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钢结构厂房安装质量控制要点解析

2020-03-24 11:16 来源:质量控制论文 人参与在线咨询

摘要】钢结构建筑安装质量直接影响建筑物的安全和使用寿命,保证钢结构建筑安装质量的重点应放在施工过程各阶段的质量控制。论文以宜宾港综合保税区标准厂房一期工程2#厂房的钢结构安装为例,对钢结构厂房安装质量进行探讨,为今后类似工程施工提供借鉴。

关键词】钢结构厂房;安装;质量控制

1引言

近年来,随着人们环保意识的提高,建筑材料价格稳步上升,且施工工人的老龄化加剧,人工成本越来越高,钢筋混凝土结构建筑价格低廉的优势逐渐消失,钢结构建筑优势逐渐显现。相对钢筋混凝土结构,钢结构抗震性更好,钢构件在工厂生产,运抵现场拼装,其安装施工机械化程度高,所用工人少,安装工期短,对环境影响相对较小。

2工程概况

宜宾港综合保税区标准厂房一期工程的2#厂房为钢框架结构,厂房长67.4m,宽37.7m,总建筑面积约10500m2,主体结构4层,建筑总高度24.6m,梁柱为Q345B材质,采用钢筋桁架现浇混凝土组合楼板。柱采用变截面箱型柱体结构:1层柱体截面尺寸最大,2~3层次之,4层最小;钢梁采用焊接H型钢。

3图纸会审及钢构件的深化设计

3.1图纸会审

在施工前,组织项目部技术人员对图纸进行审阅,熟悉图纸,为图纸会审做好各项准备工作;认真核对各专业图纸,检查是否存在冲突或者模糊不清的情况,填写书面图纸会审记录,以便设计人员进行澄清及纠正,减少施工图中的差错,加快施工进度,保证施工质量;找出工程的技术难点及质量管控的要点,编制详细的技术方案及质量控制措施。

3.2钢构件的深化设计

钢结构构件在下料加工前,需根据各个专业施工图对构件进行再次细化设计,结合钢结构设计、施工规范要求,且要考虑现场安装操作的可行性,对钢结构的每个构件进行细化。钢构件的细化工作具体包括以下工作。

3.2.1对构件进行编号

一般来说,构件加工成型后,其构件数量较多,以本项目为例,加工成型后的钢构件达1200件,由于厂房柱距相差不大,部分构件的尺寸几乎一致或仅存在微小的差别,在加工或安装过程中,很容易出现构件的漏加工、多加工,继而导致安装错误,影响建筑物的质量。因此,在深化设计前必须对厂房的构件按楼层逐个进行编号。

3.2.2根据构件的安装位置,细化连接板的焊接及开孔位置

在结构专业图纸中,构件安装位置往往已明确。根据构件的安装位置及其腹板的厚度等,细化每个连接节点的大样图,准确标注出连接板的焊接位置及螺栓孔位。螺栓孔孔径只比螺栓直径大2mm,如加工位置误差超出2mm,则无法进行安装,所以连接板及螺栓孔位必须准确无误。

3.2.3确定构件的拼接

施工现场的焊接工人技术水平、焊接设备及施工条件与专业加工厂相比均存在一定的差距,现场的加工、拼接质量难以达到专业加工厂的水平。为保证主要构件的加工质量,在运输、现场安装环境及吊装条件允许的情况下,对于结构较为重要的立柱等,特别是要求严格的一级焊缝的施焊,尽量在工厂内完成。本项目中厂房立柱最大长度为25.14m,钢立柱在工厂内拼接成整体,运输到现场安装。

4钢构件加工

4.1原材料质量控制

原材料材质及性能:原材料进场后需进行各项检测,其材质、力学性能和化学成分应符合GB/T700—2006《碳素结构钢》的规定[1]。外形尺寸:钢材厚度等规格尺寸及允许偏差应符合其产品标准的要求。外观质量:当钢材的表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时,其深度不得大于该钢材厚度允许负偏差值的1/2[2],钢材端边处不得有分层、夹渣的缺陷。

4.2加工焊接质量控制

严格按图纸放样下料,在加工焊接过程中要注意考虑焊接温度影响、拼接成型后的变形控制。钢构件在工厂内的焊接大部分采用自动埋弧焊,个别部位及拼接点需要人工焊接,焊接所采用的焊条、焊接方法与焊接材料应相适应,焊条应符合GB/T5117—2012《非合金钢及细晶粒钢焊条》的规定[3]。对设计、规范要求的一、二级焊缝应采用射线或超声波进行探伤检测,焊缝的外观质量应符合相应的规范要求。

