钢结构安装工程质量控制与管理

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　　 摘要：文章简述了高层钢结构安装的基本要求，并基于工程实例，探讨了钢结构安装工程的质量控制与管理要点，以供参考。
　　 关键词：钢结构；安装；施工；质量
　　
　　 钢结构是一种具有较大优势的建筑结构。与其它结构相比，钢结构具有很多优点。近年来，随着经济的不断发展与钢材产量的不断提高，钢结构被广泛采用。合理确定钢结构安装的施工顺序、采取各种措施提高安装质量是保证整个工程质量和工期的关键，钢结构在现场安装过程中如出现了问题，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。
　　 一、高层钢结构安装的基本要求
　　 （1）高层钢结构正式施工前，项目经理要组织技术人员认真编制专项的施工组织设计方案，作为指导现场具体施工的技术经济的文件。因为施工是一个动态的过程，必须要根据实际的情况，及时进行调整和补充。
　　 （2）由于施工是一个多工种复杂的过程，所以在确定了最终的施工方案之前，必须要求土建、装饰、水暖、电卫、通风、电梯等多家分包单位共同协商，作好统筹安排，综合平衡工作。
　　 （3）高层钢结构安装用的连接材料，如焊条、焊丝、焊剂、高强螺栓、普通螺栓、栓钉和涂料等，应具有产品质量证明书，并符合设计图纸和有关规范的规定。
　　 （4）高层钢结构工程中土建施工、构件制作和结构安装三个方面使用的钢尺，必须用同一标准进行检查和鉴定，应具有相同的精度。
　　 （5)高层钢结构安装时的主要工艺，如测量校正、厚钢板焊接、栓钉焊、高强螺栓节点的摩擦面加工及安装工艺等，必须在施工前进行工艺检验。在试验结论的基础上，确定各项工艺参数，编出各项操作工艺。
　　 （6）高层钢结构安装前，必须对构件进行详细检查，构件的外形尺寸、螺孔位置及直径、连接件位置及角度、焊缝、栓钉、高强螺栓节点摩擦面加工质量等，必须进行全面检查，符合图纸及规范规定后，才能进行安装施工。
　　 二、工程实例
　　 某大楼东西长57m，南北宽26．8m，共计九层。工程结构采用钢框架结构，筏板式基础。
　　 （一）安装准备工作
　　 (1)严格审查承包单位的钢结构施工组织设计，实现事前控制和主动控制。对于主要工艺流程、工艺措施、安装方法、安全专项、工艺装备等要逐一详尽审查。施工组织设计是施工单位全面指导工程实施的技术性文件，施工组织设计的完善程度直接影响工程的质量、进度。因此，钢结构安装工程施工组织设计审查要有针对性和重点。
　　 (2)钢梁支座预埋锚栓及钢板的埋设精度是钢结构安装准备工作质量控制的重点。单个螺栓及每组螺栓之间的间距、高低的偏差，直接影响钢结构工程的安装质量。在安装前，应根据测量控制网对支座处安装轴线、标高进行复核，用红“△”在安装基础面标注好安装定位轴线，然后再进行安装。
　　 (3)钢构件的质量验收：钢构件的加工实行工厂化生产，钢构件进场前，需到加工厂进行主要制造环节的检查，合格后方可进场。构件进场按货单核查编号和数量，并按照图纸进行外观感官、几何尺寸的检查，同时还需进行以下资料的检查：一是钢材材质的复试单(原件)；二是钢材的材质证明(复印件须盖生产单位公章，还需说明原件的存放地)；三是无损检测报告(原件)。钢构件现场堆放时应垫平稳，避免变形。
　　 （二）地脚螺栓安装工艺
　　 将地脚螺拴全部用上、下螺帽固定在钢套板上，用φ8的钢筋将地脚螺栓焊接固定在基础主筋上，加固完成后进行混凝土浇筑。待上部结构安装调整完成后对所有钢柱底板下的间隙用C40细石混凝土进行二次灌注。
　　 （三）钢柱的安装
