1、1某体育馆钢结构施工过程质量控制的探究摘要:随着我国经济的高速发展,大型场馆钢结构设计建设异彩纷呈。诸如 2008 年北京奥运会“鸟巢”那样的功能复杂、跨度大、难度高、具有社会影响力的大型钢结构场馆工程建筑,在神州大地上迅速崛起,受到业界及社会各界的广泛关注。本文从某体育馆的结构特点及施工的重点、难点入手,阐述钢结构建筑施工过程中,采取技术、组织、管理等方面的质量控制措施,对工程顺利进行、保证钢结构的施工质量、提高经济效益所发挥的重要作用。 关键词:体育馆钢结构施工质量控制方法 中图分类号:TU37 文献标识码: A 文章编号: 引 言 某体育馆与体育教研中心相距约 300 m,北靠黄河大街西
2、路、西邻教育中心教育园宾馆,南邻黄河大街与清华路交汇处。该项目钢结构工程由篮球球馆、网球馆和游泳馆组成。三个场馆的结构形式和施工方法基本相同,其中篮球球馆规模最大,本文将以篮球馆钢结构施工为例,详细介绍该体育馆钢结构施工质量控制方法。篮球馆长约 110 m,宽约85m,结构高度 28 m。主体为现浇钢筋混凝土空间框架结构,屋面为空间钢桁架结构,由多榀结构形式类似、跨度相差不大的主桁架组成,下弦采用方钢管,总长 6415m,重 3116t,上弦为圆钢管,总长 7387 m,重 3617t。钢桁架高度为 996m1095 m,跨度为 63.38 m,相2邻两榀桁架下弦方钢管之间采用工型钢连接。钢桁
3、架表面为膜结构。 一钢结构施工过程质量控制的技术措施 1 深化设计技术控制要求 深化设计时,在满足材料规格、加工设备能力、运输、安装、经济、效率等多种因素的前提条件下,构件的分段应尽可能大,以便减少焊缝及焊接量,进而减少产生焊接残余应力、焊接缺陷等质量问题的源头。 2 加工制作技术控制要求 1)焊接矩形钢管的加工制作技术。焊接矩形钢管的主要工艺包括下料、剖口、组对、成型、矫正等工序。每一个环节的加工质量均会影响最终产品的质量。下料前,应对钢板的两个大面进行仔细目测检查,当板面局部不平时,应进行校平处理,直到整张钢板表面平整且无缺陷时再进行下料,下料时应用等离子数控切割机进行自动下料,以便确保下
4、料精度,下料尺寸要考虑焊接间隙。板边剖口尺寸、角度要符合焊接工艺评定确定的参数,剖口要用自动剖口机剖口,禁止使用手动火焰切割,以便确保剖口精度符合设计要求。组对时,定位焊接的参数、工艺应完全与正式焊接相同。成型焊接的质量包括:焊缝质量;构件外形质量。 2)圆钢管弯曲制作技术。本工程弯曲钢管采用冷弯成型工艺成型, 弯曲机械采用三辊数控机械,弯曲的次数应根据工艺试验确定,确保钢管管壁局部变形、管口椭圆度、中部椭圆度、翘曲度均符合设计和规范要求。 3)相贯线成型技术。本工程的相贯线包括两种类型:即圆钢管与焊接矩形截面钢管相贯和圆钢管与圆钢管相贯。相贯线成型质量对最终产3品的质量有很大的影响。因此,本
5、工程的相贯线必须采用多维数控相贯线成型机械成型,严格禁止手工修补。 3 安装技术控制要求 受现场条件限制,本工程钢结构采用“原位组装”和“分片吊 装”相结合的方法进行安装。其中屋面部分采用“原位组装”进行安装,墙面部分采用“分片吊装”进行安装。安装质量控制主要包括以下两方面:安装位置的准确性和安装顺序。 4 焊接技术控制要求 标准化的工厂制作和快速的现场安装是钢结构的优势所在,由于造型变化引起的构件标准化划分十分困难,而绝大多数施工现场采用现场焊接的方法,或是高空焊接。许多地方存在诸如现场作业条件差、无法调整焊接工位、质量稳定性较差、结构安装存在较大的累计误差、处理焊缝防腐相对困难等弊端。因此
6、,焊接技术的运用方面,应优先考虑工厂焊接,若现场实情要求必须现场焊接或高空作业焊接时,为确保质量安全,要组成专家组反复论证实施方案,果断采取重点技术措施,防患于未然,避免技术质量事故发生,以使工程安全有序地顺利进行。 二钢结构施工过程质量控制的施工组织措施 施工组织的过程中主要把握好以下环节: 钢结构构件现场交接中应提交文件外,内场加工部门还要将构件加工制造中的重大情况记录转告现场安装部门以引起注意;工厂应按照施工图纸及有关文件编制完整的施工方案。内容应包括材料和机具数量、技术措施、施工方法、钢结构构件的安装程序、施工力量布置、工程进4度、施工要求、施工保证措施、临时设施等;工地连接主梁和横梁
