鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量保證措施分析
——以河海大學(xué)長蕩湖大學(xué)科技園（一期）項目為例

祁迪，韓龑 （中國建筑第二工程局有限公司，上海 200135）

當(dāng)前我國建筑行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了新的發(fā)展階段，建筑工程規(guī)模以及數(shù)量不斷增加，完善了我國各項基礎(chǔ)設(shè)施，也為人們的日常生活提供了便利。在建筑施工過程中施工質(zhì)量成為了人們所關(guān)注的重點內(nèi)容，開始重視在施工活動中構(gòu)建完善的施工質(zhì)量管理體系，加強施工質(zhì)量管控。鋼結(jié)構(gòu)施工是建筑工程的重點施工內(nèi)容之一，鋼結(jié)構(gòu)施工會直接影響建筑整體的穩(wěn)定性，如果施工技術(shù)要點落實不到位，會給后續(xù)建筑的使用帶來安全隱患。鋼結(jié)構(gòu)施工量較大，在施工過程中涉及的項目較多，因而需要加強對各個施工環(huán)節(jié)以及施工技術(shù)的關(guān)注程度，以更高超、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)，提升整體工程的施工效率、維護(hù)施工人員的生命安全，確保最終的施工質(zhì)量。

1 工程項目概況

河海大學(xué)長蕩湖大學(xué)科技園（一期）項目位于江蘇省常州市金壇區(qū)，總用地規(guī)模約149.87hm2，規(guī)劃建筑面積約70萬m2，合同額35.61億元。C3雙向鋼管桁架結(jié)構(gòu)為C3體育館鋼結(jié)構(gòu)屋面工程，球鉸支座支撐面標(biāo)高為14.460m，雙向鋼管桁架結(jié)構(gòu)上弦最高點標(biāo)高20.937m，下弦桿件中心標(biāo)高15.025m，柱頂埋件標(biāo)高14.46m，南北方向及數(shù)字軸線為主桁架，共計10榀，桁架最大跨度65.5m。東西方向及字母軸線為次桁架，根據(jù)主桁架間距分段6.000m、7.800m、10.000m，東西方向跨度78.3m。具體效果可參考圖1、圖2。

圖1 項目總規(guī)劃圖

圖2 鋼結(jié)構(gòu)規(guī)劃圖

2 項目施工流程與關(guān)鍵施工技術(shù)

2.1 吊裝設(shè)備選擇

本項目主要選取最大起重力度為2000t的履帶式起重機(jī)吊裝，施工過程中將其構(gòu)件吊裝質(zhì)量控制在20%，即400t左右。工程最重主桁架達(dá)26t，該履帶作業(yè)半徑為48m，臂長74m，起吊重量可達(dá)52t左右，動力系數(shù)為“”基本滿足施工需求。且為達(dá)到安全建設(shè)的施工標(biāo)準(zhǔn)，履帶起重機(jī)在施工過程中始終保持原地靜止吊裝作業(yè)狀態(tài)，無開行與移動情況。同時搭配25t、50t兩臺汽車式起重機(jī)吊裝。

2.2 施工準(zhǔn)備階段，質(zhì)量管控組織體系的建立

本工程的準(zhǔn)備工作主要分為技術(shù)準(zhǔn)備、現(xiàn)場布置以及質(zhì)量管控組織體系的建立等三方面。

①技術(shù)準(zhǔn)備：針對技術(shù)層面進(jìn)行了Teklaoy Structures以及AutoCAD等軟件的深化處理，其主要作用是能夠為整體工程的設(shè)計、材料采購、材料加工等各環(huán)節(jié)施工提供模型、數(shù)據(jù)參考。同時，針對整體結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)處理以及碰撞問題進(jìn)行檢查，以達(dá)到保障施工質(zhì)量、簡化施工步驟的目標(biāo)[2]。

②現(xiàn)場布置：本項目主要就場地布置以及機(jī)械行走線路布置進(jìn)行前置準(zhǔn)備。首先是場地布置，本項目在正式施工開始之前，項目周邊區(qū)域土地進(jìn)行了混凝土硬化工序，以避免后續(xù)工程中構(gòu)件的堆放、車輛運輸?shù)葘ば蚴芟?。同時建設(shè)長5m，寬1.5m，厚0.13m的鋼板消防通道，以滿足特殊情況下施工人員以及建筑物資的撤離；其次是機(jī)械行走線路布置，針對400t履帶式起重機(jī)吊裝，采用了長5m，寬2.5m，厚0.26m的路基箱完成加固保護(hù)。25t以及50t的汽車起重機(jī)具有對地面?zhèn)π?、運輸便利的特點，故此并未做特殊加固處理。

