)，防止構(gòu)件之間發(fā)生碰撞。對(duì)于較為零散的構(gòu)件，要按照類型進(jìn)行區(qū)分堆放，同時(shí)要利用相應(yīng)設(shè)備(包括墊木、框架、鋼絲繩等)對(duì)其進(jìn)行綁扎固定。同時(shí)，為了避免鋼絲繩綁扎時(shí)對(duì)桿件等造成損傷，需要在相應(yīng)位置設(shè)置橡膠墊等隔離物。另外，為了避免運(yùn)輸過程中構(gòu)件的表面涂層受到損傷，也需要在構(gòu)件的綁扎位置設(shè)置較軟的墊層。

2.5 鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量控制

1)測(cè)量放線。鋼結(jié)構(gòu)施工中涉及到大量的預(yù)埋件，這些構(gòu)件的安裝精度在很大程度上影響著整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)工程的安裝質(zhì)量。所以為了保證其精確度，需要在埋件板安裝并且完成混凝土澆筑之后再進(jìn)行定位焊接操作。

(1)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量定位。總承包方要按照業(yè)主方提供的基準(zhǔn)點(diǎn)實(shí)施軸線控制網(wǎng)、高程控制點(diǎn)的搭建。鋼結(jié)構(gòu)施工所采用的控制網(wǎng)和土建工程相同，要以總承包方設(shè)置的控制網(wǎng)為基礎(chǔ)進(jìn)一步細(xì)測(cè)軸線，確保預(yù)埋件位置的準(zhǔn)確性。在進(jìn)行鋼筋綁扎之前，要將埋件平面位置控制軸線以及標(biāo)高引測(cè)到下樓層。

(2)埋件板的定位和校正?？梢詫⑾聵菍拥穆窦S線以及標(biāo)高控制線作為基礎(chǔ)對(duì)于埋件進(jìn)行初始定位，在完成土建鋼筋綁扎之后對(duì)于埋件實(shí)施位置的校正調(diào)整。若是在安裝預(yù)埋件時(shí)和相應(yīng)鋼筋發(fā)生沖突，那么在鋼筋綁扎時(shí)要對(duì)鋼筋位置進(jìn)行必要調(diào)整。

(3)完成埋件板的定位之后要對(duì)其表層雜物徹底清理掉，之后對(duì)其進(jìn)行測(cè)量放線，對(duì)受剪連接板的位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位。要嚴(yán)格遵照放線的實(shí)際位置進(jìn)行受剪連接板的焊接。

2)鋼結(jié)構(gòu)的吊裝。

(1)對(duì)于構(gòu)件進(jìn)行合理分段。為了保證吊裝的穩(wěn)定性，該工程的施工現(xiàn)場(chǎng)通過4臺(tái)塔吊對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行卸車和吊裝，若是存在重量、尺寸較大的構(gòu)件，需要對(duì)其分體吊裝，保證符合吊裝標(biāo)準(zhǔn)。

(2)首先需要完成主體鋼柱的吊裝，并且要通過連梁將其進(jìn)行臨時(shí)性連接，確保其穩(wěn)定性。完成主體鋼柱吊裝之后進(jìn)行外框架鋼結(jié)構(gòu)的吊裝，吊裝過程中要特別注意柱身扭轉(zhuǎn)的調(diào)整和定位。

(3)鋼結(jié)構(gòu)焊接。對(duì)于此工程來說，需要對(duì)鋼柱、樓層之間H型鋼梁進(jìn)行焊接，不同類型構(gòu)件的焊接形式有所區(qū)別，如圖1～2所示。

圖1 鋼管樁對(duì)接焊接示意圖

圖2 H型鋼對(duì)接焊接示意圖

3)屈曲約束支撐安裝。

(1)吊裝之前的相應(yīng)準(zhǔn)備。在進(jìn)行支撐安裝之前，為了保證穩(wěn)定性，需要對(duì)和支撐相連接的相應(yīng)梁體節(jié)點(diǎn)進(jìn)行必要的校核，重點(diǎn)集中在節(jié)點(diǎn)和施工圖偏位、節(jié)點(diǎn)板安裝時(shí)的偏移等，如圖3～4所示。

圖3 節(jié)點(diǎn)板偏位

圖4 節(jié)點(diǎn)板平面偏移

(2)安裝過程。一般情況下屈曲約束支撐都是在外部工廠按照標(biāo)準(zhǔn)化制作，之后將其運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，較為常用的支撐布置都是按照“人字形”以及“V字形”進(jìn)行設(shè)置。在安裝時(shí)可以將其作為單獨(dú)構(gòu)件實(shí)施吊裝和安裝，但是一定要特別注意吊裝和安裝的位置控制，避免發(fā)生變形等問題。

