鋼結構制作質量管理系統的研究

楊謙

（山西瀟河建筑產業有限公司，山西 太原 030401）

0 引言

在建筑施工中，質量關乎著建設安全與經濟效益問題，受到建筑部門與合作方的高度重視。鋼結構制作是一種極其重要的技術手段，如何加強鋼結構制作質量的有效管理，提升建筑性能，是鋼結構公司重點研究的熱門話題。然而，考慮到鋼結構在我國施工發展建設中仍然處于初級階段，為了進一步發揮工程控制的內在價值與作用，則應該完善施工進度與施工質量的有效控制，提升鋼結構建筑水平。故此，鋼結構企業要加強對質量管理體系的研究，加快鋼結構產業化生產建設，構建中國鋼結構建設新格局。

1 鋼結構制作的特征分析

1.1 鋼結構建筑存在的特征

①鋼結構本身屬于鋼材性質，強度較高，相較于混凝土材料而言，鋼結構在塑造性、柔韌性方面優勢較為明顯，材質均勻，應用范圍較廣，可以充分契合力學計算的基本要求。②鋼結構材料密度、強度比例較小，體質相對輕盈，易于運輸，適用于不同的建筑工程中。③鋼結構配件制作效率高。鋼結構以工廠化制作為主要手段，在實際安裝施工中實現了全程機械化，大大提升了建筑施工的整體效率與質量，保證了建筑產業的整體水平。④鋼結構制作形成系統化機制。在施工過程中，鋼結構形成完善的生產產業鏈，安裝不同位置的鋼部件效率高，加快了鋼結構施工的實際進度。⑤施工環保，污染少，有利于建設文明施工工程[1]。

1.2 鋼結構制作質量控制的特殊性

（1）操作流程要求十分嚴格。在制作鋼結構的過程中，其中涉及尺寸測量、明確定位、控制放線等不同的過程與工序，操作意義較大。鋼結構制作應該遵循嚴謹的力學計算模型，一旦尺寸控制不精準將會影響鋼結構的正常制作，甚至出現嚴重變形的問題，導致后續安裝出現阻礙，不利于正常的承載。

（2）鋼結構安裝易受天氣溫度層面的影響。鋼材質本身容易熱脹冷縮，由于外界溫度變化較大，尺寸會隨之不斷變化，一旦出現極端天氣或者溫度等，都將會影響安裝的精準度。同時，在鋼材連接時，螺栓或焊接連接質量都會受到天氣溫度的影響，因此處于雨雪等極端天氣狀態下，無法正常開展鋼材連接工作。考慮到專業技術層面要求較多，因此鋼結構在實際焊接時，需要通過人工介入來彌補自然條件產生的各種不良影響與問題，例如，預熱焊條時，需要技術工人輔助施工[2]。

（3）鋼結構對于配備的機械設備要求較高。鋼結構本身具備裝配式、預制化特征，對于運輸設備或者起重層面的性能要求高。從一個角度來說，鋼結構本身重量大，偶爾遇到特殊情況時甚至重達上千噸，例如，海南省最大跨度的鋼網架重量為2650t。從另一個角度來說，由于鋼結構本身的體型較大，并且開展高層建筑工作時往往需要在高空中開展作業，吊裝工作對于技術要求高。一般來說，鋼結構計算需要配備較高的計算模型。因此，在鋼結構施工階段，施工荷載量需要與設計承載力吻合，需要結合模擬設計的工作環境開展鋼結構施工程序。

2 鋼結構制作的基本流程

2.1 鋼結構的下料過程

鋼結構制作前，需要經過嚴謹的選料、制作等過程，其中施工人員要仔細核實所選擇的鋼材材質、規模是否與圖紙設計相一致。在切割鋼材時，需要施工人員提前清潔好鋼材表面的鐵銹、油污等不同雜質，并結合圖紙進行標線，嚴格依照所標的線條切割鋼材。在實際切割中，切割面應該避免出現裂紋或者分層的問題，將缺棱的長度控制在1mm范圍內，鋼材只有達到標準的情況下才能夠開展后續工程。在切割吊車梁與鋼柱等關鍵鋼構件時，需要運用半自動切割機或者自動切割機進行工作；如果鋼材材料不足致使腹板、翼緣板長度不達標時，需要先對接規格然后切割，并且保證在切割完成后預留出一定的荒料。值得一提的是，腹板和翼緣板焊接中需要錯開相應的距離，并且在加工鋼材料時，要合理劃分不同種類的鋼材，標注出鋼材的加工方式或者零件號碼[3]。

