鋼結(jié)構(gòu)制作質(zhì)量管理系統(tǒng)的研究

楊謙

（山西瀟河建筑產(chǎn)業(yè)有限公司，山西 太原 030401）

0 引言

在建筑施工中，質(zhì)量關(guān)乎著建設(shè)安全與經(jīng)濟(jì)效益問(wèn)題，受到建筑部門(mén)與合作方的高度重視。鋼結(jié)構(gòu)制作是一種極其重要的技術(shù)手段，如何加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)制作質(zhì)量的有效管理，提升建筑性能，是鋼結(jié)構(gòu)公司重點(diǎn)研究的熱門(mén)話題。然而，考慮到鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)施工發(fā)展建設(shè)中仍然處于初級(jí)階段，為了進(jìn)一步發(fā)揮工程控制的內(nèi)在價(jià)值與作用，則應(yīng)該完善施工進(jìn)度與施工質(zhì)量的有效控制，提升鋼結(jié)構(gòu)建筑水平。故此，鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)要加強(qiáng)對(duì)質(zhì)量管理體系的研究，加快鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)建設(shè)，構(gòu)建中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)新格局。

1 鋼結(jié)構(gòu)制作的特征分析

1.1 鋼結(jié)構(gòu)建筑存在的特征

①鋼結(jié)構(gòu)本身屬于鋼材性質(zhì)，強(qiáng)度較高，相較于混凝土材料而言，鋼結(jié)構(gòu)在塑造性、柔韌性方面優(yōu)勢(shì)較為明顯，材質(zhì)均勻，應(yīng)用范圍較廣，可以充分契合力學(xué)計(jì)算的基本要求。②鋼結(jié)構(gòu)材料密度、強(qiáng)度比例較小，體質(zhì)相對(duì)輕盈，易于運(yùn)輸，適用于不同的建筑工程中。③鋼結(jié)構(gòu)配件制作效率高。鋼結(jié)構(gòu)以工廠化制作為主要手段，在實(shí)際安裝施工中實(shí)現(xiàn)了全程機(jī)械化，大大提升了建筑施工的整體效率與質(zhì)量，保證了建筑產(chǎn)業(yè)的整體水平。④鋼結(jié)構(gòu)制作形成系統(tǒng)化機(jī)制。在施工過(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)形成完善的生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈，安裝不同位置的鋼部件效率高，加快了鋼結(jié)構(gòu)施工的實(shí)際進(jìn)度。⑤施工環(huán)保，污染少，有利于建設(shè)文明施工工程[1]。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)制作質(zhì)量控制的特殊性

（1）操作流程要求十分嚴(yán)格。在制作鋼結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，其中涉及尺寸測(cè)量、明確定位、控制放線等不同的過(guò)程與工序，操作意義較大。鋼結(jié)構(gòu)制作應(yīng)該遵循嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧W(xué)計(jì)算模型，一旦尺寸控制不精準(zhǔn)將會(huì)影響鋼結(jié)構(gòu)的正常制作，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重變形的問(wèn)題，導(dǎo)致后續(xù)安裝出現(xiàn)阻礙，不利于正常的承載。

（2）鋼結(jié)構(gòu)安裝易受天氣溫度層面的影響。鋼材質(zhì)本身容易熱脹冷縮，由于外界溫度變化較大，尺寸會(huì)隨之不斷變化，一旦出現(xiàn)極端天氣或者溫度等，都將會(huì)影響安裝的精準(zhǔn)度。同時(shí)，在鋼材連接時(shí)，螺栓或焊接連接質(zhì)量都會(huì)受到天氣溫度的影響，因此處于雨雪等極端天氣狀態(tài)下，無(wú)法正常開(kāi)展鋼材連接工作?？紤]到專業(yè)技術(shù)層面要求較多，因此鋼結(jié)構(gòu)在實(shí)際焊接時(shí)，需要通過(guò)人工介入來(lái)彌補(bǔ)自然條件產(chǎn)生的各種不良影響與問(wèn)題，例如，預(yù)熱焊條時(shí)，需要技術(shù)工人輔助施工[2]。

