石 強
(山東魯潤志恒工程管理有限公司,山東淄博 255000)
城鎮化使鋼結構建筑得到了發展,技術得到了創新與進步。鋼結構建筑由工廠制作和現場安裝完成,包括焊接、緊固件連接、零部件加工、預拼裝、組裝、安裝、壓型金屬板和涂裝等工程,其工藝復雜,一個環節出問題,都會使質量受到影響,因此在鋼結構項目施工中,把以上方面設置為質量控制點,從事前、事中、事后進行管理,取得了較好的效果與經驗,本文將經驗同大家探討分享。
鋼結構工程構件之間的連接,主要依靠焊接來實現。對復雜結構和原材料,需根據材質、焊接方法、熱處理方式來選用,并根據評定報告確定焊接工藝。焊工選用(停焊時間超過6個月)經考試合格,上崗擔任相應項目的焊接工作。
焊接依母材選擇焊條,焊藥有剝落、焊芯生銹,不合格的禁止使用,并根據需要進行烘培。構件鋼材的強度、伸長率、硫磷及碳含量的材質單證,均需符合設計用材。
在外露、腐蝕性環境下的承重結構,根據不同的環境,采用適宜的工藝、鋼材、焊條進行施工,質量要符合設計與GB/T 4172焊接結構用耐候鋼的規定。
對焊件進行清潔、干燥,對鋼結構組裝質量和焊縫區進行檢查,發現問題按照工藝方案整改,合格后再施焊。構件用螺栓基本固定,拼裝按照一定的順序,根據環境溫度,對施焊間隔進行控制,使焊接應力相互抵消,避免焊接變形。
構件對接、T形、角接、十字接頭焊,在焊縫的兩端設引弧和引出板,材質和坡口形式與焊件相同。加工凹形的角焊縫,焊縫金屬與母材間需平緩過渡,不在其表面留下切痕。
連續多層施焊的構件,需及時清理每一道焊縫,發現質量缺陷,不得擅自處理,分清原因,按照工藝要求整改。對重大缺陷,報焊接技術負責人,拿出技術方案,依照方案施焊。
在焊接完成后,需要根據質量等級的要求,對構件及焊縫外觀進行基本檢查,必須符合設計和規范要求。
栓釘焊目測合格后,進行彎曲試驗檢查,彎曲角度為15°。在焊接面上不得有任何缺陷,檢驗數量不應少于1%。不合格再取2個試驗,仍有1個不合格,則全部試驗。按焊縫質量等級的劃分,進行咬邊、氣孔、夾渣檢查,需要進行超聲波或X光片探傷檢測的,確保檢測到位以保障焊件的質量。
在工廠制作構件,按焊縫等級要求進行檢測,探傷長度不小于200mm,不足200mm時,整條焊縫探傷;現場安裝焊接,同類型同條件的焊縫,按照條數計算,探傷長度不小于200mm,且不少于1條焊縫。
根據設計選擇的高強度大六角螺栓連接副、扭剪型高強度螺栓連接副、普通螺栓、地腳錨栓等標準件,要檢查其材質證明和使用范圍,驗收合格,分類存放,避免混用。
高強度螺栓的扭矩系數和緊固軸力(預拉力),作為永久連接的普通螺栓,需符合設計要求,并按照品種、型號、規格進行抽樣送檢,其結果應符合設計和GB 3098緊固件機械性能、螺栓、螺釘和螺柱的規定。
構件連接鋼板應平直,按規定的允許間隙調整,拼裝。如有變形及時矯正后方可使用,連接型鋼或零件的平面坡度大于1∶20時,應放置斜墊片支墊。
鋼結構螺栓連接,按順序施工安裝,確保組合面干凈;螺栓裝配面嚴密緊固,防止重復處理,嚴禁強行將螺栓打入螺孔。
控制高強螺栓摩擦面抗滑移系數,保護處理好的摩擦面不涂油漆或污損;螺栓接觸面有間隙時,按國家規范和設計要求處理。緊固作業完成用涂料及時進行封閉。
螺栓連接孔精度,既影響螺栓連接質量,也直接影響鋼結構安裝的精度。高強螺栓擴孔量承壓型為d+(1mm~1.5mm),摩擦型為d+(1mm~2mm)。控制螺栓外露絲扣不少于2扣,承受動力荷載的普通螺栓,采取防止螺母松動的措施。其孔徑的允許偏差,必須符合設計和規范的規定。
扭矩扳手先校正后使用,其偏差值不大于5%。構件先安裝主要部位,后安裝次要部位,螺栓從中間向邊緣緊固。緊固螺栓先初擰,后終擰。不能在雨雪天安裝高強度螺栓。