2.2 鋼結構的裝配過程

鋼結構的裝配直接影響著制作的質量問題，因此在實際制作中需要注意以下3點問題：①嚴格檢查鋼構件。在開展裝配工作前，裝配人員要全面掌握圖紙的細節部分，并且比對檢查不同的構件，如果發現鋼構件不合格，則需要立即更換停止裝配。②保證鋼構件的平整度。如果鋼構件規格與實際不符合，則需要及時打磨調整，并解決配件接口處的油污或者鐵銹等問題。③裝配中確保構建安裝尺寸與總尺寸一致，控制好構建尺寸公差在允許的范圍內。

2.3 鋼結構的焊接控制

鋼結構的焊接工作同樣不容小覷，具體包括以下4點：①焊工需要持證上崗，按照施工現場的要求開展各項工作。②焊接開展前需要全面檢查需要組裝的構件質量，一旦出現不符合規定標準的需要進行重新改裝，并且及時清理焊接端口的油漬或者鐵銹等。③焊接工作需要連續開展，焊接完成后要及時檢查是否存在缺陷，保證后續焊接順利進行。④焊接完成后需要矯正構件位置。如果由于焊接溫度過高構件出現變形問題，則應該加強矯正，其中可以應用火焰矯正或者機械矯正兩種方法[4]。鋼結構焊接如圖1所示。

圖1 鋼結構焊接

2.4 鋼結構的油漆涂裝

為了提升鋼結構油漆的效果，在涂裝鋼結構油漆時需要做到：①評定需要涂裝油漆的位置，確保方法可行。②確保涂刷厚薄程度，控制好涂刷的時間充分符合設計的基本要求，油漆涂刷需要結合油漆的使用說明，避免出現油漆成分不同發生反應的問題。③鋼結構油漆涂抹需要注重油漆表面是否光滑，因此需要提前清理油漆表層的砂礫或者凹陷等不良問題，在清理工作完成后進行油漆涂抹。④油漆涂抹需要加強對組件表面的保護，避免受到雨水或者灰塵等因素影響[5]。

3 鋼結構制作質量管理系統的建設策略

3.1 精準開展鋼結構的測量工作

在鋼結構的制作安裝過程中，測量工作直接影響著鋼結構的制作與安裝質量，是這一工程的重中之重，這一階段產生的任何數據都將為控制鋼結構質量提供有效可靠的數據依據。其中，日照溫度與焊接技術較為關鍵，如果日照溫度過高，難免會導致鋼結構剛度有所下降，甚至出現彎曲變形的情況。因此，面對因溫度升高致使鋼結構變形的情況時，施工人員應該對安裝柱的垂直度進行精準測量，利用先進的測量儀器保證安裝柱貼點的穩定性，同時需要擰緊各部位的螺母。當鋼結構安裝完成之后，施工單位需要聯系技術人員驗收鋼結構的安裝質量，確保后期膨脹混凝土的澆筑工作順利開展。

3.2 提升螺栓安裝質量

當制作鋼結構時，較為常用的兩種螺栓為：高強螺栓和普通螺栓。在使用普通螺栓時，需要控制好螺紋的個數，如螺栓擰緊之后保證由兩個以上的螺紋出現；在應用高強螺栓時，應該提前檢查螺栓的復試單與合格證，安裝中應該保護好螺栓，不能對螺栓進行敲打或者擴張等情況。擰螺栓時需要沿著一個方向用力，避免出現隨意擰動螺栓導致螺栓不緊的問題。當鋼結構的所有螺栓擰完以后，應該按照螺栓的安裝順序開展詳細且周全的檢查，保證安裝的質量符合規定[6]。

