钢结构安装工程过程中质量控制思维导图

随着钢铁工业的发展,大大推动了建筑钢结构的快速发展。20世纪80年代,上海、北京等地建成几十栋高层钢结构建筑,90年代又在大跨度空间结构、轻型钢结构建筑方面有了较快的发展。钢结构工程已在建筑领域广泛应用,但钢结构在现场安装过程中出现了问题,就会带来许多后患。轻者会影响工期,破坏结构外观,浪费材料等;重者则可能会造成人员的伤亡,甚至给社会带来严重的不良影响。因此,对于钢结构工程的现场安装,必须严格控制质量,防患于未然。

钢结构安装前施工准备工作:在施工前对所用到的钢构件都重新进行检查,包括钢材材质的检验证明书,焊条、焊接材料的质量证明书,以及构件焊接的检验证书等。现场检查的重点是根据设计图纸和构件放样图对每个钢构件的编号、安装位置进行确定,并分别按类堆放,以便对号安装。同时核查钢构件的几何尺寸、连接板零件的位置和角度,螺栓孔直径和位置,焊缝的坡口质量,节点的摩擦面,附件的数量和规格等,避免在高空作业时因尺寸不符进行修改。施工质量重点控制:一是构件的摩擦面要采用喷砂方法进行加工,并抽取试件进行抗滑移系数试验。二是螺栓进场时检查出厂合格证及有关材质证明、规格型号是否与设计相符,并按一定比例将螺栓连接副进行预拉力试验。安装前再次对现场柱基进行复查,包括定位轴线的检查、柱中心线的检查、预埋螺栓标高基准面的检查。

一是吊运机具。根据构件的设计参数、现场条件、施工工期,选配相应的吊运机具和人力。二是吊装前的检验。柱子吊装前要再次验收基础和地脚螺栓、柱子外观质量、几何尺寸和安装方位。在起吊时钢柱根部垫好木板,以防止钢柱底端与地面发生拖拉现象。三是柱子吊装时要确定合适吊点。无论构件大小都要试吊一次,使构件离地200 mm左右,检查各部位有无问题,在确保安全可靠的情况下正式吊装。四是柱子就位时回钩要缓慢,穿引螺栓要准确,柱子地脚螺栓紧固。柱子顶端用4根缆绳封固;横梁就位后两端各用2根缆绳封固,缆绳方向与横梁垂直。主构件完全稳定,找正精平后,临时缆绳拆除。

工程中钢柱安装校正采用单构件安装校正法,以每节柱的柱顶中心线相重合为原则进行安装校正。校正方法用2台经纬仪从两个不同方向进行测控,如两条基线不在同一条直线上,这说明柱子不垂直,需要进行调整,最终将柱顶偏差控制在2 mm范围内。对标高的测量控制,保证同一节高度柱顶标高偏差在5 mm范围之内。

钢梁安装是在钢柱安装到位后,以每两根柱为一安装组,将梁起吊,进行对正。先调整好构件的准确位置,当连接板螺栓孔对正后即用螺栓将其穿入固定。安装时以每两层为一安装单元,先固定下层梁,再固定上层梁,主梁安装后再安装次梁,次梁的安装方法与主梁相同。

待钢柱及梁全部就位后,再用2台经纬仪从不同方向进行跟踪测控,全方位校核梁、柱的标高和柱垂直度,直至达到规定的范围后,方可进行高强螺栓的终拧。再加焊梁,柱连接板和焊钉。

高强度螺栓是钢结构中重要的连接设备。安装与检测是施工过程中必不可少的2个重要环节。高强度螺栓的连接和固定的质量控制:扭剪型高强度螺栓在供货、装运、保管过程中应轻装轻放,防止螺栓损伤与沾污。安装时要确保穿孔的自由通过,严禁锤击穿孔,穿孔方向要保持一致,垫圈位于螺母一侧,确保高强度螺栓连接板接触面的平整。在梁柱连接板安装时,采用在两端面4颗螺栓一起穿入,进行初拧。同一节柱上梁的高强度螺栓的拧紧顺序为先拧上层梁,再拧下层梁,最后拧中间层梁;同一层梁的高强螺栓拧紧顺序为先拧主梁高强度螺栓,后拧次梁高强度螺栓;同一节点的高强度螺栓初、终拧的顺序为从中心向四周扩散。对有些因构造原因无法使用电动扳手的部位,如楼梯柱、方管支撑等,采用长柄测力扳手,按规定终拧扭矩进行紧固。工序的最后对各层梁柱的连接处进行检查,逐一将未终拧的螺栓分别进行处理。

钢结构主要焊接内容有:柱——柱接头焊接、柱——梁连接板焊接和栓钉焊接。焊接形式为全熔透焊接。焊工需取得平焊、立焊、横焊的技术资格,并且熟悉工程的焊接要求。施工时制定的焊接顺序为:对整体来说,由平面中心向四周扩展,采用结构对称、节点对称焊,先焊钢梁、后焊钢柱;在同一节点处,采用双人对称焊接方法;同一节钢柱的二层梁结构先焊上层,后焊下层;同一层梁先焊一行或列中间接头,然后向外扩展;同一根梁先焊一端焊缝,等其冷却后再焊另一端焊缝,严禁两端同时焊接,以减少应力集中;对同一梁节点,安装垫板后采用先焊下翼缘焊缝,再焊上翼缘焊缝。在整个钢结构施工焊接过程中质量控制,严格遵循以下要求:雨天不安排焊工作业;焊接过程中每一条焊缝的焊渣都要清理干净,并认真检查焊缝质量;焊接完毕后用角向打磨机将焊缝两侧各100 mm范围内打磨干净,以便探伤。对关键部位如挑梁、屋顶梁、钢柱对接焊缝100 %探伤检查,其他部位按20 %以上探伤检查,检测结果必须符合国家标准规定的焊缝等级标准。

除绣和涂装是保证钢结构达到预期耐久性要求的重要保证,项目施工中制定了严格的施工步骤和质量控制措施。

一是构件加工及安装完成后,进行全面除锈,及时进行涂装。二是运输、吊装过程中,安排专人随时检查涂装层,及时修补损坏处。三是安装节点的螺栓和焊缝,经检查安装质量符合要求后,在限定时间内完成除锈和涂层工作。

钢结构在工厂涂装二底防绣漆,现场只需对高强螺栓接头、焊接接缝、运输吊装碰撞损伤部位进行补涂。

现场涂装防火涂料。涂装前对涂装部位表面进行清理,按二级防火标准设计要求的涂层厚度和遍数涂装施工。

为防止钢梁、柱与砌体之间连接不牢,出现开裂、渗水现象,采用在钢柱上每隔400 mm焊接2φ6拉结筋的处理方法,拉结钢筋伸入墙1 000 mm。钢梁、柱“H”形凹槽内均用轻骨料混凝土空心砌块体填砌,外设置φ4@150 mm的钢筋网片每边伸出柱子翼缘350 mm,外部粉刷砂浆。

在钢结构工程施工中,安全防护占据着整个工程的重要位置。安全监督是一项重要的管理工作,钢结构安装作业人员在整个施工过程中全部处于高空作业状态,安装、校准、焊接、铺板,以及水、暖、电等多道工序穿插作业情况较为普遍,施工临边较多。对安全防护要求较高,在具体的施工过程中应引起高度重视。