7、时的临时支架。安装前,应对临时支架、支承、吊机等临时结构和主结构本身在不同受力状态下的强度、刚度及稳定性进行验算;钢构件安装顺序,必须保证结构的稳定性和不发生永久变形,并能保持或及时校正结构的预拱度和平面位置。并保证本工程范围内现有交通组织不受影响;钢构件的工地矫正、制孔、组装、焊接以及涂漆等,质量要求均应符合本技术要求中的有关规定;钢构件的运输和安装过程中,被破坏的涂漆等,应按照技术要求中有关规定,涂面层漆应在安装完毕后进行;钢结构安装前,应对顶高程、支座中心线距、结构中心线距离、中线及跨径进行复核,不超过允许偏差方可安装;采用临时支架连接主结构时,应根据安装时的荷载情况,做出支架结构设计,
8、验算其强度和稳定性;支架安装完毕后,应对其平面位置、节点联系及纵横向稳定性进行全面检查,符合要求后,方可进行下一步工作。 三钢结构施工过程质量控制的管理措施 1 优先控制设计质量的管理措施 严格控制设计质量环节的质量管理,可以运用以下两种手段: 1)采取质量控制的两轮控制法,出图前设计图纸要进行两轮细致全面的循环审核,把握好各个环节控制,发现缺点、疏漏之处及时更正妥善处理。 2)根据施工总体进度安排、参与设计人员数量、设计任务、设计难易程度,由审核人员编制每个深化设计人员第二天需完成的任务,责任到人,任务单将进入公司档案。审核人员必须在深化设计图纸上和工程5任务单上签字,并视任务完成情况与深化
9、设计人员的月考核挂钩,强化每个设计人员保质保量地完成每天任务。 2 钢结构施工过程原材料质量控制的管理方法 原材料质量控制的管理依据招标文件中招标单位指定的供应商,钢结构单位长期合作的单位,业内信誉好的单位,符合国家相关规定的单位及经过本项目相关单位联合考察合格的单位,实行从原材料生产单位到原材料进入加工环节的全过程管理。在订货的环节上,除注明规定的材质、数量一般要求外,对 Z 向性能要求、延伸率要求、物化性能要求、强屈比要求,必须详细注明并逐项验收。在原材料到厂的环节上,既要验收材料的数量、规格、材质、标识、外观、质量保证,并且必须和所焊接的钢构件相适应。又要在监理单位、总包单位的监督下进行
10、取样,送到指定检测机构试验,合格后还要在第三方见证单位的见证下取样,送到业主指定的检测单位进行检验,合格后才能进行标识、入库。 3 钢结构施工过程加工制作质量控制的管理方法 加工制作质量是施工过程的重要环节,要做好焊缝质量控制和几何尺寸控制两方面管理。对结构安全影响较大焊缝质量处理,制定了针对性的质量控制管理措施:焊接前先进行焊接工艺试验、评定、按所取参数进行焊接;焊接材料在使用前,根据不同焊接材料的要求应进行预处理,按规定保管使用;坚持焊工持证上岗制度,上岗焊接前,要进行交底、培训才能上岗操作,完成焊接任务时须打上焊工钢印;严格控制焊接环境,在焊接过程中,选定的焊接材料要符合其要求。在焊缝焊
11、接结束后应及时进行检测,焊缝的检测方法主要有外观检查和检测仪器检验,6仪器检测有超声波探伤、x 射线探伤、磁粉探伤等检验方法。焊接检测实行严格的三级质量管理体系,采用了施工过程检测、施工单位自检、建设单位抽检三检严格把关,通过检测来检查焊缝质量是否达到设计要求,对于不合格的应作返工处理直至完全合格后才能出厂。 4 钢结构施工过程安装质量控制的管理方法 钢结构施工安装质量包括构件空间位置、焊缝质量及结构变形和初始应力。送到安装现场的构件,须监理人员对焊缝质量及外形尺寸再次进行抽样检测,合格后才能安装。构件出厂时,构件上先做好控制线或控制点,安装时,以这些控制线或控制点作为定位基准进行安装。安装时
12、焊缝质量的控制方法与车间加工时基本相同,由于现场条件、高空焊接,构件空间位置的因素影响,会出现仰焊、竖焊焊接等大量工作,控制焊缝质量更加困难,因此,必须更严格地控制现场焊缝质量。 结 语 总之,体育馆钢结构施工过程的质量控制,除技术、组织、管理等主要措施外,还包括经济措施、合同措施等,它是整个工程的质量管理过程中的必要补充。基于类似结构形式特殊、复杂的该体育馆大型工程而言,过硬的技术、严密的组织及科学的管理措施,对保证高质量地完成工程任务,有着非常重要的意义。 参考文献 1 宋伟香钢结构的质量控制浅析J.山西建筑,2006,32 (21):226227 72 彭福明,等. FRP 加固修复钢结构的荷载传递效果分析.工业建筑,2005,35(8):2630 3 焦民顺.浅谈高层建筑钢结构的应用J.中国建设信息,2009,(12) 4齐立军,王文胜浅析钢结构建筑施工J中小企业管理与科技2010,(27):223 5郑晓峰.浅谈钢结构设计工作中应关注的问题J.科技风,2011(6)