（3）鋼結(jié)構(gòu)對(duì)于配備的機(jī)械設(shè)備要求較高。鋼結(jié)構(gòu)本身具備裝配式、預(yù)制化特征，對(duì)于運(yùn)輸設(shè)備或者起重層面的性能要求高。從一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，鋼結(jié)構(gòu)本身重量大，偶爾遇到特殊情況時(shí)甚至重達(dá)上千噸，例如，海南省最大跨度的鋼網(wǎng)架重量為2650t。從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，由于鋼結(jié)構(gòu)本身的體型較大，并且開(kāi)展高層建筑工作時(shí)往往需要在高空中開(kāi)展作業(yè)，吊裝工作對(duì)于技術(shù)要求高。一般來(lái)說(shuō)，鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算需要配備較高的計(jì)算模型。因此，在鋼結(jié)構(gòu)施工階段，施工荷載量需要與設(shè)計(jì)承載力吻合，需要結(jié)合模擬設(shè)計(jì)的工作環(huán)境開(kāi)展鋼結(jié)構(gòu)施工程序。

2 鋼結(jié)構(gòu)制作的基本流程

2.1 鋼結(jié)構(gòu)的下料過(guò)程

鋼結(jié)構(gòu)制作前，需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪x料、制作等過(guò)程，其中施工人員要仔細(xì)核實(shí)所選擇的鋼材材質(zhì)、規(guī)模是否與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)相一致。在切割鋼材時(shí)，需要施工人員提前清潔好鋼材表面的鐵銹、油污等不同雜質(zhì)，并結(jié)合圖紙進(jìn)行標(biāo)線，嚴(yán)格依照所標(biāo)的線條切割鋼材。在實(shí)際切割中，切割面應(yīng)該避免出現(xiàn)裂紋或者分層的問(wèn)題，將缺棱的長(zhǎng)度控制在1mm范圍內(nèi)，鋼材只有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的情況下才能夠開(kāi)展后續(xù)工程。在切割吊車梁與鋼柱等關(guān)鍵鋼構(gòu)件時(shí)，需要運(yùn)用半自動(dòng)切割機(jī)或者自動(dòng)切割機(jī)進(jìn)行工作；如果鋼材材料不足致使腹板、翼緣板長(zhǎng)度不達(dá)標(biāo)時(shí)，需要先對(duì)接規(guī)格然后切割，并且保證在切割完成后預(yù)留出一定的荒料。值得一提的是，腹板和翼緣板焊接中需要錯(cuò)開(kāi)相應(yīng)的距離，并且在加工鋼材料時(shí)，要合理劃分不同種類的鋼材，標(biāo)注出鋼材的加工方式或者零件號(hào)碼[3]。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)的裝配過(guò)程

鋼結(jié)構(gòu)的裝配直接影響著制作的質(zhì)量問(wèn)題，因此在實(shí)際制作中需要注意以下3點(diǎn)問(wèn)題：①嚴(yán)格檢查鋼構(gòu)件。在開(kāi)展裝配工作前，裝配人員要全面掌握?qǐng)D紙的細(xì)節(jié)部分，并且比對(duì)檢查不同的構(gòu)件，如果發(fā)現(xiàn)鋼構(gòu)件不合格，則需要立即更換停止裝配。②保證鋼構(gòu)件的平整度。如果鋼構(gòu)件規(guī)格與實(shí)際不符合，則需要及時(shí)打磨調(diào)整，并解決配件接口處的油污或者鐵銹等問(wèn)題。③裝配中確保構(gòu)建安裝尺寸與總尺寸一致，控制好構(gòu)建尺寸公差在允許的范圍內(nèi)。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)的焊接控制

鋼結(jié)構(gòu)的焊接工作同樣不容小覷，具體包括以下4點(diǎn)：①焊工需要持證上崗，按照施工現(xiàn)場(chǎng)的要求開(kāi)展各項(xiàng)工作。②焊接開(kāi)展前需要全面檢查需要組裝的構(gòu)件質(zhì)量，一旦出現(xiàn)不符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的需要進(jìn)行重新改裝，并且及時(shí)清理焊接端口的油漬或者鐵銹等。③焊接工作需要連續(xù)開(kāi)展，焊接完成后要及時(shí)檢查是否存在缺陷，保證后續(xù)焊接順利進(jìn)行。④焊接完成后需要矯正構(gòu)件位置。如果由于焊接溫度過(guò)高構(gòu)件出現(xiàn)變形問(wèn)題，則應(yīng)該加強(qiáng)矯正，其中可以應(yīng)用火焰矯正或者機(jī)械矯正兩種方法[4]。鋼結(jié)構(gòu)焊接如圖1所示。