　　 在预埋螺栓上先拧上数个螺母(至少4个)，全部拧到接触基础面，并用水平仪找平后，开始吊装钢柱，以便于调整柱的垂直度。吊装钢柱时，为了防止意外事故出现(如雷雨天气，必须停工)，在柱的上端活系两根缆风绳，可以四个方向临时固定，也可用来调整垂直度。测量校正。钢柱吊装就位后，用两台经纬仪和水平仪对钢柱进行测控，微调通过调整柱底脚板下的螺母来实现。
　　 （四）主次横梁的安装
　　 在第一个空间受力单元的4根钢柱安装完后，便可安装柱之间的主横梁和次横梁。在吊装过程中对吊点进行计算和试验。安装过程中先用撬棍插入钢梁两端的螺孔内，再将临时螺栓拧入，待结构安装精度调整达到标准规定后，将高强度螺栓自由穿入栓孔内。高强度螺栓的安装顺序原则上是以接头处刚度较大的部位向约束较小的方向进行，拧紧顺序是由螺栓群中心向四周进行，高强度螺栓紧固分为初拧和终拧，初拧扭矩一般控制在终拧扭矩的50％左右。
　　 （五）焊接
　　 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100mm范围内打磨干净。对关键部位如挑梁、屋顶梁、钢柱对接焊缝lO0％探伤检查，其他部位按2O％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。
　　 （六）钢柱加长连接
　　 钢柱安装顺序同首层，用高强螺栓将腹板两侧夹板紧固连接。在连接时，为避免造成轴线的积累误差，则必须注意每节柱的定位轴线均应从地面控制轴线直接引出，以保证整根柱在允许偏差范围内。调整好后进行高强度螺栓初拧，待本层第一个空间结构受力单元安装完毕并检测合格后，对钢柱连接螺栓进行终拧。
　　 （七）钢结构与装饰材料连接方法
　　 （1）全隐框铝合金玻璃幕墙：幕墙龙骨与H型钢柱的连接件采用180mm×100mm×10mm角钢(L=100mm)，型钢表面热镀锌防腐处理，龙骨为180系列隐框铝合金型材，玻璃为中空钢化镀膜玻璃。本工程幕墙龙骨采用型钢连接件直接焊于H型钢梁上，焊接形式为满焊，焊缝高度不小于8mm，焊接完按要求对焊点进行防腐处理，施工节点图见图1。
　　 （2)型钢骨架金属幕墙：本工程中外墙采用金属夹芯横墙板。幕墙龙骨采用方管，方管与H型钢柱的连接件采用110mm×70mmx10mm角钢(L=200mm)，与主体H型钢柱竖向间隔900mm焊接一个固定点，焊接形式为满焊，焊缝高度不小于7mm；龙骨为180mm×70mm×20mm×3mmC型檩条。主体结构跨度为7．2m，C型檩条水平放置时，跨中挠度较大，影响受力要求，因此在跨中采用5O角钢竖向作支撑，节点图见图2。
　　 （3)楼地面工程：楼板混凝土底模采用压型钢板，规格为YX-76-344-688，厚度为lmm，压型钢板与钢梁之间连接用栓钉规格为16×l10mm，间距4O0mm。混凝土浇筑前要验算压型钢板的强度和刚度。
　　
　　图1 施工节点图
　　图2 节点图
　　 （八）安全措施
　　 首先，防坠落，防止物件坠落和人员坠落。施工操作人员必须佩带安全带，禁止电焊工向下抛扔电焊条、余头等。其次，防风。作业区域超过6级风时，应停止施工；易被风吹落的大表面构件、轻小物体，必须与主体结构捆扎牢固；吊车必须采取稳固措施；建筑物顶部临边必须搭设防护网。再次，防火。要特别注意防止电焊、气割火花向下坠落和四处飞溅，造成火灾或烫伤事故。最后，防触电和设置避雷装置。电气线路必须按规定敷设，绝缘良好，电气线路与钢构件之间要进行隔离；电焊机的二次线应设置正确，不能用构件作为导电连线。
　　
　　 参考文献：
　　 [1]李恩平，王磊，孙从磊，史少鹏.高层建筑钢结构安装关键技术研究[J].青岛理工大学学报，2009（3）.
　　 [2]赵亮.北京雪莲大厦二期钢结构安装技术[J].建筑，2009（11）.
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