钢结构厂房施工中的质量控制措施浅谈

张志兵

摘要：钢结构工程是以钢材制作为主的结构，是现代建筑工程中较普通的结构形式之一。由于其具有强度高、自重轻、抗震性、抗冲击性较好等特点越来越受到建筑师和结构师的青睐，如何合理控制钢结构厂房的施工与安装质量，确保厂房结构安全和使用寿命，是一个亟待探讨与解决的问题。

关键词：钢结构；厂房施工；质量控制

中图分类号：TU712.3 文献标识码：A 文章编号：1674—3024（2016）11—13—02

引言

钢结构工程是以钢材制作为主的结构，是现代建筑工程中较普通的结构形式之一。由于其具有强度高、自重轻、抗震性、抗冲击性较好，工业化程度高等许多优点，加之材料可100%回收，节能效果较好，符合目前大力提倡的绿色建筑的要求，因此越来越受到建筑师和结构师的青睐，尤其在超高层和大跨度结构领域具有无可比拟的优势。在大跨度结构中尤其以厂房应用最为广泛，而从事施工的安装队伍和钢结构制作厂家水平良莠不齐，经验欠缺者多。因此，如何合理控制钢结构厂房的施工与安装质量，确保厂房结构安全和使用寿命，是一个亟待探讨与解决的问题。

在对钢结构厂房进行设计时需要着重注意的是设计应该具有先进性，所采用的设计方法一定要是最先进的，可以将钢材力学特征以及钢构架总潜力完全发挥出来，从而达到减少施工所用钢材的目的。钢结构非常新颖，同时标记也简洁轻巧，能够有效扩大建筑工程的内部空间，而双层保温彩色型的这种压型钢板可以作为墙体屋面材料施工，发挥围护的作用，并且可以显示建筑工程所具有的时代感。除此之外，钢结构构件非常标准，同时制作也比较精良，整个施工安装过程十分简便。

1钢结构厂房施工质量控制的要点探究

1.1原材料的质量控制。

钢结构厂房的原材料既包括钢材、油漆、焊接材料等基础材料，还包括螺栓、拉条等附加材料。原材料的质量直接决定厂房的质量，因此在原材料的供应方面须严把质量关，根据设计要求选择生产能力强、质量过关、价格合理、信誉好的生产厂家。钢材、焊接材料、连接用紧固标准件、涂装材料到货后，必须附带有产品合格证、质量说明书或试验报告，并符合设计文件要求及现行国家标准规范要求。现场人员根据质量说明书复查每一批次的材料，需要进行复验的，应经监理工程师见证取样、送样。

1.2构件预制的质量控制

（1）构件放样：核对图纸的安装尺寸和孔距，清楚地标明装配标记、螺孔标注、加强板的位置方向等，制作样板和样杆作为下料、制孔等加工的依据，柱、梁之间的对接采取45°角单V坡口连接，短板最小连接长度不小于600mm。（2）构件下料：切割前，将钢材表面切割区域内的铁锈、油污等清除干净。下料前需根据图纸到现场进行实际测量，切割后的构件不符合GB50205-2001要求的应按GB50205-2001中规定进行矫正。（3）钢结构钻孔：根据图纸，确定钻孔位置，打上样冲眼，然后用磁力钻进行钻孔，切记用气割钻孔，螺栓孔孔距、孔壁粗糙度、直径、圆度、垂直度等符合规范GB50205-2001中规定。（4）钢结构组装、焊接：焊工须持焊工合格证上岗，焊接所用焊条和工艺必须符合焊评的规定，焊接区域在必要时配备防风雨措施。组对前焊接件表面必须打磨除锈，除锈等级满足质量规范要求。组对完成后必须通过工人自检、班组长复检、质检人员专检合格后，严格按照已经制定的焊接工艺进行焊接，严禁在母材上引弧。多层多道连续焊，每道焊缝焊完后，必须做好质量检查工作。焊缝焊接完毕后，将焊缝表面的焊渣及母材上金属飞溅物清理干净，然后按规范要求进行外观检查，检查合格后，按照相关的设计文件要求进行检测。

