鋼結構廠房施工中的質量控制措施淺談

張志兵

摘要：鋼結構工程是以鋼材制作為主的結構，是現代建筑工程中較普通的結構形式之一。由于其具有強度高、自重輕、抗震性、抗沖擊性較好等特點越來越受到建筑師和結構師的青睞，如何合理控制鋼結構廠房的施工與安裝質量，確保廠房結構安全和使用壽命，是一個亟待探討與解決的問題。

關鍵詞：鋼結構；廠房施工；質量控制

中圖分類號：TU712.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674—3024（2016）11—13—02

引言

鋼結構工程是以鋼材制作為主的結構，是現代建筑工程中較普通的結構形式之一。由于其具有強度高、自重輕、抗震性、抗沖擊性較好，工業化程度高等許多優點，加之材料可100%回收，節能效果較好，符合目前大力提倡的綠色建筑的要求，因此越來越受到建筑師和結構師的青睞，尤其在超高層和大跨度結構領域具有無可比擬的優勢。在大跨度結構中尤其以廠房應用最為廣泛，而從事施工的安裝隊伍和鋼結構制作廠家水平良莠不齊，經驗欠缺者多。因此，如何合理控制鋼結構廠房的施工與安裝質量，確保廠房結構安全和使用壽命，是一個亟待探討與解決的問題。

在對鋼結構廠房進行設計時需要著重注意的是設計應該具有先進性，所采用的設計方法一定要是最先進的，可以將鋼材力學特征以及鋼構架總潛力完全發揮出來，從而達到減少施工所用鋼材的目的。鋼結構非常新穎，同時標記也簡潔輕巧，能夠有效擴大建筑工程的內部空間，而雙層保溫彩色型的這種壓型鋼板可以作為墻體屋面材料施工，發揮圍護的作用，并且可以顯示建筑工程所具有的時代感。除此之外，鋼結構構件非常標準，同時制作也比較精良，整個施工安裝過程十分簡便。

1鋼結構廠房施工質量控制的要點探究

1.1原材料的質量控制。

鋼結構廠房的原材料既包括鋼材、油漆、焊接材料等基礎材料，還包括螺栓、拉條等附加材料。原材料的質量直接決定廠房的質量，因此在原材料的供應方面須嚴把質量關，根據設計要求選擇生產能力強、質量過關、價格合理、信譽好的生產廠家。鋼材、焊接材料、連接用緊固標準件、涂裝材料到貨后，必須附帶有產品合格證、質量說明書或試驗報告，并符合設計文件要求及現行國家標準規范要求。現場人員根據質量說明書復查每一批次的材料，需要進行復驗的，應經監理工程師見證取樣、送樣。

1.2構件預制的質量控制

（1）構件放樣：核對圖紙的安裝尺寸和孔距，清楚地標明裝配標記、螺孔標注、加強板的位置方向等，制作樣板和樣桿作為下料、制孔等加工的依據，柱、梁之間的對接采取45°角單V坡口連接，短板最小連接長度不小于600mm。（2）構件下料：切割前，將鋼材表面切割區域內的鐵銹、油污等清除干凈。下料前需根據圖紙到現場進行實際測量，切割后的構件不符合GB50205-2001要求的應按GB50205-2001中規定進行矯正。（3）鋼結構鉆孔：根據圖紙，確定鉆孔位置，打上樣沖眼，然后用磁力鉆進行鉆孔，切記用氣割鉆孔，螺栓孔孔距、孔壁粗糙度、直徑、圓度、垂直度等符合規范GB50205-2001中規定。（4）鋼結構組裝、焊接：焊工須持焊工合格證上崗，焊接所用焊條和工藝必須符合焊評的規定，焊接區域在必要時配備防風雨措施。組對前焊接件表面必須打磨除銹，除銹等級滿足質量規范要求。組對完成后必須通過工人自檢、班組長復檢、質檢人員專檢合格后，嚴格按照已經制定的焊接工藝進行焊接，嚴禁在母材上引弧。多層多道連續焊，每道焊縫焊完后，必須做好質量檢查工作。焊縫焊接完畢后，將焊縫表面的焊渣及母材上金屬飛濺物清理干凈，然后按規范要求進行外觀檢查，檢查合格后，按照相關的設計文件要求進行檢測。

