輕鋼結構廠房安裝過程中質量監控

胡張軍（北京市北泡輕鋼建材有限公司，北京 101113）

輕鋼結構與其它建材相比，優質輕便的新型材質、結構跨度大、安裝組合速度快、施工工期短、同比混凝土結構投入資金少、經久耐用的特點，在目前的工程建設中愈來愈多地應用于工業廠房。輕型輕鋼結構廠房施工過程中的質量控制最有效的方法是在鋼構件加工制作和安裝過程中進行控制。主材質量、焊接質量、防銹處理等是輕鋼結構制作過程質量控制的要點，而基礎工程質量、吊裝質量、螺栓質量、防火涂料工程質量等是輕鋼結構安裝過程質量控制的重點，它們影響輕鋼結構的使用安全與壽命。本文結合某工程實例就安裝過程中對輕鋼結構工程施工質量如何進行監控闡述。

1 工程概況

河北省涿州開發區某工業廠房總建筑面積17073.34㎡。其中1、3號廠房主輕鋼結構為單層廠房門式剛架結構，主鋼柱、鋼梁采用焊接H型鋼，基礎為杯口基礎，鋼構件間連接采用高強螺栓連接。

2 材料進場質量的監控

本工程主材為Q345B，吊車梁材質為Q235B。其它次結構材質為Q235B，柱間、屋面系桿、屋面水平支撐均為角鋼，屋面及墻面拉條為￠14圓鋼；屋面墻面檁條為槽鋼；檁條材質為Q235B。

1）所訂購的鋼板、型材，廠家必須按設計標準完整地提供爐批號、質保書以及提供設計規定的有關試驗報告，所用的鋼材必須符合有關文件的要求，并具有抗拉強度、伸長率、屈服點、硫，磷及碳含量的檢測報告等。鋼材表面不得有氣泡、結疤、拉裂、裂紋、夾雜和壓入的氧化皮。

2）鋼材、型材進廠時，每件表面應有清晰的標記、牌號、爐批號、尺寸、鋼廠名稱或代號；進出廠、庫應嚴格按ISO9001：2000質量體系的要求執行。當對鋼材的質量有疑義時，應按國家現行有關標準的規定進行抽樣檢驗。對于檢驗不合格的鋼材，應通知材料采購部門協調封存，隔離處理并及時退場，嚴禁使用不合格材料。

3）在制作和安裝過程中，要做好各工序驗收工作，合格后才能進行下道工序施工。

4）制作、安裝和質量檢查所用的鋼尺等計量器具均要具有相同的精度，并定期送計量部門檢定。

5）連、接材料（焊條、焊絲、焊劑）、高強度螺栓、普通螺栓以及油漆等均應具有出廠質量證明書，并符合設計要求和國家現行有關標準規定。合格的鋼材分類堆放，做好標識。鋼材的堆放成形、成方成垛，以便于點數和取用；最底層墊上道木，防止進水銹蝕。焊接材料應按牌號和批號分別存放在干燥的儲藏倉庫。焊條和焊劑在使用之前按出廠證明上規定進行烘焙和烘干；焊絲應無鐵銹及其它污物。材料憑領料單發放，發料時核對材料的品種、規格、牌號是否與領料單一致，并要求質檢人員在領料現場簽證認可，焊材的品種、規格、性能等應符合現行國家產品標準和設計要求。

6）施工時需對鋼材進行表面預處理，預處理方法采用手工或機械除銹，除銹質量等級要達到設計要求。

7）涂裝材料要具有出廠質量證明書，并符合設計的要求和國家現行有關標準的規定。

4 輕鋼結構安裝過程的質量監控

工程施工大體為鋼柱安裝前準備→柱腳測量復核→構件進場→鋼柱安裝→杯口基礎二次灌漿→鋼梁安裝→屋面檁條、支撐、系桿、拉條安裝→竣工驗收。

4.1 基礎工程質量的要求

1）安裝前應對基礎軸線和標高、預埋螺栓位置、預埋件與混凝土粘貼性進行檢查、檢測和辦理交接手續，其基礎混凝土強度應達到設計強度的80%以上，基礎的軸線標志和標高基準點準確、齊全。

