1、钢结构工程施工质量控制分析【摘要】随着科学技术水平的不断发展与进步，现代钢结构建筑工程越来越多。可是由于钢结构建筑工程的施工难度较大，管理起来也具有一定难度。所以，在进行钢结构建筑工程施工管理的过程中一定要对施工全程进行科学、有效的管理与质量控制，以保证工程的顺利完成。本文主要阐述有关钢结构工程施工质量控制分析。 【关键词】钢结构，工程施工，质量控制 中图分类号：TU291 文献标识码：A 一.前言 随着钢结构在建筑领域的广泛应用，钢结构施工技术人员必须加强学习有关钢结构工程的专业知识与管理内容，在钢结构工程施工过程中，以质量求生存、切实作好钢结构施工过程中的质量控制，积极促进钢结构工程蓬勃发
2、展。在大量的工程建设过程中，钢结构工程也暴露出不少质量通病。现场施工质量的好坏直接影响工程结构的安全。 二.钢结构质量控制要点 在进行钢结构建筑工程施工的过程中，一定要根据钢结构质量控制要点，提高施工质量，具体包括以下几方面内容： 1.原材料的质量控制。在钢结构厂房选料过程中对有关的原材料，例如：钢材、焊接材料、紧固件材料、铸件等必须严格要求其符合国家现行规范标准的要求，特别是某些进口原材料，进口要具有商检报告还要满足设计和规范要求并在进场时复检。 2.零部件加工质量控制。零部件作为钢结构厂房的连接部件，其在整个施工过程的质量控制一定要严格控制，特别是对零部件的外形和制孔尺寸、细节等，不能出现
3、误差。 3.构件组装质量的控制。焊接 H 型钢是厂房钢结构立柱主要构件，焊接 H 型钢的质量控制要从焊接质量、腹板拼接缝隙、尺寸、变形量进行控制。 （1）焊接区边缘 50mm 范围内的铁锈、毛刺、污垢等必须铲除干净，以减少产生焊接气孔等缺陷的因素； （2）装配间隙不能过大，尽量避免强力装配，定位焊缝要留有足够的厚度和长度：定位焊缝厚度不应小于 3mm，长度不应小于 40mm，其间距宜为 300mm600mm。定位焊缝与正式焊缝应具有相同的焊接工艺和焊接质量要求，定位焊缝存在裂纹、气孔、夹渣等缺陷时，应完全清除； （3）引弧板应与母材材质相同，焊缝坡口形式相同，长度应符合标准规定。引弧板拆除时，
4、应采用气割的方式，不允许用锤击落，以避免损伤焊缝端部； （4）衬板焊时，垫板要与母材底面贴紧，以保证焊接金属与垫板完全融合。 （5）对接焊缝不应和加筋板的角焊缝交错。对接焊缝和角焊缝距离应不小于 50mm。 （6）方管或圆管在每根构件中允许存在一个接头，但在对接时应加垫宽度不小于 30mm 的钢衬垫，并与管壁紧贴。管子应开坡口，并留23mm 间隙，以利于与衬垫板焊透。 4.焊接材料质量的控制。焊接工艺的优良直接决定了钢结构厂房结构性能的好坏，而焊接工艺高低主要原因是由焊接材料好坏决定的，因此焊接中要详细分析焊接材料是否符合标准，通过详细分析进行焊接。 (1)在焊接同种材质时，一般应按焊接接头与
5、母材等强的原则来选择焊接材料。在焊接厚板时，由于冷却速度快，焊接应力较大，容易产生焊接裂纹，所以在第一层打底焊接时，就要选用塑性好，强度稍高的低氢焊条来焊接，其他各层可用等强度的碳素钢或低合金钢焊条来焊接。 (2)形状复杂和大厚度工作，焊接金属冷却时收缩应力大，容易产生裂缝，因此必须选用抗裂性能好的低氢型焊条。 (3)焊接碳钢与低合金钢或不同强度等级的低合金钢时，可按两者中强度级别较低的一种选用焊接材料。(4)受条件限制不能翻转的工作，应选用能全位置焊接的焊条。 5.材料运输、放置的控制。因为钢结构在运输、放置过程中容易出现腐蚀、变形、油漆脱落等情况，因此对钢结构运输、放置要严格按照标准进行处