1.3鋼結構安裝的連接和固定的質量控制

鋼構件拼裝前，清除飛邊、毛刺、焊接飛濺物等。高強度螺栓連接的板接觸面平整、干燥、整潔，如有間隙應采取措施處理以達到規范要求，且不得在雨中作業。安裝高強度螺栓時，螺栓應自由穿入孔內，不許強行敲打和氣割擴孔，穿入方向一致并便于操作，切記高強度螺栓作為臨時安裝螺栓使用。檁條及支撐系統配合鋼結構吊裝，進行交叉作業，流水施工，且檁條安裝要求螺孔位置對準，擰緊程度合理。支撐按規定要求及時安裝，且安裝位置準確，達到設計要求，確保鋼結構整體剛度和穩定性；屋面、墻面系桿及拉桿安裝時要及時調整檁條的水平度，并糾正檁條因運輸或堆放中造成的彎曲變形等。

（1）鋼結構制作質量控制

對于鋼結構制作質量通病包括加工零部件、構件的尺寸出現偏差不符合要求時，可以采取以下幾個預防糾正措施。首先保證在放樣以及下料時要認真嚴格，加強質量檢查的監控力度；其次，在完成鉆孔、彎曲以及切削等工序時要嚴格按照設計圖紙和相關的施工質量驗收規范的要求執行，完成的質量要符合相關的標準規范和規定；最后，保證各工序之間的交接驗收制度的嚴謹性，對于沒有經過質量監控人檢查驗收確定合格的零部件、構件嚴禁流轉至下一個工序。

對于構件的拱度不符合設計或者規范的要求時一般可以采取以下幾種方式來預防此類通病的出現。在放樣、下料時明確構件的起拱高度值，與此同時，事先放出所需起拱量的料場尺寸：在拼裝時一定要按照設計以及規范的要求，根據經驗選擇合適正確的加工方法以獲得正確的拱度；完成構件加工后，對構件運輸、吊裝以及翻轉時，要采取相應的措施保護構件，預防構件的拱度發生改變。

對于構件出現嚴重變形后，要及時的采取糾正措施來補救，一般當構件的變形超過了設計和規范的要求，可以根據工作經驗采取相關的矯正工藝進行矯正，以達到設計值；對于剛度較差的構件，進行翻身前可以先加固處理，翻身后再找平；對稱進行拼裝節點的焊接，與此同時，還要有相應的反變形措施。很多情況下，由于未對零部件以及構件的表面進行保護而導致這些部件的表面出現損傷，尤其是螺栓、高強螺栓的鉆孔、連接件接觸表面和端銑面，一般在對構件進行安裝前，對于表面出現損傷的構件要進行打磨處理，以達到設計和規范的要求。

（2）鋼結構焊接工程的質量控制

在鋼結構工程中應用絕大部分是焊接和螺栓連接。由于高性能鋼的化學成分中碳元素相對較少，韌性較高，高性能鋼與普通鋼材相比，具有較好的焊接性能。由于不同生產廠家生產的高性能鋼的合金元素成分不同，所以適合于高性能鋼母材的焊接材料也就不同。因此，對于不同的鋼構件需要注意根據實際情況和其特點采取不同地焊接材料與焊接的方式。在焊接過程中不可避免被焊接的構件產生焊接應力和焊接變形，將不同程度地影響焊接結構的性能。所以在焊接連接時應合理選擇焊接方法、條件、順序和預熱等工藝措施，盡可能把焊接變形控制到規范范圍內。對于焊接時產生的缺陷，如裂紋、孔穴、固體夾雜、未熔合、未焊透、形狀缺陷等問題時，需要采取相應的措施進行及時處理，可根據實際情況通過補焊或重新焊接等方式進行處理。

（3）鋼結構吊裝質量控制

基礎施工必須要進行交接驗收，如果出現較大的偏差，要讓基礎承建單位負責處理完成再進行交接。放線定位要準確再進行埋設地腳螺栓，要確定復查沒有問題再進行混凝土澆筑，在澆筑過程中要有專業人員檢查確定地腳螺栓的定位。澆筑完成后，地腳螺栓要采取相應的保護措施，防止出現絲扣損傷。在吊裝過程中，要緩慢的放置鋼柱，以防損壞或者碰彎螺紋。在吊裝前要對將要吊裝的構件進行矯正處理，這樣可以防止吊裝過程中影響拱度值。如果需要吊裝長構件要采取防止失穩措施，保證吊裝過程中拱度值不變。若在安裝時發現安裝的尺寸有偏差，要采取相應的糾正措施，不要強行安裝或者私自改變連接的位置以及尺寸，防止安裝時出現誤差。