1.3钢结构安装的连接和固定的质量控制

钢构件拼装前，清除飞边、毛刺、焊接飞溅物等。高强度螺栓连接的板接触面平整、干燥、整洁，如有间隙应采取措施处理以达到规范要求，且不得在雨中作业。安装高强度螺栓时，螺栓应自由穿入孔内，不许强行敲打和气割扩孔，穿入方向一致并便于操作，切记高强度螺栓作为临时安装螺栓使用。檩条及支撑系统配合钢结构吊装，进行交叉作业，流水施工，且檩条安装要求螺孔位置对准，拧紧程度合理。支撑按规定要求及时安装，且安装位置准确，达到设计要求，确保钢结构整体刚度和稳定性；屋面、墙面系杆及拉杆安装时要及时调整檩条的水平度，并纠正檩条因运输或堆放中造成的弯曲变形等。

（1）钢结构制作质量控制

对于钢结构制作质量通病包括加工零部件、构件的尺寸出现偏差不符合要求时，可以采取以下几个预防纠正措施。首先保证在放样以及下料时要认真严格，加强质量检查的监控力度；其次，在完成钻孔、弯曲以及切削等工序时要严格按照设计图纸和相关的施工质量验收规范的要求执行，完成的质量要符合相关的标准规范和规定；最后，保证各工序之间的交接验收制度的严谨性，对于没有经过质量监控人检查验收确定合格的零部件、构件严禁流转至下一个工序。

对于构件的拱度不符合设计或者规范的要求时一般可以采取以下几种方式来预防此类通病的出现。在放样、下料时明确构件的起拱高度值，与此同时，事先放出所需起拱量的料场尺寸：在拼装时一定要按照设计以及规范的要求，根据经验选择合适正确的加工方法以获得正确的拱度；完成构件加工后，对构件运输、吊装以及翻转时，要采取相应的措施保护构件，预防构件的拱度发生改变。

对于构件出现严重变形后，要及时的采取纠正措施来补救，一般当构件的变形超过了设计和规范的要求，可以根据工作经验采取相关的矫正工艺进行矫正，以达到设计值；对于刚度较差的构件，进行翻身前可以先加固处理，翻身后再找平；对称进行拼装节点的焊接，与此同时，还要有相应的反变形措施。很多情况下，由于未对零部件以及构件的表面进行保护而导致这些部件的表面出现损伤，尤其是螺栓、高强螺栓的钻孔、连接件接触表面和端铣面，一般在对构件进行安装前，对于表面出现损伤的构件要进行打磨处理，以达到设计和规范的要求。

（2）钢结构焊接工程的质量控制

在钢结构工程中应用绝大部分是焊接和螺栓连接。由于高性能钢的化学成分中碳元素相对较少，韧性较高，高性能钢与普通钢材相比，具有较好的焊接性能。由于不同生产厂家生产的高性能钢的合金元素成分不同，所以适合于高性能钢母材的焊接材料也就不同。因此，对于不同的钢构件需要注意根据实际情况和其特点采取不同地焊接材料与焊接的方式。在焊接过程中不可避免被焊接的构件产生焊接应力和焊接变形，将不同程度地影响焊接结构的性能。所以在焊接连接时应合理选择焊接方法、条件、顺序和预热等工艺措施，尽可能把焊接变形控制到规范范围内。对于焊接时产生的缺陷，如裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合、未焊透、形状缺陷等问题时，需要采取相应的措施进行及时处理，可根据实际情况通过补焊或重新焊接等方式进行处理。

（3）钢结构吊装质量控制

基础施工必须要进行交接验收，如果出现较大的偏差，要让基础承建单位负责处理完成再进行交接。放线定位要准确再进行埋设地脚螺栓，要确定复查没有问题再进行混凝土浇筑，在浇筑过程中要有专业人员检查确定地脚螺栓的定位。浇筑完成后，地脚螺栓要采取相应的保护措施，防止出现丝扣损伤。在吊装过程中，要缓慢的放置钢柱，以防损坏或者碰弯螺纹。在吊装前要对将要吊装的构件进行矫正处理，这样可以防止吊装过程中影响拱度值。如果需要吊装长构件要采取防止失稳措施，保证吊装过程中拱度值不变。若在安装时发现安装的尺寸有偏差，要采取相应的纠正措施，不要强行安装或者私自改变连接的位置以及尺寸，防止安装时出现误差。

