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摘要:介绍了钢结构的特性,分析了钢结构工程质量的重要性,并以门式刚架轻钢结构厂房为例,从整体体控制和细部控制两方面探讨了钢结构工程施工过程中的质量控制问题,为从事钢结构工程施工和设计的同行提供参考。
关键词:轻钢结构,门式刚架,质量控制,钢构件
中图分类号:TU391 文献标识码:A文章编号:
随着我国钢铁工业的迅猛发展,建筑钢结构工程由于其重量轻、强度高,能建跨度大,抗震性能好,适用范围广、工厂化程度高、安装快捷、施工速度快,建筑材料节能环保且可循环使用等诸多优点,目前在厂房、小型展厅、办公楼中被广泛应用。然而,一方面钢结构由于所用的材料强度高,相对于混凝土构件而言钢结构构件截面较小,构件及其组成板件常表现薄、细、长、柔等特点;另一方面,为节约钢材用量,钢结构在设计中往往对截面强度利用比较充分,构件的“应力比”控制较高,连接构造传递应力大,结构对局部应力、几何偏差、振动、腐蚀等敏感性较强。以上所述诸种因素对钢结构的强度、稳定、疲劳和连接等都有着不可忽视的影响。因此加强对钢结构工程的施工质量控制,确保拟建工程实现其预期的目标具有十分重要的实际意义。文中以门式刚架轻钢结构厂房为例,浅谈钢结构工程施工过程中的质量控制问题。
1 整体控制
1.1施工技术人员要熟悉施工图纸、图籍、标准、规范。核实设计深度能否满足施工要求,分析工程结构特点及节点做法,仔细对照土建基础与上部钢结构是否存在矛盾,核实钢架节点标注是否齐全,查看所用钢板材质、尺寸,螺栓孔位置、大小,螺栓的规格、种类,焊缝的种类、高度是否明确,设计说明与图中标注是否矛盾,是否存在错、漏、碰、缺现象。确保施工过程的可行性。如有图纸表述不清或实际施工过程根本不能实现图纸内容时要及时与设计单位进行沟通。
1.2根据施工设计图纸,结合施工现场实际情况,合理编制施工组织设计。3)施工之前一定要做好技术交底工作。
2.细部控制
2.1 钢构件加工制作的质量控制
钢结构工程有别于混凝土结构的特点之一在于钢结构构件的预制或需现场制作。众所周知,钢结构工程对构件的几何尺寸要求较为严格(常精确到1 mm)。微小的几何偏差都很有可能导致构件现场安装错位或使结构在施工过程中产生较大的初始残余应力。焊接构件的焊接板件若厚度相差较小,误用较厚板件浪费钢材,错用较薄板件又使结构及构件的安全性没有保证,尤其是对钢管构件,外径相同壁厚不同的杆件错用时有发生。因此钢结构构件的制作加工必须严格遵循施工图纸给定的板件规格及材料型号,并做到钢构件表面平整,腹板、顶板、底板外肜尺寸,坡口切割质量满足相应规范标准,避免剪切钢板和刨削后产生的弯曲变形,避免制作尺寸偏差过大;严格按图纸制作,不得任意修改图纸。控制好构件加工制作的精度.才能控制好钢结构安装的精度,才能保证安装的顺利进行。正确选取钢材型号,才能使构件达到预期的承载能力。因此钢构件的加工制作要求具有相关专业知识的技工和一定资质的钢构件专业生产厂家。
2.2 构件运输、吊装施工质量控制
钢构件加工制作完成之后,要经过起吊、运输等工艺运到施工现场。在此过程中要防止吊装、运输和堆放过程中使构件产生变形。运输中因振动、重压、构件支撑点不合理和不小心等因素会使构件变形,对较长的钢构件若吊点位置不当、吊点少、吊装方法不正确等也会引起变形,特别是易引起钢构件平面外弯曲变形。构件在现场堆放时因场地不平,堆放层数过多,支撑点位置不正确等原因会引起堆放过程中的变形。在构件的运输和吊装过程中要尽量避免上述变形及附加应力的产生,对于影响构件承载能力和安装的变形要及时校正。
2.3 钢构件的连接施工质量控制
不论是在钢结构还是在混凝土结构及砌体结构的设计中,强节点弱构件都是结构设计的基本思想,结构设计人员在图纸的设计过程中体现的增强节点的设计理念要通过具体的施工过程来实现。焊接连接和螺栓是钢结构节点连接的主要形式。焊接连接分为对接焊缝连接和角焊缝连接,螺栓连接又分为高强度螺栓连接和普通螺栓连接。无论是哪种连接形式,做好钢构件节点的连接,保证连接的施工质量,对于保证结构能够安全可靠的工作意义重大。