圖1 鋼結(jié)構(gòu)焊接

2.4 鋼結(jié)構(gòu)的油漆涂裝

為了提升鋼結(jié)構(gòu)油漆的效果，在涂裝鋼結(jié)構(gòu)油漆時(shí)需要做到：①評(píng)定需要涂裝油漆的位置，確保方法可行。②確保涂刷厚薄程度，控制好涂刷的時(shí)間充分符合設(shè)計(jì)的基本要求，油漆涂刷需要結(jié)合油漆的使用說(shuō)明，避免出現(xiàn)油漆成分不同發(fā)生反應(yīng)的問(wèn)題。③鋼結(jié)構(gòu)油漆涂抹需要注重油漆表面是否光滑，因此需要提前清理油漆表層的砂礫或者凹陷等不良問(wèn)題，在清理工作完成后進(jìn)行油漆涂抹。④油漆涂抹需要加強(qiáng)對(duì)組件表面的保護(hù)，避免受到雨水或者灰塵等因素影響[5]。

3 鋼結(jié)構(gòu)制作質(zhì)量管理系統(tǒng)的建設(shè)策略

3.1 精準(zhǔn)開(kāi)展鋼結(jié)構(gòu)的測(cè)量工作

在鋼結(jié)構(gòu)的制作安裝過(guò)程中，測(cè)量工作直接影響著鋼結(jié)構(gòu)的制作與安裝質(zhì)量，是這一工程的重中之重，這一階段產(chǎn)生的任何數(shù)據(jù)都將為控制鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量提供有效可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。其中，日照溫度與焊接技術(shù)較為關(guān)鍵，如果日照溫度過(guò)高，難免會(huì)導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)剛度有所下降，甚至出現(xiàn)彎曲變形的情況。因此，面對(duì)因溫度升高致使鋼結(jié)構(gòu)變形的情況時(shí)，施工人員應(yīng)該對(duì)安裝柱的垂直度進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，利用先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器保證安裝柱貼點(diǎn)的穩(wěn)定性，同時(shí)需要擰緊各部位的螺母。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)安裝完成之后，施工單位需要聯(lián)系技術(shù)人員驗(yàn)收鋼結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量，確保后期膨脹混凝土的澆筑工作順利開(kāi)展。

3.2 提升螺栓安裝質(zhì)量

當(dāng)制作鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，較為常用的兩種螺栓為：高強(qiáng)螺栓和普通螺栓。在使用普通螺栓時(shí)，需要控制好螺紋的個(gè)數(shù)，如螺栓擰緊之后保證由兩個(gè)以上的螺紋出現(xiàn)；在應(yīng)用高強(qiáng)螺栓時(shí)，應(yīng)該提前檢查螺栓的復(fù)試單與合格證，安裝中應(yīng)該保護(hù)好螺栓，不能對(duì)螺栓進(jìn)行敲打或者擴(kuò)張等情況。擰螺栓時(shí)需要沿著一個(gè)方向用力，避免出現(xiàn)隨意擰動(dòng)螺栓導(dǎo)致螺栓不緊的問(wèn)題。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)的所有螺栓擰完以后，應(yīng)該按照螺栓的安裝順序開(kāi)展詳細(xì)且周全的檢查，保證安裝的質(zhì)量符合規(guī)定[6]。

3.3 對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件安裝加強(qiáng)檢查

鋼構(gòu)件制作需要做足充分的準(zhǔn)備工作，在開(kāi)展安裝前應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)制作材料、安裝設(shè)備的檢查與養(yǎng)護(hù)，確保鋼結(jié)構(gòu)正常制作質(zhì)量，并且確保鋼結(jié)構(gòu)的工人的施工安全，避免出現(xiàn)安裝過(guò)程中因機(jī)器損壞或者故障威脅施工人員人身安全的問(wèn)題。除此之外，在鋼結(jié)構(gòu)制作安裝前需要加強(qiáng)對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)研究，確定建筑工程的類型，并且選定好輔助機(jī)械方案，確保鋼結(jié)構(gòu)安裝的效率與可行性，避免出現(xiàn)因事前檢查不到位、機(jī)械選擇不準(zhǔn)確致使工期延誤的問(wèn)題，確保整體的施工質(zhì)量。