（4）螺栓安装质量控制

螺栓连接由于连接可靠、装拆方便，因而是钢结构常用的一种连接方式，有高强螺栓和普通螺栓两种。普通螺栓连接前，应先检查出厂合格证及质量检验报告，有疑义时应进行复验，连接后要求外露螺纹不得少于两个螺距，螺母不偏移，不颤动，不松动。高强螺栓常用于主梁与次梁连接处，使用前应检查产品合格证和复试单，做好连接摩擦面抗滑移系数的检验工作，保证边缘缝隙不大于0.8mm，高强螺栓应能自由穿入，不得敲打和扩孔。高强螺栓安装时，应对扭力扳手进行标定，按一个方向施拧，高强度螺栓的初拧、复拧、终拧应在同一天完成，终拧完毕后应逐个检查，对欠拧、超拧的应进行补拧或更换

（5）钢结构紧固件连接质量控制

在进行拼装或者安装之前，要先将由于连接件产生的变形进行矫正，平直后再进行拼装和安装工作，对螺栓拧紧时，要按照正确的操作步骤进行，由中间向外侧对称进行，使用的工具要和螺栓的型号规格相符。使用的螺栓长度应符合设计要求，不能随意改变其长度。若发现孔径或孔距出现偏差时，要先采取过冲孔或者补焊措施再重新制孔，禁止使用电焊以及气焊进行扩充。

构件接触的摩擦面要按照设计和施工规范的要求进行处理，处理完成后要对摩擦面采取保护措施，但是不能涂油漆和污损。在拧紧高强螺栓时要选择相应的扳手。这些措施可以保证高强螺栓拧紧后的扭矩值。

（6）钢结构梁、柱整体安装控制目前钢结构构件基本是在工厂预制，在现场现行拼装，构件之间采用高强螺栓连接。一般说来，在加工厂定制的构件，构件外形尺寸，螺栓孔位置是符合设计要求的，只要在施工中控制住柱轴心位置，柱脚标高和柱子的垂直度，安装工作就能顺利进行。

钢结构安装应从设有柱间支撑和屋面支撑系数的稳定单元开始，将檩条，支撑、隅撑等全部安装完毕形成空向稳定体系以后再扩展安装。

a.严格控制螺栓的安装质量

现今，工程施工中最薄弱的环节之一是高强度螺栓的连接工程，其主要表现为：①高强度螺栓以次充好现象的出现（使用普通的精制螺栓来代替高强度的螺栓）；②高强度螺栓的连接面的处理是否达到规范的要求，包括对表面处理的实际情况，是否平整密贴，螺栓孔质量的具体情况等；③不按照现有的规范规定去拧高强度螺栓，例如不区分初拧和终拧一次就将其完成，扭矩扳手没有使用、全部凭主观意向对其估计等。故而，为了保障高强度螺栓连接的施工质量，监理工程师要有高度的耐心和责任心，对承包单位进行质量意识的强化监督，保证质量措施能够落实，对旁站积极的监督，另外使用平行检验的方法，如此才能确保高强度螺栓连接的施工能够在我们的掌控之中。普通的螺栓连接时，要保证每个螺栓垫两个或以上的垫片，螺栓孔不能使用气割扩孔。

b.关于焊接质量的控制

目前钢结构生产厂家多数使用的是自动或自动埋弧焊，在钢结构施焊前，监理工程师首先应检查焊丝、焊剂质保书以及合格证，其次检查焊熔嘴、焊接材料，审查质保书和焊焙记录，对设计有要求的一、二级焊缝的表面不能出现裂纹、弧坑、气孔、电弧擦伤和焊瘤等问题，一级焊缝不能出现有咬边、没有满焊等问题，一、二级焊缝必须按照要求去进行无损检测，在所规定的焊缝及其部位要对焊工的钢印进行检查。而不合格的焊缝要确定修改之后再处理，不能自己处理，对于同一部位的焊缝，其返修次数不宜超过2次。筑层有充分的操作空间和平台，从而保证柱脚细石颗粒混凝土的浇筑质量。