2.3.1焊缝连接。在T件施焊时,要保证焊件及坡口表面清洁,焊接材料使用正确,焊接母材 焊条匹配得当,按照规范相关规定对构件进行烘焙,焊接上艺、施焊顺序满足国家规范标准,避免焊接过程中局部加热和不均匀冷却使焊件产生过大的变形,此外,对于施焊工人要求持证上岗。
2.3.2螺栓连接。在进行螺栓连接时,要特别注意保证每个螺栓受力均匀具有足够的预拉力,丝扣外露长度和螺帽数量要严格执行国家标准,尤其是高强度螺栓连接,往往用在结构的重要连接节点处,螺栓及其附件的质量、螺栓的施工质量以及高强度螺栓连接摩擦面的质量,直接影响着钢结构的承载力和安全,施工过程必须加强这些方面的质量控制。实际工程中由于接触面打磨处理不当,接触面积不足,螺栓预拉力不足以及超拧漏拧等原因引起的工程事故时有发生。施工技术人员在施工过程中要特别注意。
2.4 柱脚施工的质量控制
与混凝土柱和基础的连接方式不同,钢柱与基础采用不同的材料,柱与基础的连接通过预埋于基础顶面的钢板和柱脚螺栓与钢柱牢固连接。由于钢柱底部二次浇灌的混凝土密实度不够,柱脚螺栓松动,锚栓位置偏差超限,预埋锚栓未与钢筋混凝土结构主筋焊牢,各工种交叉作业,导致预埋件锚板被踩踏或被材料、工具挤压而跑位,抗剪部位混凝土浇筑不密实,螺栓孔用气割扩孔,垫板与底板漏焊,角焊缝焊角尺寸不足,地脚螺栓少用螺母等不良现象,导致成型后的柱基与设计的计算简图相差较大,危及上部结构安全。故在结构的施工过程中应对上述的各种可能因素进行有效控制或避免,从施工质量上保证成型的柱基与设计相吻合,确保建筑物的安全性。
2.5 构件涂装的质量控制
涂装对钢结构的防腐防火相当重要,只有除锈达到规定的等级,才能保证涂料与钢材表面有良好的附着力,才能起到防止腐蚀的作用,同样,只有防火达到相应的等级,钢构件才能达到预期的防火目的。但在实际工作中不少施工人员甚至监理人员对除锈防火涂装工作认识不足,重视不够,易忽视,从而为实际结构的应用留下了安全隐患。施工过程中构件的涂装质量控制不容忽视。
2.6 围护结构的施工质量
相对于承重的框架梁柱而言,围护结构本身对于确保结构的承载能力,保证结构使用的安全性贡献有所减弱,但是,围护结构的施工质量对于确保拟建建筑的正常使用作用重大。墙面系统,屋面系统,采光带,包边及泛水,天沟和保温棉等围护系统是轻钢结构最主要的组成部分之一,决定建筑外观的观赏度,建筑的防水与保温效果。任何一道工序的质量问题都将影响整个建筑的正常使用。在施工过程中,对于围护结构亦应把好质量关。
3 结语
轻钢结构在国内的推广应用尚处于起步阶段, 有关工程施工质量控制的诸多问题仍在探讨之中, 许多新的问题不断涌现,解决问题又刻不容缓。文中结合实际工程经验,對于轻钢结构在实际施工过程中经常遇见的质量问题进行了初步的探讨和总结, 期望能为从事钢结构施工及设计的同行提供参考和借鉴,但结构施工遗程中的实际问题又具有复杂性、可变性、多发性,文中论述仍旧有诸多的不足。实践证明,严格遵照现有工艺标准、施工规范,提高施工人员的技术素质,对施工过程中每一环节进行严格的质量控制, 精心组织,认真施工,轻钢结构施工质量问题是可以避免和克服的, 工程质量也是完全可以得到保证的。
参考文献
[1]俞黎明,朱鹏.轻钢结构围护系统的设计与施工[J].陕西建筑,2006(129):30-31.
[2]韩 冰, 轻钢结构支座节点施工中一些问题的分析及防治[J].设计研究,2007(2):84-85.
[3]张国平,黄国平,吴立宇,多层轻钢结构工程的施工技术与应用[J]. 工业建筑,2001,31(8):44-45.
[4]陈振河, 浅谈门式轻钢结构施工的体会[J].山西建筑,2003,29(4):93-94.