2）對超出規定偏差預埋螺栓，在吊裝之前應設法消除，構件制作允許偏差應符合規范要求。

3）準備好所需的吊具、吊索、鋼絲繩、電焊機及勞保用品，為調整構件的標高準備好各種規格的墊片、鋼楔。

4）綁扎方法：鋼柱采用一點綁扎，鋼梁采用二點綁扎，綁扎點應在柱重心的上方和鋼梁兩端，要采取防止吊索滑動措施。綁扎吊點處柱子的懸出部位如翼緣板等，需用硬木支撐，以防變形，棱角處必須用膠皮、短方木將吊索與構件棱角隔開，以免損壞棱角。

5）柱安裝前須將鋼柱的定位方式標出，并將鋼柱表面的油污、泥土清除干凈。

6）安裝時，以鋼柱設計標高為依據，按鋼柱的實際尺寸和柱基頂面實際標高進行調整。

7）鋼柱起吊后，當柱腳距地腳螺栓約30-40cm時扶正，使柱腳的安裝螺栓孔對準螺栓，緩慢落鉤，同時將鋼柱的定位線與柱基基礎的定位線對齊，經過初步校正，待垂直偏差在20mm以內，將構件臨時固定，即可脫鉤。

8）鋼柱校正：垂直度用經緯儀和吊線墜檢驗，標高及垂直度校正通過調整柱底螺母實現。

9）柱腳校正后立即緊固地腳螺栓，并將墊板電焊固定，防止躥動。

10）鋼柱校正固定后，隨即將柱間水平、垂直支撐安裝上，并固定，使成穩定體系。

4.2 鋼柱吊裝技術要求

1）鋼柱吊裝前，核查1米標高線時，必須從牛腿頂面往柱腳方向量尺寸。

2）吊裝使用自動掛鉤便于摘鉤，減少人員攀爬構件，確保安全。

3）鋼柱就位后，需盡快調整標高，緊固螺栓，并固定攬風繩，同時在柱腳打入楔鐵。

4）安裝時以四根軸線安裝成一個框架，并及時安裝柱間支撐和柱間系桿，使其成為一個穩定的框架整體，防止被大風刮倒。

5）進場的吊車設備必須證照齊全，設備完好；駕駛員、信號工等必須持證上崗。

4.3 鋼柱安裝過程的質量監控

4.3.1 鋼柱安裝前的準備工作

1）對混凝土承臺中心線及其間距，基礎頂面標高和地腳螺栓進行復核，符合設計要求后，才可以進行安裝工作。

2）把每根鋼柱按軸線位置進行編號，并檢查鋼柱的尺寸、鋼柱底到牛腿面的尺寸、牛腿面到鋼柱頂的尺寸等，無誤后，才可進行彈線。

3）在鋼柱身的三面，用墨線彈出柱中心線，每個面在中心線上畫出上、中、下三點水平標記。并精密量出各標記間距離。

4.3.2 鋼柱安裝時的測量

1）鋼柱安裝的要求是保證平面與高程位置符合設計要求，鋼柱垂直。

2）鋼柱吊裝要掌握如下要求：基礎面設計標高加上鋼柱底到牛腿面的高度，應等于牛腿面的設計標高。首先，根據基礎面上的標高點修整基礎面，再根據基礎面設計標高與柱底到牛腿面的高度算出墊板厚度。安放墊板要用水平儀配合抄平，使其符合設計標高。

3）鋼柱在基礎上就位以后，應使鋼柱身中線與基礎面上的中線對齊。鋼柱立穩后，即應觀測±0.000點標高是否符合設計要求，其允許誤差應滿足規范表的要求。

4）鋼柱垂直校正測量用兩架經緯儀安置在縱橫軸線上，離鋼柱的距離約為鋼柱高的1.5倍，先照準柱底中線，再漸漸仰視到柱頂，如中線偏離視線，表示鋼柱不垂直，可指揮調節拉繩或支撐，敲打梆子等方法使鋼柱垂直。經校正后，鋼柱身的中線與軸線偏差不得大于5mm。鋼柱垂直度容許誤差，按規范的規定，鋼柱高10m以上時，其最大誤差不得大于20mm。