（4）螺栓安裝質量控制

螺栓連接由于連接可靠、裝拆方便，因而是鋼結構常用的一種連接方式，有高強螺栓和普通螺栓兩種。普通螺栓連接前，應先檢查出廠合格證及質量檢驗報告，有疑義時應進行復驗，連接后要求外露螺紋不得少于兩個螺距，螺母不偏移，不顫動，不松動。高強螺栓常用于主梁與次梁連接處，使用前應檢查產品合格證和復試單，做好連接摩擦面抗滑移系數的檢驗工作，保證邊緣縫隙不大于0.8mm，高強螺栓應能自由穿入，不得敲打和擴孔。高強螺栓安裝時，應對扭力扳手進行標定，按一個方向施擰，高強度螺栓的初擰、復擰、終擰應在同一天完成，終擰完畢后應逐個檢查，對欠擰、超擰的應進行補擰或更換

（5）鋼結構緊固件連接質量控制

在進行拼裝或者安裝之前，要先將由于連接件產生的變形進行矯正，平直后再進行拼裝和安裝工作，對螺栓擰緊時，要按照正確的操作步驟進行，由中間向外側對稱進行，使用的工具要和螺栓的型號規格相符。使用的螺栓長度應符合設計要求，不能隨意改變其長度。若發現孔徑或孔距出現偏差時，要先采取過沖孔或者補焊措施再重新制孔，禁止使用電焊以及氣焊進行擴充。

構件接觸的摩擦面要按照設計和施工規范的要求進行處理，處理完成后要對摩擦面采取保護措施，但是不能涂油漆和污損。在擰緊高強螺栓時要選擇相應的扳手。這些措施可以保證高強螺栓擰緊后的扭矩值。

（6）鋼結構梁、柱整體安裝控制目前鋼結構構件基本是在工廠預制，在現場現行拼裝，構件之間采用高強螺栓連接。一般說來，在加工廠定制的構件，構件外形尺寸，螺栓孔位置是符合設計要求的，只要在施工中控制住柱軸心位置，柱腳標高和柱子的垂直度，安裝工作就能順利進行。

鋼結構安裝應從設有柱間支撐和屋面支撐系數的穩定單元開始，將檁條，支撐、隅撐等全部安裝完畢形成空向穩定體系以后再擴展安裝。

a.嚴格控制螺栓的安裝質量

現今，工程施工中最薄弱的環節之一是高強度螺栓的連接工程，其主要表現為：①高強度螺栓以次充好現象的出現（使用普通的精制螺栓來代替高強度的螺栓）；②高強度螺栓的連接面的處理是否達到規范的要求，包括對表面處理的實際情況，是否平整密貼，螺栓孔質量的具體情況等；③不按照現有的規范規定去擰高強度螺栓，例如不區分初擰和終擰一次就將其完成，扭矩扳手沒有使用、全部憑主觀意向對其估計等。故而，為了保障高強度螺栓連接的施工質量，監理工程師要有高度的耐心和責任心，對承包單位進行質量意識的強化監督，保證質量措施能夠落實，對旁站積極的監督，另外使用平行檢驗的方法，如此才能確保高強度螺栓連接的施工能夠在我們的掌控之中。普通的螺栓連接時，要保證每個螺栓墊兩個或以上的墊片，螺栓孔不能使用氣割擴孔。

b.關于焊接質量的控制

目前鋼結構生產廠家多數使用的是自動或自動埋弧焊，在鋼結構施焊前，監理工程師首先應檢查焊絲、焊劑質保書以及合格證，其次檢查焊熔嘴、焊接材料，審查質保書和焊焙記錄，對設計有要求的一、二級焊縫的表面不能出現裂紋、弧坑、氣孔、電弧擦傷和焊瘤等問題，一級焊縫不能出現有咬邊、沒有滿焊等問題，一、二級焊縫必須按照要求去進行無損檢測，在所規定的焊縫及其部位要對焊工的鋼印進行檢查。而不合格的焊縫要確定修改之后再處理，不能自己處理，對于同一部位的焊縫，其返修次數不宜超過2次。筑層有充分的操作空間和平臺，從而保證柱腳細石顆粒混凝土的澆筑質量。