c.关于严格的控制除锈及涂装的工程质量控制

现今钢结构的承接单位中，有一个地方最容易被人忽视，这个环节就是钢结构的除锈和涂装，这也是该工程在施工方面表现出来的最为脆弱的环节。如果不对这种现象进行纠正，势必会对钢结构的施工质量形成非常大的影响。其原因在于除锈和涂装质量是否合格，是钢结构工程的理论使用寿命、钢结构正常使用期间所要负担的维护费用造成影响，而结构的安全更为重要，发生火灾之时的耐火时间会造成较为直接的影响（防火涂装）。而钢结构的除锈不仅有人工的除锈还有机械的除锈，施工人员可以使用不同的方法除锈，但是前提是要依据图纸的要求和除锈的等级。在钢结构涂刷之前要对涂刷工程的质量进行监控，涂刷构件的表面不能出现有焊渣或油污等异物，涂刷遍数和厚度必须与设计要求相符合。涂装材料的合格证特别重要，要有消防部门的批准，才能将其使用在防火涂料涂装工程。

3构件除锈、刷漆、涂刷防火涂料的质量控制

涂装前必须按照设计要求选择专业的除锈工具及除锈磨料对钢结构表面进行除锈，除锈后的钢材表面不应有焊渣、焊疤、灰尘、油污、水或者毛刺等。防腐涂料涂刷前确保钢材表面干净干燥，涂装施工应在无尘、干燥的环境中进行，且环境温度、湿度符合GB20205-2001中的规定，涂装后4h内要保护好免受雨淋。当钢结构处在有腐蚀介质环境或者外露且设计有要求时，应进行涂层附着力测试，确保涂层附着力满足质量要求。防腐涂料涂刷经检查合格后，涂刷防火涂料，防火涂料的粘结强度、抗压强度应符合《钢结构防火涂料应用技术规程》的规定。防腐涂料及防火涂料涂刷遍数及涂层厚度要符合设计要求及标准规范要求。严格进行外观检查验收，保证涂装质量符合设计文件及标准规范要求。对涂层损坏处要做细致处理，保证该处涂装质量。

4柱梁校正的质量控制

（1）钢柱的安装、校正：在钢柱安装时，常出现的问题是柱子安装后垂直度超过施工验收规范要求。所以柱子安装时先将底板下的垫铁垫实，柱的中心线与杯口中心线对齐后，再用两台经纬仪安置在纵横轴线上校正柱的垂直度，利用缆风绳调节柱的垂直度，直到柱子的垂直度达到施工验收规范；（2翔梁的安装、校正：在钢梁的吊装施工之前需要首先对各个钢梁进行预拼装的处理，确保拼装对接没有障碍，如有不顺畅的地方，及时纠正处理。吊装完成之后需对钢梁的垂直度、平直度、侧向弯曲等各个方面进行测量处理，在吊装钢梁时还须对钢柱的垂直度进行复核，确保施工质量达到施工验收规范的要求。对钢梁屋脊线也必须控制，使屋架与柱两端中心线等值偏差，这样可以使跨钢屋架在同一中心线上。当钢结构的安装形成固定空间结构时，检验合格后，马上进行二次灌浆密实。

5钢结构安装的连接和固定的质量控制

钢构件的连接接头，经检查合格后方可紧固或焊接。安装焊缝的质量符合设计的要求和钢构件制作的有关规定。钢构件拼装前，清除飞边、毛刺、焊接飞溅物等。高强度螺栓连接的板接触面平整、干燥、整洁，如有间隙应采取措施处理以达到规范要求，且不得在雨中作业。安装高强度螺栓时，螺栓应自由穿入孔内，不许强行敲打和气割扩孔，穿入方向一致并便于操作，切记高强度螺栓作为临时安装螺栓使用。棋条及支撑系统配合钢结构吊装，进行交叉作业，流水施工，且擦条安装要求螺孔位置对准，拧紧程度合理。支撑按规定要求及时安装，且安装位置准确，达到设计要求，确保钢结构整体刚度和稳定性；屋面、墙面系杆及拉杆安装时要及时调整擦条的水平度，并纠正擦条因运输或堆放中造成的弯曲变形等。