浅析34跨厂房钢结构工程施工质量控制

杨汉文

浅析34跨厂房钢结构工程施工质量控制

杨汉文

（福建省闽宇建设工程有限公司，福建 泉州 362000）

钢结构因具有重量轻、施工速度快、跨度设置灵活和抗震性能较好等优点，被广泛地应用于工业厂房建设项目。但是钢结构工程的施工工艺较为复杂，工序交接较多，安装精度控制难度较大。本文结合工程实例，从建立质量控制小组、测量放线、地脚螺栓预埋、钢构件制作、钢结构安装和钢结构涂装等方面对24m跨厂房钢结构工程施工质量控制进行详细的阐述，确保钢结构工程施工质量。

34m跨；钢结构工程；高强螺栓；缆风绳；防锈漆；厂房

0 引言

随着全面深化改革和科学技术的日新月异不断发展，为了追求早日投入使用和获得较大的生产空间，大部分工业厂房均采用钢结构形式。但是由于企业自身质量管理体系不完善，钢结构施工技术人才缺乏，施工质量管理水平良莠不齐，钢材原材料质量把关不严，钢结构加工制作工艺落后，钢构件焊接质量控制不严格，钢屋架的吊装方案不科学，导致钢结构工程施工过程中存在较多的质量隐患，严重情况下甚至发生质量和安全事故，这不仅影响工程进度和造成经济损失，还对社会产生较大的不良影响。钢结构工程主要分为加工与制作和现场安装两大部分，在钢结构施工过程中应注重各道工序质量的把控，建立一套可行的质量管理体系，严格按照设计要求和施工规范对施工质量进行检查，提高技术人员的操作水平，采取PDCA的质量管理方法，严把材料质量关，严格遵守持证上岗的制度，使得工业厂房的钢结构施工质量得到有效控制。

1 工程概况

某项目位于泉州市台商投资区东园镇，总建筑面积为234531.47m2，有5栋厂房和3栋宿舍楼。其中1#厂房、2#厂房和6#厂房的建筑面积分别为79017m2、44800m2和17920m2，建筑层数为1层，建筑高度为12.9m，基础为柱下独立基础，结构形式属于单山三跨钢架结构，跨度为34m，钢柱间距为8m。本工程钢柱及钢梁截面为H型截面，材质为Q345B，构件表面涂刷环氧富锌底漆2遍，厚度为60um，防锈面漆1遍；檩条采用C型檩条，材质为Q345B，镀锌量为az150。钢梁柱采用高强螺栓进行连接，钢柱的耐火极限为2.5h，涂刷薄型防火涂料。屋面板采用YX51-380-760型屋面彩板，为隐藏式屋面板；三跨屋架梁在地面拼装后整体起吊，单根屋架梁最大重量为4.3t，单根钢柱的最大重量为3.6t；±0.000以下外墙采用240mm厚水泥实心砖，强度等级为MU10.0，砌筑砂浆强度为M10.0，±0.000以上外墙采用190mm厚淤泥烧结多孔砖，强度等级为MU10.0，砌筑砂浆强度为M7.5，本工程抗震设防烈度为7度，耐火等级为二级，主体结构合理使用年限为50年，火灾危险性类别为丁类。

2 施工技术难点分析

（1）屋架梁跨度较大，钢柱高度较高，屋架梁与钢柱吊装重量较大，吊装就位难度较大，屋架梁容易出现扭曲变形现象。

（2）由于钢结构工程对钢柱的垂直度及屋架梁的高程等误差要求较高，垂直度偏差≤15mm，高程偏差≤20mm，测量放线精度控制难度较大。

（3）钢结构施工过程中，与土建工程交叉作业，工序交接繁多，工期紧张，施工部署难度较大。

3 钢结构工程施工质量控制

3.1 建立质量控制小组

项目部建立以项目经理为组长，以项目总工为副组长，以施工管理人员和班组长为组员的钢结构质量控制小组。根据钢结构工程质量目标明确每个人的质量责任与目标，根据工程特点及施工场地情况编制切实可行的钢结构施工方案[1]，对钢柱、钢梁和屋架粱等制作与吊装质量控制要点进行明确，钢构件统一在预制厂进行加工与制作，加大对钢构件整体放样、组装精度和焊接质量进行检查力度，确保钢构件制作质量满足设计要求。项目开工之前，项目部组织技术人员熟悉施工图纸并做好图纸自审工作，根据钢结构的结构性能、使用性能和类似项目的施工经验等方面因素考虑对施工图纸提出深层次的优化措施。加强钢构件及配套配件的进场质量检查，根据施工进度安排，钢构件应分区整齐堆放。采取全程全员的质量监督管理方法，加强对钢结构关键工序的质量控制，对屋架梁的吊具进行合理设计，确保吊装的安全性。加强地脚螺栓和钢构件的安装精度控制，严格按照施工图纸组织施工，确保钢结构工程施工质量满足设计及施工规范要求。