[5]王国明, 王建民.轻钢结构标准厂房施工质量控制要点[J].浙江建筑,2002(3):74-75。
关键词:轻钢结构,门式刚架,质量控制,钢构件
中图分类号:TU391 文献标识码:A文章编号:
随着我国钢铁工业的迅猛发展,建筑钢结构工程由于其重量轻、强度高,能建跨度大,抗震性能好,适用范围广、工厂化程度高、安装快捷、施工速度快,建筑材料节能环保且可循环使用等诸多优点,目前在厂房、小型展厅、办公楼中被广泛应用。然而,一方面钢结构由于所用的材料强度高,相对于混凝土构件而言钢结构构件截面较小,构件及其组成板件常表现薄、细、长、柔等特点;另一方面,为节约钢材用量,钢结构在设计中往往对截面强度利用比较充分,构件的“应力比”控制较高,连接构造传递应力大,结构对局部应力、几何偏差、振动、腐蚀等敏感性较强。以上所述诸种因素对钢结构的强度、稳定、疲劳和连接等都有着不可忽视的影响。因此加强对钢结构工程的施工质量控制,确保拟建工程实现其预期的目标具有十分重要的实际意义。文中以门式刚架轻钢结构厂房为例,浅谈钢结构工程施工过程中的质量控制问题。
1 整体控制
1.1施工技术人员要熟悉施工图纸、图籍、标准、规范。核实设计深度能否满足施工要求,分析工程结构特点及节点做法,仔细对照土建基础与上部钢结构是否存在矛盾,核实钢架节点标注是否齐全,查看所用钢板材质、尺寸,螺栓孔位置、大小,螺栓的规格、种类,焊缝的种类、高度是否明确,设计说明与图中标注是否矛盾,是否存在错、漏、碰、缺现象。确保施工过程的可行性。如有图纸表述不清或实际施工过程根本不能实现图纸内容时要及时与设计单位进行沟通。
1.2根据施工设计图纸,结合施工现场实际情况,合理编制施工组织设计。3)施工之前一定要做好技术交底工作。
2.细部控制
2.1 钢构件加工制作的质量控制
钢结构工程有别于混凝土结构的特点之一在于钢结构构件的预制或需现场制作。众所周知,钢结构工程对构件的几何尺寸要求较为严格(常精确到1 mm)。微小的几何偏差都很有可能导致构件现场安装错位或使结构在施工过程中产生较大的初始残余应力。焊接构件的焊接板件若厚度相差较小,误用较厚板件浪费钢材,错用较薄板件又使结构及构件的安全性没有保证,尤其是对钢管构件,外径相同壁厚不同的杆件错用时有发生。因此钢结构构件的制作加工必须严格遵循施工图纸给定的板件规格及材料型号,并做到钢构件表面平整,腹板、顶板、底板外肜尺寸,坡口切割质量满足相应规范标准,避免剪切钢板和刨削后产生的弯曲变形,避免制作尺寸偏差过大;严格按图纸制作,不得任意修改图纸。控制好构件加工制作的精度.才能控制好钢结构安装的精度,才能保证安装的顺利进行。正确选取钢材型号,才能使构件达到预期的承载能力。因此钢构件的加工制作要求具有相关专业知识的技工和一定资质的钢构件专业生产厂家。
2.2 构件运输、吊装施工质量控制
钢构件加工制作完成之后,要经过起吊、运输等工艺运到施工现场。在此过程中要防止吊装、运输和堆放过程中使构件产生变形。运输中因振动、重压、构件支撑点不合理和不小心等因素会使构件变形,对较长的钢构件若吊点位置不当、吊点少、吊装方法不正确等也会引起变形,特别是易引起钢构件平面外弯曲变形。构件在现场堆放时因场地不平,堆放层数过多,支撑点位置不正确等原因会引起堆放过程中的变形。在构件的运输和吊装过程中要尽量避免上述变形及附加应力的产生,对于影响构件承载能力和安装的变形要及时校正。
2.3 钢构件的连接施工质量控制
不论是在钢结构还是在混凝土结构及砌体结构的设计中,强节点弱构件都是结构设计的基本思想,结构设计人员在图纸的设计过程中体现的增强节点的设计理念要通过具体的施工过程来实现。焊接连接和螺栓是钢结构节点连接的主要形式。焊接连接分为对接焊缝连接和角焊缝连接,螺栓连接又分为高强度螺栓连接和普通螺栓连接。无论是哪种连接形式,做好钢构件节点的连接,保证连接的施工质量,对于保证结构能够安全可靠的工作意义重大。
