文化宮鋼結構施工質量控制要點

倪波濤

(永富建工集團有限公司，福建 福州 350007)

1 工程概況

福州市第二工人文化宮總建筑面積約64 000 m2，其中地上建筑面積約45 600.00 m2，地下建筑面積約18 400 m2。包括綜合樓、職工影城、職工運動中心、地下室及室外配套設施。本工程上部結構采用鋼框架結構，柱子主要采用箱型鋼柱，鋼梁主要為H型鋼梁，樓板采用鋼筋桁架樓承板(局部為鋼筋混凝土板)。

2 文化宮鋼結構施工質量控制要點

2.1 鋼結構構件初步設計

1)鋼結構構件情況。由于此工程鋼結構涉及內容較多，所以所采用的構件類型也較多，主要有方形鋼柱、圓形鋼管柱、焊接H型鋼梁、熱軋H型鋼梁、箱型截面梁等。根據該工程的具體情況，各類型構件的尺寸如表1所示。

表1 各類型構件最大截面尺寸

2)鋼結構構件連接設計。為了確保鋼結構施工質量，構件連接時要嚴格遵照設計圖紙進行，對于不同構件的連接需要采取不同的方式，具體如下：①梁柱鉸接、梁梁鉸接以及主要鋼梁和混凝土梁的鉸接通過螺栓進行連接；②梁和柱的連接、梁和梁的連接、長梁拼接、斜腹桿與弦桿工地連接等可以通過栓焊連接的方式進行；③不同類型的鋼柱主要通過焊接的方式連接，除此之外，H型鋼柱也可通過栓焊方式進行連接；④吊桿和弦桿、桁架節點主要采取全焊的方式連接。

2.2 鋼結構的深入設計分析

對于此工程結構分析可知，其主體結構主要是鋼結構+鋼筋混凝土的復合方式，針對此結構類型需要加強兩方面的深入設計：①圖紙的深化設計，具體的內容主要有：要按照設計圖紙和標準規范進一步完善節點構造以及特殊構件情況；②對于具體內容進行深化設計，設計內容的深化主要集中為兩方面，分別為構件制作設計、構件安裝設計。其中構件的制作集中在詳圖設計、加工工藝設計、質量標準設計等，而安裝設計深化更主要的是對設計圖紙進一步詳細設計，并且附加具體流程說明。

2.3 鋼結構相關構件加工

1)按照圖紙尺寸進行準確下料，之后通過油壓機將板材兩邊預壓成形，在檢測合格后將多余量切除并且開坡口。

2)通過相應規格的卷板設備實施卷管，為了確保卷管質量需要采取漸進的方式來進行。在卷板設備上實施多次滾壓之后形成標準形式，對其精度進行檢查，確保其質量。

3)通過自動埋弧焊對卷管實施焊接，為了避免卷管內外溫差過大而影響焊接質量，焊接前需要對其實施必要的預熱，按照從內到外的順序焊接。完成焊接之后通過卷板設備以及陶瓷瓦片對其進行必要的矯正，確保公差符合標準。

4)完成卷管的探傷之后將其吊入到拼裝胎架上，對其端口余量實施劃線處理，之后實施端部處理。

2.4 鋼結構構件運輸

1)構件運輸設置。該工程所包含的構件類型較多(例如H鋼梁、H型鋼柱和圓鋼管柱等)，并且構件的重量都相對較大，所以都要通過相應規格的汽車進行運輸。在運輸過程中為了確保構件的質量，需要對其進行有效的包裝。在包裝上要進行必要的標識，一般情況下型鋼都是在兩側進行標記，而桿件都是在側面進行標識。另外，這些構件的重量較大，為了保證吊運的穩定性，需要確定好吊運標志。一般情況下重量在10 t以上的構件需要在其頂部、兩側設置40 mm寬、150 mm長的十字線，表示構件的重心點。另外，要通過不同于底漆顏色的明顯油漆在構件上設置各種標記，正常情況下設置字母尺寸為50 mm×40 mm。