4.3调直防腐质量控制

构件拼接后的变形应进行矫正,采用火焰矫正的温度值应控制在750~900℃,同一部位加热矫正不得超过2次,矫正后应缓慢冷却,不得浇水降温。矫正后的构件不得有裂纹、凹陷等损伤。构件防腐涂装应在构件焊接检查合格后进行,涂装前应对构件表面的油污、锈斑锈点、毛刺等进行处理,处理完成后及时喷涂防腐涂层,涂层施工时的温度宜为5~38℃,相对湿度以≤85%为宜[4],涂层的材料、遍数、层厚应符合设计要求。喷涂完成后及时恢复构件的编号标注。

4.4钢构件成品存放及运输

成品存放及运输应防止变形。存放场地应平整、干燥,并设置垫木,使构件放平、放稳。当多层叠放时,各层垫木应在同一水平线上。

5安装质量控制

5.1基础地脚螺栓安装质量控制

地脚螺栓的安装精度是影响钢立柱安装质量的关键因素之一。多数情况下,钢结构安装由专业队伍完成,其测量放样由专业分包单位进行。由于聘请的测量人员的责任心、技术水平参差不齐,加之测量仪器设备的差别等,测量精度有时难以达到安装精度的要求。因此,在施工中,总包单位必须对专业分包的测量结果进行严格复核,经过不同测量员、不同设备的测量复核,确保测量放样的精度满足规范要求。地脚螺栓的安装必须牢固可靠,在螺栓安装前,先对桩头竖筋与箍筋进行点焊接加固,采用短钢筋将地脚螺栓与桩头竖筋焊接牢固。在承台混凝土浇筑中,由专人负责跟踪检查地脚螺栓情况,如有发生偏位,必须进行处理。

5.2主体结构安装质量控制

5.2.1钢立柱安装

清理基础承台及地脚螺栓,在承台基础上测量放样出建筑轴线,通过调整钢立柱柱脚中线与建筑轴线的距离,使钢立柱安装位置准确。混凝土承台面平整度难以达到规范要求的精度,因此在承台混凝土浇筑时承台完成面要比立柱底板低5cm,采用螺母调平法将钢柱底板标高找平[5],相对于传统的支垫法调平钢柱底板做法,其操作简单、精度较高。在立柱安装前,在钢立柱相邻2个面的柱顶和柱脚位置标注出中线位置,用油性笔做好标记。立柱安装到位后,采用2台全站仪在2个方向同时观测立柱中线,然后根据观测情况调整,当柱脚与柱顶中线一致时,表明钢立柱已垂直,拧紧螺母后松开吊钩。

5.2.2钢梁安装及柱脚灌浆

钢结构安装比较理想的顺序是从中心往两侧安装,这样有利于减少安装的累积误差。但通常情况下,受到工期、安装环境条件的影响,钢结构一般分成几个单元进行安装,然后再将几个单元连接在一起,最后形成整体,这对构件的加工、安装精度提出了更高的要求。本项目中钢结构厂房分为3个安装单元,每个单元独立安装,最后连成整体,为确保安装精度符合要求,在第1层主框架梁安装完成并经测量无误后,再用无收缩的高强灌浆料填充钢立柱底板与承台间的空隙,最后再继续安装其构件。

5.2.3螺栓安装质量控制

钢柱与主梁、主梁与次梁的节点腹板一般采用高强螺栓连接。腹板的连接接触面不得涂刷防腐漆,在安装前应将腹板接触面清理干净,螺栓孔在安装过程中不得采用气割扩孔,螺栓拧紧后,外露螺纹应符合要求,螺栓的一端垫片数量不得超过2个。高强螺栓在使用前应检查其合格证和复试报告,终拧后应该逐个检查其扭矩,超拧的需要更换。

5.2.4梁柱连接节点焊接

主梁的上、下翼缘与钢柱节点采用坡口电焊连接。在梁柱安装完成并经校核合格、高强螺栓拧紧、其扭矩检测合格后开始焊接。梁柱节点焊接采用手工施焊,手工施焊的质量问题比较多,如咬边、夹渣、气孔、裂缝等,特别是在现场条件不良的高空施焊质量更难以保证。因此,在施焊前,必须清理干净焊口表面,焊口不得有锈斑、油污等,选择技术水平较高的持证工人,先进行试焊接,然后对焊缝进行探伤检测,合格后方可大面积施焊。

6结语

综上所述,钢构件安装质量是建筑物质量的重点控制内容,钢结构安装的质量控制是一个比较系统的问题,每个施工环节质量的好坏都将影响下一环节。在施工过程中,需要精心策划,严格把控,加强对施工过程的质量监督检验,牢牢控制好每个环节的施工质量才能保证整个钢结构厂房的质量。

【参考文献】

【1】GB/T700—2006碳素结构钢[S].

【2】GB50205—2001钢结构工程施工质量验收规范[S].

【3】GB/T5117—2012非合金钢及细晶粒钢焊条[S].

【4】JGJ/T251—2011建筑钢结构防腐蚀技术规程[S].

【5】张勇.钢结构厂房施工质量控制探讨[J].工程建设与设计(下半月刊),2019(6):206-207.

作者:揭英强 单位:中交四航局第三工程有限公司

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