③質(zhì)量管控組織體系建立：為嚴(yán)格把控整體工程的施工質(zhì)量，本項目特別設(shè)立了完善的質(zhì)量防控組織體系，形成從總經(jīng)理直至施工人員的縱向監(jiān)管體系，將質(zhì)量管控責(zé)任落實到個人，使不同部門能夠了解到自身在質(zhì)量管控過程中所應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的責(zé)任，以此來提高質(zhì)量管控的效率。具體可參考圖3。

圖3 質(zhì)量保證體系組織架構(gòu)

2.3 埋件安裝

在埋件安裝工序正式開始之前，通過軟件設(shè)計本次支座錨板的設(shè)計圖、平面布置圖以及計算出各組件的規(guī)模，其具體的施工流程如下。

首先對施工場地進(jìn)行測量放線，確定埋件的中心線以及標(biāo)高，再通過螺栓之間的預(yù)埋對標(biāo)高與中心線進(jìn)行測量，針對數(shù)據(jù)不吻合支出進(jìn)行調(diào)整處理，在確定標(biāo)高與中心線皆符合數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)后，固定螺栓支架。利用全站儀以及鋼尺進(jìn)行定位工作，定點測量支座錨板的標(biāo)高與軸線，確定無誤后利用鋼筋以及角鋼進(jìn)行固定連接，在完成混凝土澆筑后，等待審核驗收。

2.4 主桁架安裝

在工程正式開始之前，完成焊機(jī)、履帶、安全繩、爬梯等基礎(chǔ)設(shè)施的準(zhǔn)備工作。依次開展鋼構(gòu)件相貫線切割下料、鋼構(gòu)件表面清潔除銹以及防腐工序，進(jìn)行編號后運輸至施工場地，對現(xiàn)場地面拼裝、焊接。依照三維坐標(biāo)進(jìn)行地面打點工作以及胎架的制作工作，立柱采用HW200×200×8×12的標(biāo)準(zhǔn)。先后完成胎架的安裝、標(biāo)高設(shè)置、模板搭設(shè)與焊接工作。本項目的焊接采用雙數(shù)焊接法以及CO2保焊工藝，監(jiān)管人員應(yīng)重點加強對焊接質(zhì)量、拼裝質(zhì)量的檢測，依照具體情況完成除銹與噴漆工序。由相關(guān)監(jiān)管人員對主桁架鋼件進(jìn)行檢測，無誤后開始安裝。通過在端部和中間次桁架6道處安裝定位，保障整體主桁架的穩(wěn)定性。于主桁架1～2軸安裝固定措施，依照左右對稱的標(biāo)準(zhǔn)布置纜繩以及支撐鋼管，纜風(fēng)繩以及支撐鋼管應(yīng)按照左右對稱格局進(jìn)行布置。于桁架13.8m混凝土梁上頂面處進(jìn)行鋼管斜支撐處理。利用全站儀完成對主桁架的變形、位移監(jiān)測，同時安裝空間坐標(biāo)定位監(jiān)控系統(tǒng)。

2.5 次桁架安裝

本項目共應(yīng)用80段次桁架以及34段邊桁架。安裝正式開始前，做好7013吊塔、汽車吊裝的安裝工作，同時確定焊機(jī)、安全繩以及爬梯的質(zhì)量與性能。而后于施工場地搭設(shè)次桁架拼裝平臺，拼裝期間嚴(yán)禁大型車輛運輸、行走，以避免拼裝效果受到影響。依照分段方式對此桁架進(jìn)行拼裝與焊接，成功拼接后的次桁架重量應(yīng)在2t左右。在質(zhì)檢人員檢查無誤后，利用吊塔將次桁架吊裝嵌入至主桁架空檔處，由技術(shù)人員在主次桁架銜接處進(jìn)行點焊加固，焊接點周圍應(yīng)采用滿焊處理。依次完成次桁架的安裝后，形成穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)主體。利用全站儀對主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行測量，同時安裝序形變、位移監(jiān)控系統(tǒng)，如若發(fā)生形變則要進(jìn)行優(yōu)先處理[3]。

比如，在《摩擦力》一課的教學(xué)中，教師設(shè)置了這樣一個環(huán)節(jié)：學(xué)生猜測影響滑動摩擦力大小的因素，并通過實驗用控制變量法逐一探究。學(xué)生的猜想中有兩個困擾因素：接觸面積的大小和物體運動的快慢。為了節(jié)省課堂時間，在探究實驗過程中，教師將學(xué)生分成四個大組，每個大組又分為幾個小組，探究同一個影響因素，大組之間互相交流實驗的過程和結(jié)論。

