鋼結構工業廠房施工技術及質量控制

吳 麗

(陜西建工機械施工集團有限公司，陜西 西安 710032)

0 引言

近幾年，鋼結構開始被廣泛應用在建筑行業中，針對其所開展質量管理工作的復雜程度也與日俱增，實踐證明，質量控制能夠為鋼結構廠房的施工管理提供保障，因此，要想使施工管理水平得到提升，關鍵是選擇正確的施工技術，明確質量控制要點，在此基礎上以項目施工管理提出的要求為依據，完成后續工作。

1 鋼結構工業廠房的概述

1.1 優點

鋼結構廠房的用途相對廣泛，例如，倉庫、工廠、辦公樓等，其中，應用頻率最高的領域，為大跨度單層建筑施工，這主要是因為鋼結構廠房所需鋼構件，在施工開始前就已經制作完成，施工時運至施工現場，現場拼裝并焊接后，就可以投入使用，施工效率較高[1]。除此之外，鋼結構的造價相對低廉且自重較輕，經濟效益十分突出。

1.2 不足

鋼結構廠房的不足，主要體現在三個方面，分別是鋼材腐蝕、鋼屋面較易被破壞、廠房基礎失穩。導致鋼材被腐蝕的原因，主要是部分鋼材需要裸露在空氣中；導致鋼屋面被破壞的原因，主要是節點應力集中；導致廠房基礎失穩的原因有兩個：一個是所施加壓力超過承載能力；另一個是路面存在軟土、斜坡。

2 項目概況

陜西凝遠新材料科技股份有限公司承建某車間項目，施工對象為單層門鋼結構廠房，使用年限為50年，安全等級為2級。首先，主車間廠房的跨度為105 m，長度為140 m，檐口高度為13 m，用鋼量約為1 000 t；其次，箱涵核廢料集裝箱的堆棚跨度為33 m，長度為44 m，檐口高度為16 m，用鋼量約為124 t；最后，成品堆場的跨度為97 m，長度為127 m，柱頂標高為11 m，占地面積為12 000 m2，用鋼量約為225 t。其中，主結構選擇Q345B鋼為主要材料，地腳螺栓選擇Q235B鋼為主要材料，屋面檁條是高頻焊檁條，高強度螺栓是大六角摩擦型螺栓，墻面檁條是熱鍍鋅鋼，最終選擇315型的彩鋼單板作為圍護結構[2]。在對項目進行施工的過程中，相關人員關注的重點主要落在兩方面，分別是施工技術和質量控制，結合實際情況，歸納出了相應的經驗，希望能夠為其他從事相關工作的人員提供幫助(圖1為施工現場圖)。

3 鋼結構工業廠房施工技術

3.1 三維建模

相關人員可以利用BIM技術，建立鋼結構三維模型，提高校核設計圖紙的精確度。實踐證明，通過建立三維模型的方式，碰撞校核構件，可以提高復核設計的合理性，避免在實際施工過程中，出現安裝碰撞的情況，需要注意一點，只有經過確認的模型，才能為現場施工提供指導。另外，相關人員還可以對鋼結構節點圖進行轉化，生成加工數據所需信息，為提高鋼結構構件加工精度奠定基礎。

3.2 吊裝鋼結構

鋼結構通常具有比其他結構更短的施工工期，所拼裝鋼結構具有經久耐用、便于維修、抗震性良好等優點，在實際應用的過程中，只需要定期對其進行保養和維護即可。在吊裝鋼結構前，施工人員應對預埋螺栓進行校核處理。復測螺栓軸線、標高和栓距，放出軸線，詳細記錄相關數據，處理預埋件油污，在完成上述工作后，方可對鋼結構進行吊裝。一般來說，鋼結構的吊裝流程如下：首先，安裝鋼柱，其次，安裝系桿，最后，吊裝鋼梁。現階段，較為常見的吊裝方法為斜吊，將吊點設置在鋼柱1/3處，綜合利用旋轉法和滑行法完成吊裝。而鋼梁吊裝的方法，以懸空吊裝為主，在鋼梁吊裝完成后，施工人員方可對屋架纜進行設置，用來固定第一榀/第二榀，在此基礎上，借助松緊纜索，校正垂直度。

3.3 螺栓預埋

在對基礎混凝土進行澆搗前，施工人員需要再次核查螺栓大小、長度、標高和位置，再固定預埋螺栓，利用黃油、塑料制品，包裹螺栓絲口，避免混凝土澆搗導致螺栓絲口被污染的情況出現。在澆筑混凝土的過程中，施工單位應選派經驗豐富的人員，通過實地監察的方式，避免預埋螺栓位置改變、既定標高改變等問題發生，待澆筑環節告一段落，及時清理螺栓桿、螺栓絲口，為后續施工提供便利。