4.4 高強螺栓連接的質量監控

1)每道接口，先用定位銷臨時固定，等構件調正后更換高強螺栓，高強螺栓應自由穿入，不得強行敲入，不得用氣割擴孔，穿入方向應一致，應注意墊圈使用方向。

2)高強螺栓應按一定順序施擰，由螺栓群中央順序向外擰緊，每到接口應在當天終擰完畢。

3)安裝高強螺栓時，摩擦面應保持干燥清潔不得在雨中作業。

4)擰緊采用扭矩法施擰，分為初擰和終擰完成，初擰扭矩為終擰扭矩的50%。

5)高強螺栓施擰采用的電動扭矩扳手，檢查采用的手動扭矩扳手，在每班作業前，均應進行校正，其扭矩誤差應分別為使用扭矩的±3%和±5%。

6）高強螺栓扭矩檢查應在終擰1h后，24h以內完成，扭矩檢查時，應將螺母退回30o～50o，再擰至原來測定扭矩，該扭矩與檢查扭矩的偏差應在檢查扭矩的±10%以內。

4.5 鋼梁的吊裝的質量監控

鋼梁采取高空旋轉法吊裝，當鋼梁平穩地落在柱頭設計位置上時使鋼梁端部中心線與柱頭中心線對準。安裝第一榀鋼梁就位并初步校正垂直度后，應在兩側設置八字形鋼絲纜風繩臨時固定。

1）鋼梁的吊裝

（1）鋼梁吊裝前，須對柱子橫向進行復測和復校。

（2）鋼梁吊裝就位時，首先用角向打磨機除去連接面表面的浮銹，打磨方向要與構件受力方向垂直。鋼梁組裝前應向甲方或監理報驗后，方可進行組裝，組裝時應使該鋼梁的螺栓孔和鋼柱相應的螺栓孔對齊、校正然后用高強螺栓連接固定。鋼梁的跨中垂直度允許偏差為5mm。

（3）鋼梁的吊點選擇，除應保證鋼梁的平面剛度外，尚須考慮：①鋼梁的重心位于內吊點的連線之下，否則應采取防止鋼梁傾倒的措施（即在鋼梁屋脊處多增加一個保險吊點和吊索）。對外吊點的選擇應使鋼梁下翼緣處于受拉狀態。

2）鋼梁的校正的質量監控

鋼梁吊裝就位后，第一榀和第二榀鋼架應拉設鋼架纜索固定，此時采用松緊纜索對鋼架進行垂直度校正；第三榀及以后的鋼架采用臨時固定支撐來進行校正。鋼架臨時固定支撐主要放置在屋脊和檐溝處，一般設六道臨時固定支撐。

鋼架校正方法有二種：一種是下翼緣兩端拉線與上翼緣中央掛重錘的方法；另一種方法是用經緯儀校正鋼架上弦垂直度。在鋼架上翼緣二端和中央夾三把標尺，待三把標尺的定長刻度在同一直線上，則鋼架垂直度校正完畢。