3.3 對鋼結構的構件安裝加強檢查

鋼構件制作需要做足充分的準備工作，在開展安裝前應該加強對制作材料、安裝設備的檢查與養護，確保鋼結構正常制作質量，并且確保鋼結構的工人的施工安全，避免出現安裝過程中因機器損壞或者故障威脅施工人員人身安全的問題。除此之外，在鋼結構制作安裝前需要加強對建筑物的結構研究，確定建筑工程的類型，并且選定好輔助機械方案，確保鋼結構安裝的效率與可行性，避免出現因事前檢查不到位、機械選擇不準確致使工期延誤的問題，確保整體的施工質量。

3.4 設定鋼構件零件要求與技術

鋼結構零部件質量的控制、類型的選擇直接影響著鋼結構建筑質量，因此要加強對鋼結構零部件質量的控制。在鋼結構制作時，要提前對零部件的廠家、鋼材強度等進行全面檢查，確保鋼材質量的選擇符合基本的設計要求。同時，零部件要符合鋼結構的設計需求，零部件制作時要避免出現偏差性問題，并保證零部件施工工程的順利進行。施工中應注意以下3點：①按照鋼結構制作的工期確定好零部件的施焊順序；②利用反變形技術組裝鋼結構零部件；③鋼結構中需要用到的小尺寸焊件，在施工前需要進行預熱處理，在焊接后需要回火加熱到600℃左右的溫度，并慢慢等待鋼結構焊件冷卻，減輕焊接變形的問題。

針對鋼結構變形的問題，需要利用火焰進行矯正，在對鋼結構局部加熱時，需要使用適合的火焰溫度，避免出現母材金屬變脆的情況，保證鋼結構的韌性，保證不同位置均勻受熱。需要注意的是，在鋼結構加熱時絕對不能隨意澆水，保證加熱的安全性。

3.5 優化鋼結構安裝技術工藝

鋼結構安裝要保證鋼柱與鋼架梁的質量。鋼柱安裝時，需要提前了解鋼柱的驗收標準，保證鋼柱符合高層建筑的實際需求。例如，50m的高層建筑需要4～6節的鋼柱構件，因此在翻樣下料中需要考慮到焊縫收縮變形或者豎向荷載作用產生的壓縮變形問題，因此鋼柱的翻樣下料長度與設計長度不能等同，即使是幾毫米的誤差也應該格外注意。對于鋼柱的標高控制問題，可以應用兩種方式：①根據相對標高制作安裝鋼結構。鋼柱安裝中的長度誤差，應該控制在3mm范圍內，在焊接收縮變形和豎向荷載壓縮變形極小的情況下，建筑物的總高度應該滿足不同節鋼柱的制作允許偏差。②按照鋼結構的設計標準開展制作安裝。通常來說，超高層建筑達到12層以上時，需要結合土建標高進行安裝鋼結構，不同節的鋼柱累加尺寸要滿足設計要求的尺寸，不同節的鋼柱接頭收縮變形或者豎向荷載作用產生的壓縮變形，都會加到鋼柱長度當中，因此需要高度重視。此外，對于鋼結構的框架梁安裝來說，通常應用H型鋼為主，并需要運用剛性連接法將鋼架梁與鋼柱進行連接，鋼柱通常屬于貫通型，因此在鋼架梁的上下翼緣處，需要在鋼柱內設置橫向加勁肋。鋼結構框架梁要以設計編號作為基本標準進行安裝就位，考慮到鋼筋混凝土施工偏差較大，因此鋼架梁與鋼筋混凝土連接時，腹板連接板可以設計成橢圓孔，并控制好孔邊距符合要求。

4 結語

國民經濟迅猛發展，助推了建設工程行業的騰飛與進步，促進鋼結構生產改革的腳步持續加快。在越來越多的工程建設中，施工企業開始選用鋼結構制作技術，利用鋼結構制作工藝簡化、生產質量輕便、運輸效能高、承載重力強等優勢特征，希望能夠提升建筑工程的整體效能。故此，建筑企業要加強對于鋼結構生產制作技術的研究，完善質量管理系統，提升生產建設施工人員的能力，進而推動建筑工程行業的長遠發展。