3.2 测量放线

测量仪器比如水准仪、经纬仪及钢尺等在使用之前应检查其标定证书，确保测量仪器的精度偏差符合施工要求[2]。根据施工图纸将轴线测量出来，将高程基准点引测到屋面层，及时复核轴线与高程，确保测量放线的准确性。

3.3 地脚螺栓预埋质量控制

地脚螺栓严格按照施工大样图的尺寸与形状进行加工与制作，做好地脚螺栓上端螺牙的保护工作。根据地脚螺栓的间距与尺寸制作钻孔木架，对基础短柱的轴线与标高进行复核无误后，根据地脚螺栓的位置采用钻孔木架辅助进行准确定位，采用铁丝固定后再将地脚螺栓焊接在基础钢筋上，焊接应牢固，地脚螺栓的顶标高应符合设计要求。地脚螺栓的尺寸、轴线位置、标高、数量及焊接情况等隐蔽工程经监理工程师验收合格即可进行基础混凝土浇筑[3]。在混凝土浇筑过程中，安排专人负责看护地脚螺栓，一旦发现地脚螺栓出现偏位情况立即采取纠正措施进行处理，保证地脚螺栓的预埋质量。

3.4 钢构件制作质量控制

钢构件的所需的材料比如钢板、防腐涂料、焊条和型钢等质量应满足设计要求，检查合格证和检验报告，对于有复试要求的材料按照规定进行抽样送检，检测结果应满足设计要求[4]。根据施工图纸的钢构件的尺寸及连接节点尺寸进行整体放样，坚持样板机制，将钢构件尺寸投点放样到厚度为0.3mm的铁皮上，将连接节点的形状、工作线、切割线及孔径等在样板上编号并标记清晰，以此作为钻孔、号料、切割、组装、铣刨和弯制等操作程序的参照，从而有效地控制钢构件的制作精度。采用仿形火焰切割机来切割端头板，其余钢板采用剪板机进行下料。腹板的定位采用液压系统与机械系统相结合的方式，保证腹板加工的准确性。将腹板和翼板焊接成“T”型，焊接形式为点焊，利用CO2气体保护焊继续加工成“H”型。檩托板、肋板和墙托板焊接成船形。构件施焊之前应评定焊接工艺，焊工应持证上岗，构件的所有焊缝应连续与饱满，焊接质量应符合设计要求[5]。钢板和型钢的裁切采用气割方法，当其厚度≤14mm，气割缝宽为2mm，当厚度为16～20mm时，将气割缝宽为2.5mm。钢构件取孔时采用套钻模，全部在机床上进行取孔，使得钻孔的精确度得到保证。H型钢的尺寸与规格应符合设计要求，加劲肋与腹板之间的距离≥200mm，翼缘板与腹板之间的拼接缝距离≥200mm，H型钢采用埋弧自动焊的焊接方式，焊条型号、焊接坡口以及引弧板长度均应符合设计要求。钢构件制作完成后采用抛丸喷砂除锈法进行除锈，接着涂刷环氧富锌底漆1遍，待底漆干燥后再涂刷环氧富锌底漆1遍，底漆涂刷遍数为2遍，底漆厚度应满足设计要求，待底漆干燥后再涂刷防锈面漆1遍，防锈漆涂刷应均匀。