3.4 設(shè)定鋼構(gòu)件零件要求與技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)零部件質(zhì)量的控制、類型的選擇直接影響著鋼結(jié)構(gòu)建筑質(zhì)量，因此要加強(qiáng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)零部件質(zhì)量的控制。在鋼結(jié)構(gòu)制作時(shí)，要提前對(duì)零部件的廠家、鋼材強(qiáng)度等進(jìn)行全面檢查，確保鋼材質(zhì)量的選擇符合基本的設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，零部件要符合鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需求，零部件制作時(shí)要避免出現(xiàn)偏差性問(wèn)題，并保證零部件施工工程的順利進(jìn)行。施工中應(yīng)注意以下3點(diǎn)：①按照鋼結(jié)構(gòu)制作的工期確定好零部件的施焊順序；②利用反變形技術(shù)組裝鋼結(jié)構(gòu)零部件；③鋼結(jié)構(gòu)中需要用到的小尺寸焊件，在施工前需要進(jìn)行預(yù)熱處理，在焊接后需要回火加熱到600℃左右的溫度，并慢慢等待鋼結(jié)構(gòu)焊件冷卻，減輕焊接變形的問(wèn)題。

針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)變形的問(wèn)題，需要利用火焰進(jìn)行矯正，在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)局部加熱時(shí)，需要使用適合的火焰溫度，避免出現(xiàn)母材金屬變脆的情況，保證鋼結(jié)構(gòu)的韌性，保證不同位置均勻受熱。需要注意的是，在鋼結(jié)構(gòu)加熱時(shí)絕對(duì)不能隨意澆水，保證加熱的安全性。

3.5 優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)工藝

鋼結(jié)構(gòu)安裝要保證鋼柱與鋼架梁的質(zhì)量。鋼柱安裝時(shí)，需要提前了解鋼柱的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，保證鋼柱符合高層建筑的實(shí)際需求。例如，50m的高層建筑需要4～6節(jié)的鋼柱構(gòu)件，因此在翻樣下料中需要考慮到焊縫收縮變形或者豎向荷載作用產(chǎn)生的壓縮變形問(wèn)題，因此鋼柱的翻樣下料長(zhǎng)度與設(shè)計(jì)長(zhǎng)度不能等同，即使是幾毫米的誤差也應(yīng)該格外注意。對(duì)于鋼柱的標(biāo)高控制問(wèn)題，可以應(yīng)用兩種方式：①根據(jù)相對(duì)標(biāo)高制作安裝鋼結(jié)構(gòu)。鋼柱安裝中的長(zhǎng)度誤差，應(yīng)該控制在3mm范圍內(nèi)，在焊接收縮變形和豎向荷載壓縮變形極小的情況下，建筑物的總高度應(yīng)該滿足不同節(jié)鋼柱的制作允許偏差。②按照鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展制作安裝。通常來(lái)說(shuō)，超高層建筑達(dá)到12層以上時(shí)，需要結(jié)合土建標(biāo)高進(jìn)行安裝鋼結(jié)構(gòu)，不同節(jié)的鋼柱累加尺寸要滿足設(shè)計(jì)要求的尺寸，不同節(jié)的鋼柱接頭收縮變形或者豎向荷載作用產(chǎn)生的壓縮變形，都會(huì)加到鋼柱長(zhǎng)度當(dāng)中，因此需要高度重視。此外，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的框架梁安裝來(lái)說(shuō)，通常應(yīng)用H型鋼為主，并需要運(yùn)用剛性連接法將鋼架梁與鋼柱進(jìn)行連接，鋼柱通常屬于貫通型，因此在鋼架梁的上下翼緣處，需要在鋼柱內(nèi)設(shè)置橫向加勁肋。鋼結(jié)構(gòu)框架梁要以設(shè)計(jì)編號(hào)作為基本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝就位，考慮到鋼筋混凝土施工偏差較大，因此鋼架梁與鋼筋混凝土連接時(shí)，腹板連接板可以設(shè)計(jì)成橢圓孔，并控制好孔邊距符合要求。

4 結(jié)語(yǔ)

國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，助推了建設(shè)工程行業(yè)的騰飛與進(jìn)步，促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)改革的腳步持續(xù)加快。在越來(lái)越多的工程建設(shè)中，施工企業(yè)開(kāi)始選用鋼結(jié)構(gòu)制作技術(shù)，利用鋼結(jié)構(gòu)制作工藝簡(jiǎn)化、生產(chǎn)質(zhì)量輕便、運(yùn)輸效能高、承載重力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)特征，希望能夠提升建筑工程的整體效能。故此，建筑企業(yè)要加強(qiáng)對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)制作技術(shù)的研究，完善質(zhì)量管理系統(tǒng)，提升生產(chǎn)建設(shè)施工人員的能力，進(jìn)而推動(dòng)建筑工程行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。