2.6 鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

施工前首先對施工區(qū)域進(jìn)行測量放線，用以保障支座錨板安裝的準(zhǔn)確性，遵循《預(yù)埋地腳螺栓埋地深度計算規(guī)范及方法》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)完成支座描板埋設(shè)深度的計算，同時對埋件表面進(jìn)行清理工作，保障鋼柱的穩(wěn)定性與質(zhì)量。在埋件埋設(shè)區(qū)域下方完成鋼筋混凝土澆筑工序，澆筑后利用全站儀進(jìn)行坐標(biāo)監(jiān)測，反復(fù)糾偏。將支座錨板埋設(shè)至特定位置后進(jìn)行初次固定工序，隨后依次完成模板支護(hù)、支座錨板位置調(diào)整、澆筑混凝土作業(yè)。完成上述工序后利用經(jīng)緯儀以及全站儀對支座錨板的進(jìn)駐度進(jìn)行測量，針對出現(xiàn)偏差的區(qū)域可進(jìn)行鑿面、墊石等處理，注意后續(xù)養(yǎng)護(hù)。

2.7 防腐防火涂刷

依照圖紙配置水量與粉料，依照配比標(biāo)準(zhǔn)將其兩者置于料筒之中，利用手持式電錘攪拌器進(jìn)行15min左右的攪拌。攪拌成功的料體，應(yīng)呈流動性適中的膏狀，流動性過大或是過小則證明配比有誤。確認(rèn)無誤后，進(jìn)行分層涂刷。

第一層利用噴涂方式進(jìn)行施工，其厚度應(yīng)保持在3mm～6mm左右，噴涂過程中應(yīng)保持涂料的均勻度、厚度以及嚴(yán)密度，噴涂過后應(yīng)呈現(xiàn)麻面狀，待涂層干透后便可進(jìn)行下一道工序。

第二層涂刷工作之前，施工人員可利用手動檢測的方式確定第一層涂料的牢固程度。本次涂料的配置與第一層涂料相同，保持6mm～9mm的噴涂厚度。

第三層噴涂總體與第二層相同，噴涂前重點檢查前兩次噴涂面的干濕度以及牢固度，確定無誤后再進(jìn)行噴涂。

3 工程技術(shù)難點以及解決對策

首先，本工程鋼桁架的現(xiàn)場安裝作業(yè)均為高空作業(yè)，具有作業(yè)危險性高、吊裝變形概率大、鋼桁架外形尺寸以及垂直度難以控制的特征。對此，本項目進(jìn)行了如下技術(shù)與工序調(diào)整：①利用全站儀以及經(jīng)緯儀，與鋼桁架安裝前后進(jìn)行反復(fù)測量，以保障及時發(fā)現(xiàn)并解決鋼桁架形變，并且在發(fā)現(xiàn)問題后，利用千斤頂進(jìn)行及時調(diào)整；②定期召開質(zhì)量保障大會，引導(dǎo)設(shè)計與計算人員就不同施工階段的具體情況進(jìn)行反復(fù)計算[4]。

其次，本項目鋼結(jié)構(gòu)安裝具有大量的管管相連、管球相貫的節(jié)點，具有較大的防護(hù)難度以及安全風(fēng)險。對此，本項目進(jìn)行了如下技術(shù)與工序調(diào)整：①定期檢測大型機(jī)械吊裝運行質(zhì)量，加強機(jī)械養(yǎng)護(hù)；②嚴(yán)肅對待施工安全教育，引導(dǎo)施工人員依照要求施工；③質(zhì)量監(jiān)管人員定期、定量對施工場地各方面進(jìn)行安全巡視。

4 結(jié)語

建筑行業(yè)作為我國發(fā)展的重要支柱行業(yè)，也開始積極使用新的理念實施建筑施工，建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。質(zhì)量管理是施工管理過程中的重點內(nèi)容，通過質(zhì)量管理能夠提升施工質(zhì)量，落實各項施工技術(shù)要點，保證建筑的安全使用。在鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量管理過程中，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建系統(tǒng)性質(zhì)量保證體系，為質(zhì)量保證提供重要基礎(chǔ)。同時，針對鋼構(gòu)件制作環(huán)節(jié)、鋼結(jié)構(gòu)安裝環(huán)節(jié)采取質(zhì)量保證措施，對安裝質(zhì)量通病進(jìn)行預(yù)防，把控焊接作業(yè)和防腐處理的質(zhì)量水平，從多個角度出發(fā)實施質(zhì)量管控。在未來的鋼結(jié)構(gòu)施工過程中應(yīng)當(dāng)積極研發(fā)新的施工工藝，做好技術(shù)交底工作，為建筑項目施工活動的開展夯實基礎(chǔ)。