3.5 钢结构安装质量控制

在地梁上将建筑轴线测放出来，根据钢柱的轴线位置将短柱上的地脚螺栓位置的横、纵轴线弹好，检查地脚螺栓的预埋质量，将标高控制点采用水准仪测放到地脚螺栓上，复核轴线与标高的精度，精度偏差应符合施工规范要求。地脚螺栓处不平整的地方找平方式为放置钢板垫块。在钢柱的侧面将中心线弹出，吊装钢丝绳的直径选用28mm，钢柱吊装前应对其垂直度和挠度进行检查，钢柱应无扭曲变形现象，钢柱采用两点起板法进行翻身扶正，采用单机吊装方式，汽车吊的吨位为25t，山墙位置的钢柱先吊装，待第一根钢柱吊装完成后应对其垂直度、标高和轴线等情况进行检查，检查无误后采用螺帽拧紧在地脚螺栓上，在钢柱的两侧呈直角方向设置2条缆风绳，使得钢柱能够得到临时固定[6]。其余钢柱按照轴线顺序进行吊装，钢柱吊装后应及时安装柱间支撑，保证钢柱间的结构稳定性。钢梁采用两点起板法进行翻身扶正，必要时采用短钢管进行辅助起板，在钢梁的两侧设置控制绳，人工拉动使得钢梁缓慢转动进行就位，钢梁就位后在梁柱连接孔位塞入板锄，钢梁的轴线与垂直度检查合格后利用扭剪型高强螺栓进行拧紧，当钢梁安装之后应及时对系杆进行安装，使得钢梁的稳定性得到保证。高强螺栓所安装的钢构件摩擦面应清洁与干燥，同一部位的高强螺栓的螺母、螺栓和垫圈必须是同一批号，不得混用。节点板按照从中间往边缘的拧紧顺序逐一拧紧，初拧扭矩值为50%的终拧扭矩值，施拧工具采用电动扳手，初拧后采用0.3kg重的小锤逐个敲击检查高强螺栓的初拧紧固程度，螺母出现轻微颤动即为合格，在螺杆缝插入0.3mm的塞尺，当塞尺的插入深度<20mm可以判定初拧合格[7]。初拧检查合格后即可进行终拧，终拧扭矩值应达到设计要求，终拧后螺栓外露丝扣应≥2扣。屋架梁在吊装之前应对其拱度、挠度和侧面弯曲度等情况进行检查与复核，吊点位置应严格按照施工方案进行布置，为了确保屋架梁吊装过程中受力均匀，本工程采用槽钢制作而成的铁扁担进行吊装，吊装钢丝绳直径为31mm，钢丝绳与屋架梁呈45度角布置，屋架梁应试吊，将屋架梁吊离地面约300mm时，待屋架梁受力稳定后再匀速缓慢地吊至安装部位，屋架梁从山墙位置开始安装，第一榀屋架梁就位后采用高强螺栓进行拧紧固定，在对称两个方法采用缆风绳进行临时固定，待第二榀屋架梁安装完成后及时安装系杆和檩条，保证支撑体系的稳定性。为了加快屋面板安装进度，在屋架梁上方约1.5m位置安装带滑轮的特制钢架，在屋面板堆放处设置运输平板，地面与特制钢架之间架设6根直径为16mm的钢丝绳，由此建成空中斜钢索平台，屋面板由该平台运输到屋架梁上，采用人工辅助搬运到屋面板的安装位置。屋面板安装时应在板下缘位置拉准线进行轴线控制，屋面板与屋架梁之间采用自攻螺钉进行连接牢固，屋脊和檐口等地方屋面板与屋架梁之间采用铆钉进行连接牢固，自攻螺钉和铆钉的安装间距严格按照设计要求进行布设，使得屋面板牢固地固定在屋架梁上。第一块屋面板的安装位置应准确，严格按照准线进行检查，避免出现偏位或者累计误差较大的情况发生，屋面板安装过程中注意控制边缘线顺直与板块的平整度，铆接牢固，防止出现渗漏现象。

3.6 钢结构涂装质量控制

钢构件在安装过程中因切割、焊接和刮伤等原因导致其表面的防锈漆受到损坏现象，采用钢丝刷将防锈漆破损部位锈迹清理干净，按照设计防锈漆的遍数分遍进行涂刷防锈漆，第二遍防锈漆的涂刷方向应与第一遍防锈漆相互垂直，涂刷应均匀，防锈漆涂刷后采用电子测厚仪量测防锈漆涂层的厚度，厚度应符合设计要求。本工程的钢柱和钢梁还应涂刷防火涂料，防火涂料涂刷过程中不得出现流坠、起皱和龟裂等质量问题，防火涂料厚度应符合设计要求。

4 结束语

本工程钢结构工程根据工程特点编制合理的施工方案，采取全程全员的质量管理方法，明确施工管理人员的质量责任，严格按照施工方案组织施工，加强对钢结构工程重要工序质量控制，使得钢结构工程施工质量得到有效控制。本工程钢结构工程施工完成后质量验收合格，结构稳定可靠，经过几次暴雨洗礼后，未发现渗漏现象，取得良好的施工效果。

[1]钢结构工程施工质量验收规范：GB50205-2011[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[2]胡裕.钢结构工程质量控制措施及工程应用[J].江西建材.2017(04).

[3]何成燕,喻均,焦振华.浅谈钢结构安装质量控制[J].四川建筑.2018(06).

[4]邹亮,李云飞,曾映彬.钢结构安装工艺的探讨[J].四川建筑.2018(06).

[5]郑利,冯立雷,陈忠宝.建筑工程钢结构安装及质量控制要点[J].建筑机械化.2020(08).

[6]马冬豹.首钢滑雪大跳台项目钢结构安装关键技术[J].施工技术.2020(10).

[7]李培新.大跨钢结构安装精度控制技术及对策[J].河南科技.2020(05).

杨汉文（1963- ），男，汉族，泉州，工程师，大专，福建省闽宇建设工程有限公司，建筑工程施工。

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1007-6344（2021）04-0168-02