钢结构工程质量控制探析

宋常利

钢结构工程数量在不断增加。钢结构建筑也逐渐得到普及，鸟巢、水立方、世博建筑等钢结构建筑，更是向人们展示了钢结构的魅力。然而，随着此类工程的增加，其质量控制问题尤显突出和重要。

1钢结构建筑的界定及特点

钢结构建筑是指利用铆接或焊接的方式，将钢骨连结在一起构成一栋建筑物。钢结构的优点归纳起来体现在如下方面：其一、工期短。标准化的钢结构的建筑构件适合规模化生产，成材后直接到达施工现场便于现场安装。其二、空间大。由于钢材的抗压和抗侧弯强度为混凝土的1.5倍以上，因此在相同强度要求下，建筑物的空间不但增大，建筑材料的体积相应缩小，从而增大了有效空间。有资料显示，相对于钢混建筑，其有效面积会增加6％～9％。其三、再利用。钢结构工程的施工材料在建筑物拆除后仍可实施再利用。然而钢结构建筑也有其不可回避的缺点：首先，耐火性差。钢材热传导率高于钢筋混凝土，耐火性也较差，钢材在600℃时就会基本丧失其刚度和强度，远低于混凝土等传统建材。其次，耐腐蚀性差。钢材表面的铁原子易与氧气化合生成氧化铁，并且随时间的延长氧化铁将不停的增加而导致钢材的应力集中，危害整个工程的使用安全。最后，钢结构有别于钢筋混凝土，属于均质材料。钢结构建筑物应力完全由钢骨承受，不同于钢筋混凝土由混凝土承受压应力、抗拉钢筋承受拉应力。因为钢结构利用铆接或焊接来处理接头，因此接头部份的设计和处理尤显突出。

2钢结构建筑质量控制要点及措施

钢结构承重体系在加工、生产和安装环节中的质量控制至关重要。此部分，我们将结合现行国家有关规范、标准对钢结构建筑质量监督工作中的重点和难点做以阐述和分析。钢结构工程的建设大体可分为3个阶段，即加工准备阶段、加工制造阶段和安装阶段。

2.1加工准备阶段

原材料质量。原材料的质量是确保钢结构工程质量的基础。在这方面，施工单位首先要把好采购关，选择有资质的大型钢铁企业的产品，并进行分批号检验，经监理检查和抽样复检合格才能下料加工。

详图设计。施工单位应根据自身技术水平、生产能量、运-输、加工等要求，有本单位技术部门，根据设计方提供的蓝图绘制生产加工工艺图，这是日后加工和安装质量保证的基础。

编制工艺流程。以施工图为基础制定制作、安装路线和质量控制措施。编制计量工艺流程对钢结构的制作和安装过程质量控制和成果验收具有指导作用。精准的计量检测是钢结构施工过程中最关键的步骤。

2.2加工制造阶段

下料。下料之前首先要清除切割区内的铁锈、油污，检查气瓶存气量，调整火焰至合适温度，以确保切割断面物裂纹和大于11厘米的缺棱，及时清洁边缘熔榴和毛刺等。如果采用机械剪切，须确保剪切线与号料线偏差不大于2毫米。

构件外观检查。检查构件表面有无明显凹面和损伤。如果深度大于该钢材厚度负允许偏差值的1／2时，可采取局部补焊后再打磨平整的方式处理，如果深度小于0.5毫米，则对其磨修平整即可。

焊接质量。为了补偿烧损的合金，提高焊缝的力学性能和物理化学性能，在焊条药皮中加入锰铁合金等进行脱氧、脱硫、脱磷等，以增强焊缝的强度。具体化学分子式如公式1—4所示。生成的MnS、CaS、硅酸盐MnO，SiO₂和稳定的复合物，P₂O₅不溶于金属，进入焊渣，最终被清理掉。

(1)Mn+FeO=MnO+FeSi+2FeO=sio+2Fe

(2)MnO+Feslvfn3+FeO

(3)CaO+FeS=CaS+FeO

(4)2FP+5FeO=PO+llFe

之后，对坡口以及焊缝两侧的油、锈及其它杂物进行清理，并对焊条、焊剂进行烘干。在焊接时先焊收缩量大的焊缝，以保证焊缝能够自由收缩，拼板时，先焊错开的短焊缝，后焊通直的长焊缝。另外，焊前预热、焊后锤击焊缝金属，使之延伸，可以减少焊接应力。

防腐质量。钢结构表面处理不仅是指除去钢材表面的污垢、油脂、铁锈、氧化皮、焊渣等，还包括除锈后的表面所形成的合适“粗糙度”。它对涂层的附着力、防腐性能和使用寿命都影响很大。对于常用的涂料.其“粗糙度”范围以30um-75,um为宜。其最大的“粗糙度”不宜超过100,um。涂装应在室内进行，尽量保持环境清洁和干燥，以防止经过处理的涂料表面和已经涂装好的表面被灰尘、水滴、油脂、焊接飞溅或其他脏物粘附在其表面影响质量。

2.3钢结构安装

土建工序交接。在构件吊装前须做好沉降观测和轴线、标高、外形尺寸等复查交验工作。事先要预埋地脚螺栓并要求施工单位编制专项施工方案，且经报批后精确施工。在混凝土浇捣前，监理工程师须对预埋螺栓进行闭合测量复查，确保精度到位。

构件变形。当构件安装前发生的损伤变形，必须采用规范要求的处理方法予以矫正，并补涂同型号底漆和面漆。

高强螺栓连接。高强螺栓摩擦面的抗滑移系数试验报告必须齐全，经监理认可后方准施工。同一板叠厚度选用的螺栓长度应相同。螺孔错位不大时可采用铰刀扩孔，严禁强行锤入或以焊代栓。

构件吊装就位。当天安装的柱子应安装梁以确保空间稳定体系的形成。梁、柱安装中要做好临时固定，以防风吹倒或吹落。柱底面垫铁规格、位置要正确，与柱底面和基础接触紧贴平稳、点焊牢固，每组垫铁不得多于5块，坐浆垫铁的砂浆强度必须符合规定。