用扭矩法和轉角法檢驗高強螺栓連接副時,采用與施工相同的方法,且檢驗所用扭矩扳手誤差不大于3%。
一般節點螺栓初擰、終擰兩次完成,大型節點螺栓初擰、復擰、終擰三次完成;為防止螺栓沾污和生銹,引起扭矩值發生變化,每日安裝的螺栓,需終擰完成,扭矩值按下式計算:TC=K·PC·d。
扭矩檢驗施擰1h后,48 h內完成。對扭剪型螺栓施工的檢驗方法,以尾部梅花頭被擰掉為合格。尾部梅花頭沒有擰掉,按扭矩法或轉角法重新檢驗。
根據設計圖紙對零部件深化設計,確定節點板尺寸,繪節點詳圖,使構件受軸向力;放樣后,將零部件歸類、編號、記錄,依照順序將其碼放好。精制樣板,以便于接下來的加工制作。
鋼材品種、型號、規格出廠材質單證,強度、伸長率、屈服點,應符合設計要求和國家標準,承重結構還須經過冷彎試驗合格。
檢查鋼板質量,控制銹蝕、麻點、劃痕深度,負偏不大于允許厚度的一半,板端或斷口沒有分層、夾渣等缺陷。
鋼零部件的連接處,接觸面與焊縫邊緣50mm范圍內,必須清除干凈。固焊組裝縫高度,不超設計的2/3,長小于4.0mm,間隔600mm。
在組裝前檢查板材、型材的拼接質量,驗收零部件組裝、焊接、矯正的殘余應力,合格后進行構件組裝,確保制作質量。構件拼裝完成,在明顯部位編號、掛牌、標注堆放,避免用混。
控制軸線交點,桁架裝配偏差不大于3mm,對隱蔽部位提前涂裝。要求磨光頂緊部位,需有75%的緊貼面積,檢查用0.3mm的塞尺,依據GB 50205—2011鋼結構工程施工質量驗收規范中的規定進行偏差控制。
檢查鋼結構焊縫外觀缺陷,控制外形尺寸符合設計要求,按《鋼結構工程施工質量驗收規范》檢測方法和評定標準進行。
控制好碳素鋼和低合金高強鋼,允許加熱矯正的溫度;對碳素鋼工作地溫度低于-16℃,低合金鋼工作地溫度低于-12℃時,不矯正不冷彎。控制矯正加熱方式和冷卻方式,使矯正鋼面沒有明顯的凹面或損傷,刻痕深度不大于0.5mm。
將大構件標明重心位置及定位標記,嚴防構件翻轉,運輸和吊裝時產生變形。預拼裝支臺需平穩,構件垛下設木枕。堆放、吊裝采取臨時加固措施,防止構件變形。
采用正確的加工工藝和拼裝方法,復核放樣、下料的拱度值,控制組裝所需的起拱量,超出GB 50205—2011鋼結構工程施工質量驗收規范的偏差,檢清偏差原因,采取措施消除。
依據構件安裝的基本順序,預留一定間隙,降低構件變形,預拼裝時不使用大錘錘擊,零部件面的結疤、裂紋、折疊、銹蝕、麻點、劃痕,不得超過其允許值。組裝連接面及焊縫,每邊50mm范圍內潔凈。
預裝時所有連接板都應裝上,螺栓連接的多層疊板,用0.3mm的塞尺檢查縫隙,塞入度不大于20mm。栓孔用試孔器檢查,通過率應符合《鋼結構工程施工質量驗收規范》要求。預拼裝構件合格后,標明中心線、控制基準線,必要時設置定位器。
控制吊車梁和吊車桁架下撓精度,坡口偏差不大于5°,其鈍邊偏差不應大于1.0mm,確保上部軌道平直。
拼裝結束,采用專門工具進行校正。拆除全部臨時固定和拉緊裝置,檢查柱梁的垂直和位移度,調整誤差使梁柱筆直,誤差小,精確高,進而保證構件拼裝與安裝的質量。
焊縫表面不得有裂紋、焊瘤缺陷。按要求進行無損檢測,在規定的焊縫及部位,要檢查焊工的鋼印。對不合格的焊縫,報工程師拿出整修方案,依方案處理,同部位返修次數不超過2次。
檢查抗剪栓釘的規格、型號、尺寸、間距質量,其根部無收縮、咬邊、弧坑裂紋、接頭不良、表面夾渣、氣孔等缺陷,從而有效地控制抗剪栓釘的焊接質量。
檢查構件、焊接、緊固件、鋼構件制作等分項工程,各種桿件幾何尺寸和節間尺寸,需符合設計要求,發現問題,應及時調整。如剛度不夠,采取加固措施,以增強構件的剛度后再進行吊裝。
驗算構件吊裝的穩定性,選擇吊裝機械、確定施工方案。按設計質量對制作、裝配、運輸進行復檢,材料、鋼構件制作精度、幾何尺寸驗收合格,方準安裝。
