白加斌
(深圳市華建工程項目管理有限公司,廣東 深圳 518000)
較其它傳統建筑結構而言,鋼結構在設計、施工和使用功能上有著明顯的優勢。具體表現一下幾個方面:①材質均勻,材料強度高。較傳統材料而言,鋼材強度高、彈性模量高,強度和密度之比遠大于混凝土,較鋼筋混凝土結構質量輕45%左右。②韌性、塑性好,抗震性遠優于其它建筑結構,多使用于振動、沖擊荷載大或跨度較大的結構。③有效使用面積較大。鋼材可以軋制成各種建筑需求截面,較小的截面積可以得到較大的慣性矩。較混凝土結構而言,較小的結構柱面積能夠增加使用面積的5%。④鋼構件制作簡單,施工進度快。鋼結構材料大多是成品、半成品,通過工廠預制加工、工地組裝且安裝方便,施工速度較快,能有效縮短建筑工期。⑤環境污染較小。鋼材料屬于綠色環保材料,構件的生產、維護都在專業工廠中完成,施工過程中沒有噪聲污染和環境污染,且便于回收、重復使用。⑥形式多樣,展現不同建筑風格。由于鋼材料的拉、壓、彎、剪性能較好,更具空間創造性,能夠滿足不同的新穎建筑造型,較好的展現不同建筑風格。
鋼結構施工質量的復雜性是指產生質量問題因素較多,質量問題原因復雜。有時相同性質質量問題的原因也有所不同,增加了質量問題的處理、分析和判斷的復雜性。比如:鋼結構中出現焊接裂縫的問題,追究其原因發現,焊接裂縫的出現既可能是母材熱影響,又有可能發生于焊縫金屬中。既可出現在焊縫表面,又可出現在焊縫內部。焊縫的冷熱性不同,裂縫的走向也有所不同。
鋼結構施工質量的可變性是指,質量問題會隨著時間延長和外界變化而發展、變化,逐漸體現出鋼結構的質量缺陷。比如,鋼結構構件長期過載承受,引起構件的彎曲變形,造成質量隱患。又如,由于構件應力變化,導致原沒有裂縫的焊縫出現裂縫。
施工質量問題嚴重性。施工過程中一旦出現質量問題,輕則影響施工進度,延誤項目工期,增加投資成本。重則建筑倒塌,引發財產損失或人身傷亡,造成較壞社會影響。例如:某鋼結構廠房被大雪壓塌,造成了嚴重的經濟損失。分析事故發生原因得出:腳柱錨栓不穩固,結構整體穩定性較差,施工過程中鋼材焊接和柱子基礎都存在質量問題。
雖然鋼結構建筑已逐漸走入建筑市場,但目前我國建筑仍側重于混凝土結構。建筑施工中的技術人員和管理人員仍無法熟練掌握鋼結構的制作、施工技術。同時,多數施工人員為農民工,更加不懂得此種結構的合理施工技術,導致施工質量事故的頻繁發生。
鋼結構施工質量控制是針對結構部件的制作、安裝過程進行全面全方位的檢測、檢查。在施工過程中,要嚴格堅持“預防為主”的控制方針,重視鋼結構的事前質量控制,強化施工中的巡查頻率、力度,一旦發現質量問題要及時處理,做到防患于未然,消除質量隱患。施工質量控制原則有:①用戶至上、質量第一。建筑產品是一種特殊的商品,若出現質量問題會嚴重影響居民的人身財產安全,在質量管理過程中應始終牢記“用戶至上、質量第一”的管理原則。②以人為本。施工質量的好壞取決于施工人員的心態和技術水平。質量管理過程中,應明確“以人為本”思想,調動施工人員創造性、主動性和積極性的同時增強責任感,提高員工整體素質,確保工程質量的安全可靠。③預防為主。施工質量的事后檢查是質量控制的最后一步,事前事中控制是施工質量控制的關鍵。施工過程中,應轉變最終質量檢查為工作質量檢查和中間產品檢查,只有這樣才能確保建設工程的施工質量。④堅持全面質量控制。施工中應讓全體施工人員參與到施工質量的全面過程控制,明確各崗位人員的工作職責。
3.2.1 事前控制