2)鋼結構構件成品保護。為了確保構件的質量，在構件的生產、運輸過程中都要制定完善的成品保護措施，避免構件發生破損。針對不同過程的成品要制定相應的保護措施。

(1)構件生產時的成品保護。成品一定要放置在車間設定位置，要避免成品直接和地面接觸，可以在其下部設置相應的墊木，同時要采取設置滑塊的方式來避免墊木滑動。如果需要將構件多層疊加設置，那么要在兩層構件之間設置橡膠墊來避免相互之間發生碰撞。為了確保成品構件的安全性，避免受到同一區域其他吊裝作業的影響，需要在成品區周邊設置相應警示標識。對于本工程來說，其構件中存在著大量較為零散的管件，這些構件可以通過專門的箱子進行放置；對于成品進行吊裝時，為了避免綁帶等對其造成勒痕(對表面油漆造成破壞)，需要在捆綁位置設置軟墊。

(2)構件運輸時的成品保護。這種大型構件需要安排專門汽車進行運輸，同時要設置專門人員到施工現場的構件存放區域進行監管，保證構件裝卸過程的安全性。一旦發現解決不了的問題，要第一時間將其反饋到公司，協調相應資源進行處理。運輸過程中構件的保護主要可以采取如下措施：為了避免運輸顛簸造成構件的破壞，構件之間要設置必要的緩沖物(例如橡膠墊等)，防止構件之間發生碰撞。對于較為零散的構件，要按照類型進行區分堆放，同時要利用相應設備(包括墊木、框架、鋼絲繩等)對其進行綁扎固定。同時，為了避免鋼絲繩綁扎時對桿件等造成損傷，需要在相應位置設置橡膠墊等隔離物。另外，為了避免運輸過程中構件的表面涂層受到損傷，也需要在構件的綁扎位置設置較軟的墊層。

2.5 鋼結構安裝質量控制

1)測量放線。鋼結構施工中涉及到大量的預埋件，這些構件的安裝精度在很大程度上影響著整個鋼結構工程的安裝質量。所以為了保證其精確度，需要在埋件板安裝并且完成混凝土澆筑之后再進行定位焊接操作。

(1)進行準確的測量定位。總承包方要按照業主方提供的基準點實施軸線控制網、高程控制點的搭建。鋼結構施工所采用的控制網和土建工程相同，要以總承包方設置的控制網為基礎進一步細測軸線，確保預埋件位置的準確性。在進行鋼筋綁扎之前，要將埋件平面位置控制軸線以及標高引測到下樓層。

(2)埋件板的定位和校正。可以將下樓層的埋件軸線以及標高控制線作為基礎對于埋件進行初始定位，在完成土建鋼筋綁扎之后對于埋件實施位置的校正調整。若是在安裝預埋件時和相應鋼筋發生沖突，那么在鋼筋綁扎時要對鋼筋位置進行必要調整。

(3)完成埋件板的定位之后要對其表層雜物徹底清理掉，之后對其進行測量放線，對受剪連接板的位置進行準確定位。要嚴格遵照放線的實際位置進行受剪連接板的焊接。

2)鋼結構的吊裝。

(1)對于構件進行合理分段。為了保證吊裝的穩定性，該工程的施工現場通過4臺塔吊對于鋼結構進行卸車和吊裝，若是存在重量、尺寸較大的構件，需要對其分體吊裝，保證符合吊裝標準。

(2)首先需要完成主體鋼柱的吊裝，并且要通過連梁將其進行臨時性連接，確保其穩定性。完成主體鋼柱吊裝之后進行外框架鋼結構的吊裝，吊裝過程中要特別注意柱身扭轉的調整和定位。

(3)鋼結構焊接。對于此工程來說，需要對鋼柱、樓層之間H型鋼梁進行焊接，不同類型構件的焊接形式有所區別，如圖1～2所示。

圖1 鋼管樁對接焊接示意圖

圖2 H型鋼對接焊接示意圖

3)屈曲約束支撐安裝。

(1)吊裝之前的相應準備。在進行支撐安裝之前，為了保證穩定性，需要對和支撐相連接的相應梁體節點進行必要的校核，重點集中在節點和施工圖偏位、節點板安裝時的偏移等，如圖3～4所示。