鋼柱安裝底部需平整,柱腳支座鋼板,鋼柱底部和上部標高軸線,均應校核無誤,并在適當位置標注,確保柱底二次灌漿密實。直接承受動力荷載的梁桿件,受拉翼緣禁止焊接掛物和卡具。
控制吊裝施工荷載,構件先吊裝在設計位置,做初步校正,固牢后松開吊鉤。安裝結構單元構件,根據風力、日照的環境進行調整,避免視覺誤差。在主要構件固定后,復核吊車梁和軌道的正確性。
構件、高強度螺栓負溫度下安裝,按照既定的工藝電流、速度、方向進行施焊,控制焊接順序,防止構件焊接后翹曲變形。
高強螺栓應自由穿入,不得敲打和擴孔;對欠擰、超擰的應進行補擰或更換。
鋼構定位、軸線、標高的放線、測量、復核是質量控制的基礎。特別要對柱梁支座和地腳螺栓進行校核,偏差要符合設計和規范標準,并記錄保存。運輸、堆放、吊裝等造成的缺陷,按設計和規范的規定,進行矯正和修補。
鋼構安裝首單元形成,要進行檢驗復核,確保柱梁板形成的空間穩定,幾何尺寸正確,合格后再繼續安裝。構件變形翹曲必須進行校正,千萬不能強行校正或隨意擴孔,應采取技術措施,使其符合設計和規范要求。
鋼結構耐腐、耐火性差,制造金屬壓型板、泛水板、包角板,需防水密封、材料符合現行國家產品標準和設計要求。壓型金屬板成型后,表面干凈,不應有明顯凹凸和皺褶。
在構件安裝完成后,必須按設計進行防銹及防火涂裝。噴涂面清潔后,在4 h內涂層底漆,根據漆的固化情況,陸續進行過渡層、中間層及面層的涂刷。
防腐涂料、稀釋劑等材料,品種、規格、性能要符合設計,控制噴涂現場溫度在5℃~38℃之間,相對濕度在85%內,雨天及構件表面有結露時,停止噴涂施工。
屋面墻板搭接與天溝及邊角收邊,牢固是關鍵,防滲漏是重點;天溝內排水使用球形管帽,保障排水通暢;板搭接根據地區主導風向,側向大于半波,長度方向大于100mm,在支承件上可靠搭接。確保板與屋脊垂直,檐口與屋脊平行。
壓型鋼板在組合樓板時,與梁結構的錨固長度,應符合設計要求且不小于50mm,并連接牢固可靠。鋼結構的防火要求較高,打底涂料需對鋼材無腐蝕,與防銹涂料相容,不產生有害反應,結合力良好。在同一耐火等級下,梁、柱、板等不同構件的耐火極限各不相同,要特別注意。防火涂料分為薄型、厚型等各種類型。必須依據工程特點選用防火漆和防銹漆。
壓型鋼板的縱向搭接長度應能防水,位于端部的氈材應利用防潮層反折封閉,以防雨水滲入。螺栓、射釘等對板的固定,間距、邊距、連接處應堅固防滲,外觀排列整齊。
安裝結束即進行防火涂刷,涂滿外露面。防火涂料,需配比正確,攪拌均勻,稠度合適,有利于施工。薄型每次噴涂不超2.5mm厚,超薄型每次不超0.5mm厚,厚型每次不超10mm厚。涂層總厚度應達到防火設計要求。
鋼結構建筑設計與制作安裝,是鋼結構建筑工程重要內容,其質量對建筑安全、穩定、耐久性至關重要。在鋼結構建筑的生產發展中,我們創新采用系列技術質量控制措施,就能確保鋼結構建筑質量,取得好的經濟效益,創造建筑業的輝煌。
[1]GB 50205—2011,鋼結構工程施工質量驗收規范[S].
[2]GB 50010—2010,混凝土結構設計規范[S].
[3]GB 50011—2010,建筑抗震設計規范[S].
[4]GB 50354—2005,建筑內部裝修防火施工及驗收規范[S].
[5]陳圣玉.淺議鋼結構工程施工技術與質量控制[J].城市建設理論研究,2013(8):16-17.
[6]徐冠彤.鋼結構廠房工程施工質量控制的要點和措施[J].山西建筑,2007,33(18):222-223.
[7]周 桓,劉 冰.淺析建筑鋼結構的施工與質量控制措施[J].黑龍江科技信息,2009(5):42-43.
[8]高 娟.淺談鋼結構工程施工質量控制要點[J].中小企業管理與科技,2008(2):280-281.