鋼結(jié)構(gòu)安裝工程的質(zhì)量控制

□文 /王麗平

近年來鋼結(jié)構(gòu)以其重量輕、材料強(qiáng)度高、工廠化預(yù)制程度高、施工周期短等優(yōu)點(diǎn)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)建設(shè)項(xiàng)目中。鋼結(jié)構(gòu)安裝工程構(gòu)件數(shù)量多、節(jié)點(diǎn)連接復(fù)雜、影響因素多，施工過程中容易出現(xiàn)這樣或那樣的問題以至于對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量產(chǎn)生影響，因此實(shí)施過程控制，提高安裝質(zhì)量對(duì)保證鋼結(jié)構(gòu)投入使用后的功能至關(guān)重要。

1 工程概況

蓬萊及曹妃甸天然氣利用項(xiàng)目龍口終端改擴(kuò)建工程，包括1個(gè)鋼結(jié)構(gòu)廠房、4個(gè)鋼結(jié)構(gòu)罩棚、2個(gè)鋼框架平臺(tái)、3個(gè)管廊，其中天然氣壓縮機(jī)廠房（長×寬×高）48.6m×18m×10.5m、三層分餾裝置框架平臺(tái)（長×寬×高）48.6m×18m×10.5m、主管廊兩層（PR-1）寬5m、長178m。鋼結(jié)構(gòu)全部采用H型鋼現(xiàn)場預(yù)制、高強(qiáng)螺栓連接。鋼結(jié)構(gòu)安裝主要包括鋼柱安裝、鋼梁安裝、高強(qiáng)螺栓安裝，壓型板安裝。

2 鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中質(zhì)量問題

鋼結(jié)構(gòu)加工件尺寸精度不夠；高強(qiáng)螺栓孔現(xiàn)場安裝隨意擴(kuò)孔；帶地腳螺栓基礎(chǔ)螺栓中心偏差較大，造成立柱安裝困難；高強(qiáng)螺栓初擰變終擰；墊板焊接后不打掉；除銹不徹底，涂刷底漆后局部返銹現(xiàn)象頻現(xiàn)；防火涂料遍數(shù)不夠，漆膜厚度不達(dá)標(biāo)；表面漆保護(hù)不好，污染嚴(yán)重；立柱墊板下墊鐵不規(guī)范，造成二次灌漿困難。

3 施工質(zhì)量控制

1）抓好基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量。由于鋼柱基礎(chǔ)全部為帶地腳螺栓的獨(dú)立鋼筋混凝土基礎(chǔ)，在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的孔眼、孔距是加工廠提前預(yù)留的現(xiàn)場不能對(duì)其調(diào)整，所以必須保證鋼筋混凝土基礎(chǔ)上預(yù)埋的地腳螺栓的中心距、螺栓標(biāo)高、混凝土基礎(chǔ)上平面標(biāo)高、螺栓間距等嚴(yán)格符合設(shè)計(jì)圖紙要求。主要采取拉軸線方向通線檢查螺栓中心距和螺栓間距、用經(jīng)緯儀檢查測定螺栓標(biāo)高和基礎(chǔ)上平面標(biāo)高、用小手錘檢查地腳螺栓焊接牢固程度，澆筑混凝土?xí)r用定型模板協(xié)助。這樣保證了預(yù)留螺栓位置準(zhǔn)確無誤。

2）現(xiàn)場制孔的控制。在施工過程中，有些安裝孔仍需現(xiàn)場擴(kuò)孔，對(duì)于這些情況要求施工單位提前做好準(zhǔn)備（包括圖紙的審核、人員安排、施工設(shè)備的準(zhǔn)備等），必須采用磁力鉆進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)制孔施工，絕對(duì)不允許用氣割擴(kuò)眼。另外要從源頭就重視制孔精度。

螺栓孔及孔距允許偏差應(yīng)符合GB50205—2001《鋼結(jié)構(gòu)施工及驗(yàn)收規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。

在現(xiàn)場進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件加工過程中，采用直尺、鋼尺、卡尺對(duì)每個(gè)螺栓孔及孔距進(jìn)行檢查量測，確保每個(gè)成品都能滿足設(shè)計(jì)要求。

3）高強(qiáng)螺栓施工質(zhì)量控制。高強(qiáng)度螺栓施擰方法采用扭矩法,施擰工藝為初擰→復(fù)擰→終擰。采用扭矩法施擰時(shí),按生產(chǎn)廠提供的批號(hào),分批測定高強(qiáng)度螺栓連接副的扭矩系數(shù),該批扭矩系數(shù)平均值應(yīng)在0.110～0.150范圍內(nèi),其標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)≯0.010。每批高強(qiáng)度螺栓連接副的終擰扭矩應(yīng)由下式計(jì)算確定