鋼架校正完畢，擰緊鋼架臨時固定支撐二端螺桿和鋼架二端擱置處的螺栓，隨即安裝鋼架永久支撐系統。

4.6 鋼梁組裝、梁柱安裝的高強螺栓連接

1）高強螺栓連接在施工前應對連接副實物和摩擦面進行檢驗和復驗，合格后才能安裝施工。

2）高強度螺栓連接處摩擦面若采用生銹處理方法，安裝前應用砂輪打磨機除去摩擦面上的浮銹。

3）一個連接接頭，應先用臨時螺栓或沖釘定位，為防止損傷螺紋引起扭矩系數的變化，嚴禁把高強度螺栓作為臨時螺栓使用。

4.7 鋼支撐的安裝的質量監控

屋面系統安裝工藝流程：準備工作—屋面鋼梁安裝找正—屋面檁條、支撐、系桿、拉條安裝固定—龍骨及天溝安裝—雨水口安裝固定。

柱間支撐安裝前，復核和復校鋼柱的垂直度，待達到驗收標準后，隨即安裝和固定柱間支撐，使其形成剛性排架，減少豎向構件安裝過程中間的累計誤差。

剛架的水平支撐安裝一般采取整體安裝方法，如發現螺孔有錯位現象，一般處理支撐系統，并應觀察剛架的垂直度情況的變化。

4.8 焊接質量要求及常見焊接缺陷的預防

按照焊接技術規范及本工程圖示技術要求對本工程中的焊接質量和焊接缺陷預防辦法作如下規定：焊接質量要求：A.焊縫表面不得有氣孔、夾渣、焊瘤、弧坑、未焊透、裂紋、嚴重飛濺物等缺陷存在。B.對接平焊縫不得有咬邊情況存在，其他位置的焊縫咬邊深度不得超過0.5mm，長度不得超過焊縫全長的10%。C.各角焊縫焊角尺寸不應低于圖紙規定的要求，不允許存在明顯的焊縫脫節和漏焊情況。D.焊縫的余高（焊縫增強量）應控制在0.5～3mm之間，焊縫（指同一條）的寬窄差不得大于4mm，焊縫表面覆蓋量寬度應控制在大于坡口寬度4～7mm范圍內。E.對多層焊接的焊縫，必須連續進行施焊，每一層焊道焊完后應及時清理，發現缺陷必須清除后再焊。F.開坡口多層焊第一層及非平焊位置應采用較小焊條直徑。G.各焊縫焊完后應認真做好清除工作，檢查焊縫缺陷，不合格的焊縫應及時返工。

4.9 輕鋼結構防腐的質量監控

1）除銹質量等級

工程采用的除銹等級為Sa2.5。鋼材表面的除銹質量等級與除銹方法有關。除銹方法包括噴砂或拋丸除銹（用Sa表示）、手工或動力工具除銹(用St表示)、火焰除銹(用F1表示)。按國家標準《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》GB8923—88規定除銹質量等級

2）除銹方法

工程采用噴砂除銹的方式進行除銹。噴砂除銹是用壓縮空氣為動力，帶動磨料通過專用的噴嘴，高速噴射到金屬表面，用沖擊力和摩擦方式來達到除銹的目的。

5 結 語

工程總體管理中實行全過程的質量控制，是保證工程質量關鍵步驟的必要手段。全過程質量控制的要點：

1）對原材料、構配件采購的質量控制。

2）復核現場質量定位、工程定位依據、軸線、水準控制點，復核無誤后，正式辦理移交手續。

3）審查現場質量保證體系、檢測、人員配備、輕鋼結構分部工程質量檢查認證。

4）督促檢查施工機械的完好情況。

5）做好現場施工范圍內地下管線的資料搜集，及時向輕鋼結構分包商移交地下管線資料，確保施工能正常進行及安全施工。

6）本工程質量控制點

(1)鋼梁安裝關鍵控制點的保證措施

①用先進的測量儀器定位，確保鋼梁的安裝符合規范要求。

②框架中心鋼梁先吊裝，再由中心向兩端安裝。

③強調鋼梁安裝的對稱性。

④強調鋼梁安裝時，對鋼梁位移、標高進行跟蹤觀察。

(2)為保證鋼框架現場安裝精度須做到

①派人駐廠參與制作管理，發現問題及時解決。

②與設計、制作一起討論各種構件連接節點部位并做應力應變測試，便于操作者控制變形。

[1]GB50205-2001鋼結構工程施工質量驗收規范[S].北京：中國計劃出版社，2002.5

[2]GB50661-2011鋼結構焊接規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2012.4

[3]JGJ82-2011鋼結構高強度螺栓連接技術規程[S].北京：中國建筑工業出版社，2011.10

[4]JGJ/T251-2011建筑鋼結構防腐蝕技術規程[S].北京：中國建筑工業出版社，2012.3