6、理，包括对长度较长部件支撑等处理。 （1）发运的构件，单件超过 3t 的，宜在易见部位用油漆标上重量及重心位置的标志，以免在装、卸车和起吊过程中损坏构件；节点板、高强螺栓连接面等重要部分要有适当的保护措施，零星的部件等都要按同一类别用螺栓和铁丝紧固成束或包装发运。大型或重型构件的运输应根据行车路线、运输车辆的性能、码头状况、运输船只来编制运输方案。在运输方案中要着重考虑吊装工程的堆放条件、工期要求来编制构件的运输顺序。运输构件时，应根据构件的长度、重量、断面形状选用车辆；构件在运输车辆上的支点、两端伸长的长度及绑扎方法均应保证构件不产生永久变形、不损伤涂层。 （2）构件一般要堆放在工厂的堆放场
7、和现场的堆放场，应保证场地平整坚实，地面干燥、排水通畅，同时有车辆进出的回路。构件应按种类、型号、安装顺序划分区域，插竖标志牌，严禁乱翻、乱移。同时对已堆放好的构件进行成品保护，避免风吹雨打，日晒夜露。不同类型的钢构件一般不堆放在一起。同一工程的钢构件应分类堆放在同一地区，便于装车发运。 三.案例分析钢结构工程施工过程中质量容易出现的问题 某建筑工程总建筑面积为 15 万 m2，由 6 栋 31 层建筑物组成，檐口标高为 99.520m，屋顶构架高 14m，总高度为 1I3.52m。地上 15 层为商场、旅馆、会厅，6 层以上 A，B，C，D 为住宅楼，E，F 为公寓楼。其中钢连廊设在 E，F
8、 两栋 2324 层之间，钢连廊安装高度为71.9278.02m，跨度为 33.25m，轴宽 16.8m，高 6.1m。该钢连廊由 3 榀桁架组成，分三段配置。每榀桁架由 3 根钢箱梁（主梁）和 2 层钢管（腹杆）组成，主梁和腹杆通过连接板焊接。 在实际制作及安装过程中发现了以下质量问题。其中第一段箱梁结构件制孔不准确，3 榀桁架间楼层用 H 型钢梁（次梁）与主梁连接，上铺压型钢板并浇筑混凝土。第二段中主梁起拱不准确，第三段中榀桁架放样、号料尺寸超过允许偏差。第一段桁架钢管扭矩不准，第二段箱梁结构螺栓连接孔径，间距偏差大，第三段 H 型钢梁（次梁）与主梁连接高强螺栓连接摩擦面抗滑移系数达不到设
9、计要求，第一段中 H 型钢梁（次梁）与主梁连接焊缝链接气孔、夹渣未焊透。主梁安装高度第一层为71.92m，第二层为 74.97m，第三层为 78.02m。主梁落在托座上方的抗震可动钢支座上。 四.针对以上案例中暴露出来的问题来进行详细说明该钢结构工程施工过程中容易出现的质量问题及解决措施 1.制作过程中质量通病及预防措施 （1）结构件制孔不准确 原因分析：孔距位移、孔径尺寸、孔内有毛刺。 预控措施：构件制孔应按施工图标定孔位，标注孔中心线，孔的间距应严格遵守规定。冲孔必须装好冲模，确保孔距及孔的质量，发现问题及时处理。孔径的允许偏差必须符合规范的规定同时必须保证制孔孔径的精度，孔壁表面粗糙度应
10、小于等于 12.5m。孔壁内严禁有毛刺。制孔完毕后应彻底清除孔边毛刺，并不得损伤母材。扩孔后孔径不得大于设计孔径的 2.0mm。 （2）起拱不准确 原因分析：拱度计算不准，不符合设计要求。起拱构件在运输和吊装时未采取加固措施，导致变形。 预防措施：放样、下料时应明确拱度值，并在下料尺寸中放出所需的起拱量。按设计要求的拱度值，采用正确的加工工艺和拼装方法，严格控制累计偏差值。必须对起拱构件采取预防变形的保护加固措施。严防构件在翻转，运输和吊装时产生变形。 （3）放样、号料尺寸超过允许偏差 原因分析：构件下料前的放样、号料存在偏差甚至错误。 预防措施：放样应按图纸 11 的比例在平台上放出大样，同
11、时应预留切割余量、加工余量、焊件收缩量和起拱量等；在放样结束后对照图纸仔细核对，检查放样尺寸和偏差，符合要求后，报专职检验员或技术员核查，确认无误后方可开始下料。 2.钢结构工程中螺栓连接的质量通病及预防措施 （1）扭矩不准 原因分析：扭矩扳手未经校正；紧固工艺不合理。 预控措施：对扭矩扳手必须定期矫正，其偏差值不大于 5%。不重合的螺孔应用圆锉找正，或用冲子将孔位找正，确保孔壁对螺栓杆不产生摩擦和挤压。初拧要求不小于施工紧固力矩的 25%，终拧时要求达到设计的紧固力矩数值。紧固顺序为先中间，后边缘，先主要部位，后次要部位，先初拧，后终拧。扭剪型高强度螺栓尾部卡头被拧断，表示终拧结束。装配面应