(3)一般情況下，屈曲約束支撐需要在制作工廠完成兩側(cè)的剖口，避免質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的問題。

(4)正常情況下，成品支撐構(gòu)件都設(shè)置有專門的吊耳，在進(jìn)行起吊時(shí)采取的是兩側(cè)不等高起吊方式，先要對(duì)支撐下部進(jìn)行牽引，使其移動(dòng)到準(zhǔn)確的安裝位置，可以利用臨時(shí)性支架對(duì)于上部進(jìn)行簡(jiǎn)單定位。支撐到位之后對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的臨時(shí)性固定，同時(shí)也要對(duì)支撐位置進(jìn)行必要的矯正，然后通過電焊的方式對(duì)兩側(cè)支撐進(jìn)行固定，最后按照從下到上的順序進(jìn)行相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的焊接。

(5)完成焊接之后，需要通過超聲波或者紅外探傷等方式對(duì)于焊縫質(zhì)量進(jìn)行檢查，要保證能夠達(dá)到二級(jí)探傷標(biāo)準(zhǔn)。

2.6 鋼筋桁架樓承板的安裝

1)鋼筋桁架樓承板的吊裝。

(1)樓承板運(yùn)輸過程中一定要加強(qiáng)保護(hù)，特別是卸載到施工現(xiàn)場(chǎng)后，更是不能出現(xiàn)破損和污染，尤其是要避免油污的影響。樓承板不能和地面直接接觸，需要通過一定高度的墊木將其墊高，避免積水的影響。

(2)為了避免吊裝時(shí)發(fā)生散落，吊裝前需要對(duì)樓承板進(jìn)行有效捆扎，并且保證包裝的穩(wěn)定性。起吊過程中要確保一捆至少設(shè)置兩條吊索，并且要捆扎在合適長度位置。

(3)為了避免對(duì)樓承板造成損壞，需要通過軟帶吊索對(duì)其進(jìn)行吊裝，吊裝過程中按照樓層從低到高的順序進(jìn)行，防止由于先吊裝上層材料而影響下層吊裝操作。

2)鋼筋桁架樓承板的安裝。

(1)栓釘施工。為了提升施工效率和施工質(zhì)量，需要采取專用栓釘熔焊機(jī)施工。為了確保該設(shè)備的有效運(yùn)行，需要配置專用變壓器。在正式安裝前，需要通過放線來確定出栓釘?shù)臏?zhǔn)確位置，在進(jìn)行鋪板過程中要標(biāo)識(shí)出樓承板的中心線，一般要參照栓釘設(shè)計(jì)設(shè)定的間距來進(jìn)行，同時(shí)要保證栓釘施工的平整性；將保護(hù)瓷環(huán)設(shè)置在合適位置，一定要確保其干燥性。完成焊接之后要將其及時(shí)拆卸掉，以方便后續(xù)的檢查；焊接過程中要保持平穩(wěn)性，要確保焊接母材和焊槍能夠處在相互垂直狀態(tài)。焊接后要對(duì)焊縫進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)缺陷，要立即進(jìn)行補(bǔ)焊。

(2)現(xiàn)場(chǎng)開孔以及切割?，F(xiàn)場(chǎng)施工中會(huì)出現(xiàn)很多特殊情況，在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鋼筋桁架樓承板的切割是必不可少的部分，主要集中在切角、超長、留孔等方面。為了防止切割過程中造成鋼板表層的破壞，一般采取氣割或者電焊吹的方式來進(jìn)行。另外，相應(yīng)管道(例如通風(fēng)管、水電管等)施工過程中也要進(jìn)行切洞，但一定要做好洞口的防護(hù)工作。一般按照如下方式操作：對(duì)鋼筋桁架樓承板實(shí)施定位，并且按照樓板留洞和布置圖情況彈出切割線，并且對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格審核。一旦因切割錯(cuò)誤而損壞鋼筋桁架樓承板，務(wù)必要按照原有板型和長度進(jìn)行及時(shí)更換。正常情況下要在完成混凝土澆筑之后進(jìn)行孔洞的切割，若是和肋板垂直的預(yù)開洞發(fā)生破損，一定要對(duì)其進(jìn)行必要補(bǔ)強(qiáng)，保證其強(qiáng)度。

3 結(jié)束語

鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為了現(xiàn)階段最為重要的工程結(jié)構(gòu)形式之一，本文以福州市第二工人文化宮為例分析了鋼結(jié)構(gòu)施工中質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn)，希望通過本文的介紹對(duì)類似鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量控制提供一定參考和幫助，對(duì)于推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義。

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