式中：Tc為終擰扭矩,kN·m；K為高強(qiáng)度螺栓連接副的扭矩系數(shù)平均值；Pc為高強(qiáng)度螺栓的施工預(yù)拉力，kN；d為高強(qiáng)度螺栓公稱直徑,mm。

初擰扭矩宜為終擰扭矩的50%,復(fù)擰扭矩等于初擰扭矩。復(fù)擰后的高強(qiáng)度螺栓連接副經(jīng)檢查合格后,應(yīng)用油漆劃線標(biāo)記螺栓與螺母、墊圈與鋼板的相對(duì)位置后方許終擰。終擰時(shí)施加扭矩必須連續(xù)、平穩(wěn)，螺栓、墊圈不得與螺母一起轉(zhuǎn)動(dòng),如果墊圈發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),應(yīng)更換高強(qiáng)度螺栓連接副,按操作程序重新初擰、復(fù)擰、終擰。終擰完成后,用與復(fù)擰不同的油漆在螺母上做標(biāo)記。

為實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度螺栓施擰達(dá)到初擰→復(fù)擰→終擰三步走的目標(biāo)，特地要求施工單位派出專人進(jìn)行扭矩扳手操作，在實(shí)施前進(jìn)行嚴(yán)格培訓(xùn)，熟練掌握不同高強(qiáng)螺栓的扭矩力，分辨、記熟扭矩值，質(zhì)量員監(jiān)督每個(gè)螺栓達(dá)到的扭矩值，確保不丟不漏。監(jiān)理專業(yè)工程師現(xiàn)場監(jiān)督施擰過程。

高強(qiáng)螺栓在施工時(shí)應(yīng)注意：強(qiáng)螺栓連接副扭矩系數(shù)，抗滑移系數(shù)應(yīng)進(jìn)行抽樣復(fù)試。高強(qiáng)螺栓連接處鋼板表面處理方法、除銹等級(jí)以及摩擦型高強(qiáng)螺栓連接的摩擦面抗滑移系數(shù)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。初擰、復(fù)擰、終擰宜在1d內(nèi)完成。不得使用螺紋損傷及沾染臟污的高強(qiáng)螺栓連接副，不得將高強(qiáng)螺栓兼做臨時(shí)螺栓。終擰后，螺栓外露絲扣為2～3扣。終擰1～24h內(nèi)進(jìn)行施工緊固質(zhì)量檢查，節(jié)點(diǎn)抽查數(shù)目為10%且不少于10個(gè)節(jié)點(diǎn)，扭矩法檢查，檢查扭矩值應(yīng)為設(shè)計(jì)值0.9～1.1倍范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)角法檢查角度偏差在±30°范圍內(nèi)。

4）鋼結(jié)構(gòu)梁、柱整體安裝控制。目前鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件基本是在工廠預(yù)制，在現(xiàn)場現(xiàn)行拼裝，構(gòu)件之間采用高強(qiáng)螺栓連接。一般說來，在加工廠定制的構(gòu)件，構(gòu)件外形尺寸，螺栓孔位置是符合設(shè)計(jì)要求的，只要在施工中控制住柱軸心位置，柱腳標(biāo)高和柱子的垂直度，安裝工作就能順利進(jìn)行。

鋼結(jié)構(gòu)安裝應(yīng)從設(shè)有柱間支撐和屋面支撐系數(shù)的穩(wěn)定單元開始，將檁條，支撐、隅撐等全部安裝完畢形成空向穩(wěn)定體系以后再擴(kuò)展安裝。

檢查鋼結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)的整體垂直度及主體結(jié)構(gòu)整體平面彎曲是否符合GB50205—2001的要求。

4 涂裝質(zhì)量控制

1）涂裝前構(gòu)件表面的毛刺、鐵銹、油污及附著物清除干凈且應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定

2）鋼柱接頭、梁與梁連接處采用摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接，其構(gòu)件接觸面上應(yīng)做噴砂除銹處理，處理好的摩擦面上不得有飛邊、毛刺、焊疤或污損等。

3）涂料、涂裝遍數(shù)、涂層厚度均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，不應(yīng)誤涂、漏涂，涂層不應(yīng)脫皮和返銹等。涂層應(yīng)均勻、無明顯皺皮、流墜、針眼和氣泡等。

4）鋼結(jié)構(gòu)防火涂料粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)進(jìn)行復(fù)式。

5 結(jié)語

鋼結(jié)現(xiàn)場構(gòu)安裝是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程，各安裝環(huán)節(jié)安裝精度要求較高，因此在施工過程中要制定確實(shí)有效的質(zhì)保措施并認(rèn)真落實(shí)，才能確保各工序的安裝質(zhì)量符合要求，使整體鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量達(dá)到預(yù)期目的，使建筑物投入使用后的各項(xiàng)功能滿足使用要求。