3.4 安裝鋼柱

鋼結構施工，不僅可以提高施工效率，還能夠提高廠房質量。研究結果表明，影響鋼結構質量的因素，主要是螺栓精度、鋼柱質量，如果所安裝鋼柱存在質量不達標的情況，鋼結構質量自然會受到影響。上文中提到，安裝鋼柱的方法以吊裝為主，在此過程中，施工人員應對鋼柱捆綁是否扎實引起重視，對已經被吊裝起來的鋼柱，需要擰緊螺栓并進行吊設處理，只有這樣才能避免鋼柱松動的情況出現。

3.5 焊接鋼結構

完成組裝后，施工人員方可對鋼結構進行焊接。通常情況下，鋼結構的焊接方法，以二氧化碳氣體保護焊接為主，由于焊接質量直接關系到鋼結構的穩定性，因此，施工單位應落實持證上崗的制度，保證施工人員能夠以焊接工藝規程所提出的要求為依據，完成操作，焊接過程中，施工人員應重點考慮焊縫強度，如表1所示。

表1 焊縫強度設計值

焊接工作的內容，包括端板焊接、部件對接焊接，施工人員應保證母材和引弧板焊接牢固，在實際焊接的過程中，先要封住母材、坡口內墊板的連接處，再通過逐層累焊的方式，填滿坡口。在對每道焊縫進行焊接后，施工人員應及時清理焊渣與雜物，修補在焊接過程中發現的夾渣、氣孔等質量缺陷，統一交由檢測單位，通過超聲波探傷的方式，對焊接質量進行檢測，二級焊縫的探傷率為20%，一級焊縫的探傷率為100%[3]。

4 鋼結構工業廠房施工質量控制

4.1 重視前期質量

鋼結構廠房施工需要應用到大量構件，在起始階段，嚴格審查設計質量，為基礎工程的有效性提供保證，具有突出的現實意義。通常情況，單層鋼結構廠房的基礎采用獨立基礎，需要在獨立基礎施工時預埋地腳螺栓，另外，在對基礎工程進行施工時，要想保證施工質量，施工人員應嚴格控制頂面標高、混凝土軸線、螺栓位置和數量，預埋地腳螺栓時借助鋼板模具對螺栓孔進行定位，提高定位的精準度。除此之外，需要施工人員引起重視的內容，還包括：周密制定構件進場、實施工程全技術指導、強化現場管理等，目的是營造良好氛圍，為施工的順利進行奠定基礎。

4.2 施工質量控制

在施工過程中，施工人員應嚴格按照施工方案進行施工，及時指出方案的錯誤和漏洞，聯合設計人員，對方案進行更正，避免帶來不必要的問題。另外，施工人員應做到了解并熟悉每道工序的內容，對進場前材料的質量進行抽檢，按照工藝評定完成焊接施工，根據母材強度選擇焊接材料，對于全熔透焊縫，施工人員應在完成超聲波探傷的前提下，根據設計方案，測量并檢查焊腳的尺寸和質量。

4.3 全面審核圖紙

鋼結構廠房施工所不可或缺的環節，即為圖紙審核，換言之，要想對技術應用水平進行提升，以施工技術應用所提出的要求為依據，落實圖紙審核工作很有必要，只有這樣才能通過對比圖紙審核的方式，提高質量管理的有效性。除此之外，在落實圖紙審核工作的過程中，相關人員往往能夠做到及時發現并解決質量問題，施工質量管理所取得的效果，自然能夠得到保障。

4.4 進行竣工驗收

無論是制作鋼結構的構件、預拼裝鋼結構的構件還是安裝鋼結構的構件，嚴格控制質量都很有必要，竣工驗收的內容，包括檢查構件安裝、出具證明文件等，只有保證鋼結構在剛度、強度、抗震性等方面的表現，均能夠達到項目要求，其耐用性才可以得到保證。如果在驗收過程中，發現有質量不達標的構件存在，相關人員應立即將其返工，避免此構件投入使用，帶來不必要的問題，在完成鋼結構廠房的施工后，相關人員還需要出具竣工報告。要想保證竣工驗收的有效性，以下內容需要引起相關人員的注意：第一，審查施工組織設計，在此基礎上，為施工提供技術指導，施工組織設計是否完善，往往會直接影響到施工的進度和質量，因此，相關人員應加大審查組織設計的力度，包括持證上崗的情況，施工計劃詳細與否，新技術的具體應用等，保證施工順利完成；第二，定期面向施工人員展開培訓，調查研究表明，多數參與鋼結構廠房施工的人員，在業務能力、文化素質等方面，均處于較低的水平，只有加大培訓力度，才能避免設計要求被誤解的情況出現，另外，這樣做還能夠使施工人員具有更高的專業水平，對施工的熱情與積極性，自然也會得到激發。

5 結語

通過對上文中討論的內容進行分析能夠看出，拓展鋼結構應用范圍的關鍵是嚴格控制施工質量、把控施工進度并優化施工技術，具體來說，就是以技術應用管理提出的要求為依據，明確影響施工質量的因素，結合實際情況制定管理對策，使施工技術的應用水平得到提升，為鋼結構工業廠房的推廣奠定堅實基礎。