鋼結構施工質量的事前控制包括質量目標計劃預控和質量活動開展前的準備工作控制。制定合理有效的質量計劃、項目實施規劃和施工組織設計,并成立施工項目部。由項目經理負責全部工程的重大決策,處理好業主、項目及監理單位間的關系。同時,工程技術部應對施工圖紙進行嚴格的審核,積極推動新技術、新工藝和新材料的應用。由質量安全部門組織進行項目質量檢查計劃和安全技術交底工作。
項目開工前,明確制作鋼結構人員和現場安裝人員名單,并計劃施工機械的使用情況。鋼結構制作人員有:設計員、機械操作工、放樣員、電焊工、涂裝工、裝配工和質檢員等。鋼結構安裝人員有輔助工、電焊工、電工、鉚工、氣割工及測量工等。經緯儀、有切割機、、連接板拋丸機、電動扳手、焊機和坡口機等。施工工作開展前,企業應依據工程的難易程度、施工規模進行人員、機械的合理安排,并做好維修保養工作。
3.2.2 施工質量事中控制
施工質量事中控制主要有自控、監控組成,但最關鍵的是提高員工質量意識,增強操作人員自身控制約束能力。所以,在施工過程中應采取激勵和監督相結構的方法來增強員工自我控制能力,實現質量控制目的。鋼結構工程主要包括制作焊接工序和安裝工序,下面就對兩者的質量控制進行分析。
鋼結構焊接工序直接關系到鋼結構建筑物的設計強度、使用壽命。構件焊接質量完全由焊工的自覺性、責任心和操作技能決定。技能高、自覺性強、素質好以及責任心強的焊工能夠焊接出優秀的高質量產品。行動由思想支配,焊接質量問題的出現有時并不是因為焊工技能的缺陷,是缺乏對問題的理解和認知。有些技術人員只重視大問題的解決處理,忽視較小的質量缺陷,導致小缺陷慢慢變成大問題。所以,鋼結構焊接過程中,管理人員應及時對焊工進行思想動員和技能培訓,執行施工質量控制程序。
安裝工序主要指螺栓連接過程。柱頂螺栓或預埋柱腳螺栓的位置應精確。安裝過程中,可先把柱腳螺栓焊成固定骨架,并在鋼板上準確鉆出螺栓位置。安裝模板時,先用套板固定螺栓外露部位,將螺栓周圍混凝土澆筑、初凝后,復查螺栓的軸線和標高,偏差控制在2.0mm之內。同時,鋼構件制作和安裝需要較高的精準度,一旦出現較大偏差,將無法保證螺栓的順利進入。如果強行打入螺栓,不僅會損壞螺紋,還降低構件的緊固能力。遇到此種情況,若不太嚴重可使用鉸刀進行擴孔,擴孔后直徑應小于1.2倍的螺栓直徑。嚴重時應在設計方同意的前提下,采用力學性能相同的焊條進行焊補,再重新鉆孔。若采用沖釘錘擊擴孔,可能會導致孔邊的微裂紋出現,降低鋼材強度。所以沖釘擴孔的缺點較多,不適合擴孔使用。
3.2.3 施工質量事后控制
鋼結構工程施工質量的事后控制包括構件焊接檢測、安裝質量檢測、防火涂層和構件銹蝕檢測等。焊接質量檢測內容有:焊縫抗拉強度、焊縫尺寸、外觀檢測以及內部缺陷探傷等。安裝質量檢測內容有螺栓連接工藝檢測、副扭矩系數測定、抗滑移系數檢驗等。檢測過程中,一旦發現可能威脅結構安全穩定的質量缺陷,應及時采取相應措施補救,避免重大質量事故的出現。
鋼結構工程開始得到廣泛地應用,許多設計單位和施工企業開始參與此類工程建設中。鋼結構工程與混凝土工程特點不同,施工工藝和方法也不相同,導致一些工程存在在一定的質量隱患。鋼結構的施工質量控制是與結構設計、現場施工及事后檢驗分不開來的,只有確保每個環節的施工質量才能保證工程的整體施工質量,建造出高質量的建筑工程。
[1]中華人民共和國國家標準.鋼結構工程施工質量驗收規范.GB50205一2001.
[2]侯兆欣.我國住宅鋼結構體系推廣應用中的幾個問題.施工技術,2010.7,34一35.
[3]楊旭,封明財,崔宏宇.鋼結構工程施工質量控制和管理要點.建筑管理現代化,2011,2,P28一29.