圖3 節點板偏位

圖4 節點板平面偏移

(2)安裝過程。一般情況下屈曲約束支撐都是在外部工廠按照標準化制作，之后將其運輸到施工現場進行安裝，較為常用的支撐布置都是按照“人字形”以及“V字形”進行設置。在安裝時可以將其作為單獨構件實施吊裝和安裝，但是一定要特別注意吊裝和安裝的位置控制，避免發生變形等問題。

(3)一般情況下，屈曲約束支撐需要在制作工廠完成兩側的剖口，避免質量不達標的問題。

(4)正常情況下，成品支撐構件都設置有專門的吊耳，在進行起吊時采取的是兩側不等高起吊方式，先要對支撐下部進行牽引，使其移動到準確的安裝位置，可以利用臨時性支架對于上部進行簡單定位。支撐到位之后對其進行簡單的臨時性固定，同時也要對支撐位置進行必要的矯正，然后通過電焊的方式對兩側支撐進行固定，最后按照從下到上的順序進行相應節點的焊接。

(5)完成焊接之后，需要通過超聲波或者紅外探傷等方式對于焊縫質量進行檢查，要保證能夠達到二級探傷標準。

2.6 鋼筋桁架樓承板的安裝

1)鋼筋桁架樓承板的吊裝。

(1)樓承板運輸過程中一定要加強保護，特別是卸載到施工現場后，更是不能出現破損和污染，尤其是要避免油污的影響。樓承板不能和地面直接接觸，需要通過一定高度的墊木將其墊高，避免積水的影響。

(2)為了避免吊裝時發生散落，吊裝前需要對樓承板進行有效捆扎，并且保證包裝的穩定性。起吊過程中要確保一捆至少設置兩條吊索，并且要捆扎在合適長度位置。

(3)為了避免對樓承板造成損壞，需要通過軟帶吊索對其進行吊裝，吊裝過程中按照樓層從低到高的順序進行，防止由于先吊裝上層材料而影響下層吊裝操作。

2)鋼筋桁架樓承板的安裝。

(1)栓釘施工。為了提升施工效率和施工質量，需要采取專用栓釘熔焊機施工。為了確保該設備的有效運行，需要配置專用變壓器。在正式安裝前，需要通過放線來確定出栓釘的準確位置，在進行鋪板過程中要標識出樓承板的中心線，一般要參照栓釘設計設定的間距來進行，同時要保證栓釘施工的平整性；將保護瓷環設置在合適位置，一定要確保其干燥性。完成焊接之后要將其及時拆卸掉，以方便后續的檢查；焊接過程中要保持平穩性，要確保焊接母材和焊槍能夠處在相互垂直狀態。焊接后要對焊縫進行檢查，一旦發現缺陷，要立即進行補焊。

(2)現場開孔以及切割。現場施工中會出現很多特殊情況，在施工現場進行鋼筋桁架樓承板的切割是必不可少的部分，主要集中在切角、超長、留孔等方面。為了防止切割過程中造成鋼板表層的破壞，一般采取氣割或者電焊吹的方式來進行。另外，相應管道(例如通風管、水電管等)施工過程中也要進行切洞，但一定要做好洞口的防護工作。一般按照如下方式操作：對鋼筋桁架樓承板實施定位，并且按照樓板留洞和布置圖情況彈出切割線，并且對其進行嚴格審核。一旦因切割錯誤而損壞鋼筋桁架樓承板，務必要按照原有板型和長度進行及時更換。正常情況下要在完成混凝土澆筑之后進行孔洞的切割，若是和肋板垂直的預開洞發生破損，一定要對其進行必要補強，保證其強度。

3 結束語

鋼結構已經成為了現階段最為重要的工程結構形式之一，本文以福州市第二工人文化宮為例分析了鋼結構施工中質量控制的關鍵點，希望通過本文的介紹對類似鋼結構工程質量控制提供一定參考和幫助，對于推動鋼結構的進一步發展具有現實意義。

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