c.關于嚴格的控制除銹及涂裝的工程質量控制

現今鋼結構的承接單位中，有一個地方最容易被人忽視，這個環節就是鋼結構的除銹和涂裝，這也是該工程在施工方面表現出來的最為脆弱的環節。如果不對這種現象進行糾正，勢必會對鋼結構的施工質量形成非常大的影響。其原因在于除銹和涂裝質量是否合格，是鋼結構工程的理論使用壽命、鋼結構正常使用期間所要負擔的維護費用造成影響，而結構的安全更為重要，發生火災之時的耐火時間會造成較為直接的影響（防火涂裝）。而鋼結構的除銹不僅有人工的除銹還有機械的除銹，施工人員可以使用不同的方法除銹，但是前提是要依據圖紙的要求和除銹的等級。在鋼結構涂刷之前要對涂刷工程的質量進行監控，涂刷構件的表面不能出現有焊渣或油污等異物，涂刷遍數和厚度必須與設計要求相符合。涂裝材料的合格證特別重要，要有消防部門的批準，才能將其使用在防火涂料涂裝工程。

3構件除銹、刷漆、涂刷防火涂料的質量控制

涂裝前必須按照設計要求選擇專業的除銹工具及除銹磨料對鋼結構表面進行除銹，除銹后的鋼材表面不應有焊渣、焊疤、灰塵、油污、水或者毛刺等。防腐涂料涂刷前確保鋼材表面干凈干燥，涂裝施工應在無塵、干燥的環境中進行，且環境溫度、濕度符合GB20205-2001中的規定，涂裝后4h內要保護好免受雨淋。當鋼結構處在有腐蝕介質環境或者外露且設計有要求時，應進行涂層附著力測試，確保涂層附著力滿足質量要求。防腐涂料涂刷經檢查合格后，涂刷防火涂料，防火涂料的粘結強度、抗壓強度應符合《鋼結構防火涂料應用技術規程》的規定。防腐涂料及防火涂料涂刷遍數及涂層厚度要符合設計要求及標準規范要求。嚴格進行外觀檢查驗收，保證涂裝質量符合設計文件及標準規范要求。對涂層損壞處要做細致處理，保證該處涂裝質量。

4柱梁校正的質量控制

（1）鋼柱的安裝、校正：在鋼柱安裝時，常出現的問題是柱子安裝后垂直度超過施工驗收規范要求。所以柱子安裝時先將底板下的墊鐵墊實，柱的中心線與杯口中心線對齊后，再用兩臺經緯儀安置在縱橫軸線上校正柱的垂直度，利用纜風繩調節柱的垂直度，直到柱子的垂直度達到施工驗收規范；（2翔梁的安裝、校正：在鋼梁的吊裝施工之前需要首先對各個鋼梁進行預拼裝的處理，確保拼裝對接沒有障礙，如有不順暢的地方，及時糾正處理。吊裝完成之后需對鋼梁的垂直度、平直度、側向彎曲等各個方面進行測量處理，在吊裝鋼梁時還須對鋼柱的垂直度進行復核，確保施工質量達到施工驗收規范的要求。對鋼梁屋脊線也必須控制，使屋架與柱兩端中心線等值偏差，這樣可以使跨鋼屋架在同一中心線上。當鋼結構的安裝形成固定空間結構時，檢驗合格后，馬上進行二次灌漿密實。

5鋼結構安裝的連接和固定的質量控制

鋼構件的連接接頭，經檢查合格后方可緊固或焊接。安裝焊縫的質量符合設計的要求和鋼構件制作的有關規定。鋼構件拼裝前，清除飛邊、毛刺、焊接飛濺物等。高強度螺栓連接的板接觸面平整、干燥、整潔，如有間隙應采取措施處理以達到規范要求，且不得在雨中作業。安裝高強度螺栓時，螺栓應自由穿入孔內，不許強行敲打和氣割擴孔，穿入方向一致并便于操作，切記高強度螺栓作為臨時安裝螺栓使用。棋條及支撐系統配合鋼結構吊裝，進行交叉作業，流水施工，且擦條安裝要求螺孔位置對準，擰緊程度合理。支撐按規定要求及時安裝，且安裝位置準確，達到設計要求，確保鋼結構整體剛度和穩定性；屋面、墻面系桿及拉桿安裝時要及時調整擦條的水平度，并糾正擦條因運輸或堆放中造成的彎曲變形等。