2.3.1焊缝连接。在T件施焊时,要保证焊件及坡口表面清洁,焊接材料使用正确,焊接母材 焊条匹配得当,按照规范相关规定对构件进行烘焙,焊接上艺、施焊顺序满足国家规范标准,避免焊接过程中局部加热和不均匀冷却使焊件产生过大的变形,此外,对于施焊工人要求持证上岗。
2.3.2螺栓连接。在进行螺栓连接时,要特别注意保证每个螺栓受力均匀具有足够的预拉力,丝扣外露长度和螺帽数量要严格执行国家标准,尤其是高强度螺栓连接,往往用在结构的重要连接节点处,螺栓及其附件的质量、螺栓的施工质量以及高强度螺栓连接摩擦面的质量,直接影响着钢结构的承载力和安全,施工过程必须加强这些方面的质量控制。实际工程中由于接触面打磨处理不当,接触面积不足,螺栓预拉力不足以及超拧漏拧等原因引起的工程事故时有发生。施工技术人员在施工过程中要特别注意。
2.4 柱脚施工的质量控制
与混凝土柱和基础的连接方式不同,钢柱与基础采用不同的材料,柱与基础的连接通过预埋于基础顶面的钢板和柱脚螺栓与钢柱牢固连接。由于钢柱底部二次浇灌的混凝土密实度不够,柱脚螺栓松动,锚栓位置偏差超限,预埋锚栓未与钢筋混凝土结构主筋焊牢,各工种交叉作业,导致预埋件锚板被踩踏或被材料、工具挤压而跑位,抗剪部位混凝土浇筑不密实,螺栓孔用气割扩孔,垫板与底板漏焊,角焊缝焊角尺寸不足,地脚螺栓少用螺母等不良现象,导致成型后的柱基与设计的计算简图相差较大,危及上部结构安全。故在结构的施工过程中应对上述的各种可能因素进行有效控制或避免,从施工质量上保证成型的柱基与设计相吻合,确保建筑物的安全性。
2.5 构件涂装的质量控制
涂装对钢结构的防腐防火相当重要,只有除锈达到规定的等级,才能保证涂料与钢材表面有良好的附着力,才能起到防止腐蚀的作用,同样,只有防火达到相应的等级,钢构件才能达到预期的防火目的。但在实际工作中不少施工人员甚至监理人员对除锈防火涂装工作认识不足,重视不够,易忽视,从而为实际结构的应用留下了安全隐患。施工过程中构件的涂装质量控制不容忽视。
2.6 围护结构的施工质量
相对于承重的框架梁柱而言,围护结构本身对于确保结构的承载能力,保证结构使用的安全性贡献有所减弱,但是,围护结构的施工质量对于确保拟建建筑的正常使用作用重大。墙面系统,屋面系统,采光带,包边及泛水,天沟和保温棉等围护系统是轻钢结构最主要的组成部分之一,决定建筑外观的观赏度,建筑的防水与保温效果。任何一道工序的质量问题都将影响整个建筑的正常使用。在施工过程中,对于围护结构亦应把好质量关。
3 结语
轻钢结构在国内的推广应用尚处于起步阶段, 有关工程施工质量控制的诸多问题仍在探讨之中, 许多新的问题不断涌现,解决问题又刻不容缓。文中结合实际工程经验,對于轻钢结构在实际施工过程中经常遇见的质量问题进行了初步的探讨和总结, 期望能为从事钢结构施工及设计的同行提供参考和借鉴,但结构施工遗程中的实际问题又具有复杂性、可变性、多发性,文中论述仍旧有诸多的不足。实践证明,严格遵照现有工艺标准、施工规范,提高施工人员的技术素质,对施工过程中每一环节进行严格的质量控制, 精心组织,认真施工,轻钢结构施工质量问题是可以避免和克服的, 工程质量也是完全可以得到保证的。
参考文献
[1]俞黎明,朱鹏.轻钢结构围护系统的设计与施工[J].陕西建筑,2006(129):30-31.
[2]韩 冰, 轻钢结构支座节点施工中一些问题的分析及防治[J].设计研究,2007(2):84-85.
[3]张国平,黄国平,吴立宇,多层轻钢结构工程的施工技术与应用[J]. 工业建筑,2001,31(8):44-45.
[4]陈振河, 浅谈门式轻钢结构施工的体会[J].山西建筑,2003,29(4):93-94.
[5]王国明, 王建民.轻钢结构标准厂房施工质量控制要点[J].浙江建筑,2002(3):74-75。