12、保持干净，不得在雨雪天安装高强度螺栓。 （2）螺栓连接孔径，间距偏差大 原因分析：螺栓孔连接板孔径，孔间距偏差超出规范要求。安装时螺栓不能自由穿入，强行穿入损伤丝扣。 预控措施：对钻孔精度要求高的连接板采用钻模确保孔间距、孔径尺寸和精度。对螺栓孔数量较多的连接板号孔时要先测量，定位出孔群总长，在总长范围内进行分段、定位，避免较大的孔距累计误差。利用数控平面钻床进行制孔，采用多叠板一次性钻孔成型，有效避免连接板的孔群偏差。 （3）高强螺栓连接摩擦面抗滑移系数达不到设计要求 原因分析:施工人员认识不到高强螺栓连接摩擦面抗滑移系数的重要性，不进行试验或试验不符合要求就直接进入下道工序；不重视抗滑移系
13、数的处理过程，尤其是钢构件两端、柱顶的高强螺栓连接板都不易抛丸清理，致使抗滑移系数达不到设计要求。高强螺栓摩擦面未采取防止油漆等污染的保护措施。 预防措施:对批量生产的高强螺栓连接面，先进行首件试验，摩擦系数试验合格后，制定工艺再批量生产；在组装前，对抛丸不易清理的高强螺栓连接板进行单独抛丸；向施工人员现场技术交底，要求涂装前采取措施保护好摩擦面(贴纸或粘胶带)，防止在处理好的摩擦面误刷涂料；在构件出厂前检查摩擦面，有问题在厂内处理。 3.焊缝连接的质量通病及预防措施 （1）气孔 原因分析:焊条受潮；酸性焊条烘焙温度过高，焊件不清洁；电流过大使焊条发红；保护性气体不纯；焊丝锈蚀。 预防措施:焊
14、前必须将焊缝坡口表面杂质清理干净；合理选择焊接方法；焊件材料必须适当烘焙；在风速大的环境下施焊应采取防风措施。 （2）夹渣 原因分析:焊接材料质量不好，熔渣太稠；焊件上或坡口内的锈蚀或其他杂质未清理干净；分层施焊时，各层熔渣在焊接过程中未彻底清除干净便进行下一层的焊接；电流太小，焊速太快。 预防措施:采用工艺性能良好的焊条；焊前选择合理的焊接工艺及坡口尺寸；坡口两侧要清理干净；在多层施焊时要彻底清理每层的熔渣。 （3）未焊透 原因分析:焊接电流太小，焊接速度太快；坡口角度太小，焊接角度不当；焊条有偏心；双面焊时，背部清根不够彻底；焊件上有锈蚀等没有清理干净的杂质；定位焊时焊接材料不匹配，焊角尺
15、寸和焊点间距不规范，影响焊缝成型，造成未焊透、未熔合缺陷。 预防措施:选择合理的焊接规范；正确选用坡口形式、尺寸、角度和间隙；采用适当的工艺和正确的操作方法；定位焊必须由持相应合格证的焊工施焊；定位焊时使用与正式焊相同的焊接材料，要求清根的焊缝应在接头坡口的外侧进行定位焊接；定位焊焊缝上有气孔和裂纹时，铲除后重新焊接。 六.结束语 随着现代经济的不断发展，大量的钢结构建筑相继出现取代了传统的砖混结构、混凝土框架结构建筑，钢结构工程在建筑领域被广泛应用，因此施工质量的好坏就直接影响工程结构的安全，钢结构工程的质量问题也越来越引起人们的重视，因此加强钢结构工程施工质量控制，具有很重要的现实意义和必
16、要性。 参考文献： 1朱立果，成凯.浅析钢结构厂房建设中的施工与质量控制J.广东科技，2012，21（11）：958-959 2王菲菲.钢结构厂房建设中的施工与质量控制问题探讨J.中国新技术新产品，2012， （10）：437-438 3刘立新.探析钢结构厂房安装质量控制的要点J.城市建设理论研究（电子版） ，2012， （20）：250-251 4刘锋矢.建筑钢结构的施工控制及质量控制研究J.价值工程.2010.12:11-13 5杨立国.论监理对钢结构工程施工质量的控制J.现代商贸工业.2010.11:27-29 6孙仰泽,冀雍怡.浅谈钢结构施工中的质量控制J.科技情报开发与经济.2010.09:32-34
