孫慶慈
摘要:隨著我國鋼材產量、品種的不斷增加,品質的不斷提高,鋼結構在新型廠房建設中越來越普遍。鋼結構與以前的磚混結構相比具有施工速度快、質量輕、結構性能好、造價低、強度高、韌性好等特點。但在大型及大跨度鋼構廠房施工中由于施工隊伍水平不一及控制不到位仍有不少問題存在,現結合自己在施工的鋼構廠房,對鋼結構工程的實際情況和現行有關規范進行討論,并提出相應的預防措施。
關鍵詞:鋼結構 廠房 問題 預防措施
1 鋼結構工程基礎施工過程存在的問題及預防措施
本工程廠房長249米、寬216米,廠房(1層)為門式輕鋼結構,輔房(兩層)為鋼框架結構,建筑面積52143.65平方米,建筑高度14.55米,設計使用年限50年。
1.1 常見問題目前多數廠房基礎采用獨立承臺基礎,在基礎施工時需預埋鋼立柱地腳螺栓,其埋設質量直接影響鋼立柱安裝,常見問題有預埋螺栓不垂直、水平位置不準確、螺栓外露長度不標準及杯口尺寸和平面位置控制不到位等。由于本工程建筑面積比較大,其鋼結構安裝時極易形成較大的累計誤差,給鋼梁安裝帶來較大困難,以至于整個工程安裝質量不合格。
1.2 預防措施。①準備工作:工程開工前認真仔細的熟悉施工圖紙及相關標準圖集規范,避免圖紙中出現的錯、漏、碰、缺的問題,充分掌握結構形式及各部位尺寸。編制切實可行的施工組織設計及方案。
施工前可根據地腳螺栓的布置形式、螺栓尺寸等采用5mm鋼板制作模具,把每種布置形式在鋼板上標出,采用專用打孔機,按照螺栓直徑打孔,每個柱位制作兩塊,上下采用鋼筋連接(連接時必須保證上下兩塊鋼板的孔位對應),安裝地腳螺栓時先使螺栓穿過鋼板孔以確定每根螺栓的相對位置形成一個整體,再利用臨時螺母通過鋼板調整螺栓的外漏長度。
②施工過程中的控制:安裝時通過經緯儀及軸線嚴格控制鋼板的相對位置,并通過兩根鋼管與模板(或在坑邊設置臨時固定設施)進行固定。混凝土澆筑前應對各柱位螺栓進行檢查符合,發現有偏差的要及時調整;在澆筑過程中應特別注意振搗棒不要碰擊螺栓及固定設施,并嚴禁工人踩踏螺栓固定裝置;澆筑后應在對螺栓的相對位置進行一次仔細的檢查,已確保安裝質量。
③若基礎澆筑后離鋼柱安裝時間較長,應對螺栓采用防銹及防碰撞措施。
2 鋼構件存放過程中存在的問題及預防措施
存在問題:由于廠房跨度較大,構件單體較長,較容易扭曲或變形。很多施工單位對此不夠重視,以為鋼制構件不會輕易變形,隨意的吊裝及堆放導致構件發生形變,以至于無法安裝到位。構件在運輸或堆放時沒有擱置件墊平堆放,而是雜亂擱置,更有甚者將構件隨意放置在水溝泥堆中,致使構件被污染、被碰撞而變形。
預防措施:構件進場前要設置專門場地,采用方木及墊塊進行支墊,將構件腹板垂直于地面放置并安排專人負責。構件嚴禁過高堆放,對長大構件應增加支撐點。
3 鋼結構安裝過程中存在的問題及預防措施
存在問題:立柱安裝后常出現垂直度超過施工驗收規范要求,結構受力受到影響或上層鋼梁安裝不到位等問題。構件的安裝順序與設計要求不符。如一6000平方米四層展廳,所有構件已裝配到位,小鋼柱也焊接到位,但未焊接主鋼柱。
在組裝構件的過程中,焊接H鋼無組裝胎架,致使H型鋼高度尺寸存在偏差,腹板偏中心;對接翼腹板之后沒有及時矯平焊縫,焊縫凹凸不平;不平整的輕鋼腹板未矯正就直接組裝,大大影響了構件組裝質量。
預防措施安裝順序:立柱安裝時應合理選擇起點位置,應先從靠近山墻有支撐的兩榀開始安裝,在鋼架安裝完畢后應將其間的檁條、支撐、隅撐等全部安裝好并檢查其垂直度和方正度,然后以這兩榀為起點向另一端安裝,除最初安裝的兩榀外其余鋼架間螺栓的螺栓應在核對后再進行擰緊。
框架單元須在當日一次拼裝成型,以免未成型的構件倒塌引發安全事故。組裝好鋼構件柱和梁體結構后,及時對鋼柱的高差墊片、垂直度進行調節,繼而將柱腳封閉,并采用細石混凝土二次灌漿密實。高強螺栓應該把好扭矩系數與緊固軸力的復試,分別做好制作與安裝摩擦面的抗滑移系數。裝設高強螺栓時,施工扭矩是控制重點,露牙長度2~3扣為宜,臨時固定時切忌使用高強螺栓。另外,須在48h以內完成高強螺栓終擰工序。
4 高強螺栓安裝階段的質量問題和預防措施
高強度螺栓安裝過程中的質量問題:露牙不足,有的露牙比螺母低;沒有徹底緊固螺栓,扭剪型的未擰斷梅花頭,大六角的未準確標記初擰和終擰工序;裝設過程中沒有提前撕掉摩擦面的防護紙;臨時固定時誤用了高強螺栓,裝設完畢后沒有及時漆封;沒有復查扭矩和軸力,沒有參照設計要求計算緊固力矩;沒有完全按要求進行摩擦系數的試驗;沒有緊固拉桿螺栓,拉桿形變,不順直,腰園孔的墊圈過小,導致螺母無法充分接觸母材,容易發生穿孔。
防治措施:螺栓貼面上嚴格控制電焊、氣割、毛刺等不潔物,以使構件緊密結合。螺栓孔不得隨意氣割擴孔或更改螺栓直徑及采用錘擊螺栓強行穿入。扭矩扳手使用前應經過標定校正。采取措施保證螺栓外漏絲扣為2~3扣。
5結束語
鋼結構工程的質量關系到人們的日常生活和生命、財產安全。要從源頭控制,制作、安裝過程每一個環節重視質量,加強控制,遵守施工程序和操作規程,堅持質量標準,嚴格管理,采取有效的預防措施,努力克服鋼結構工程存在的質量問題,將這一新型結構不斷創新、改善。
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