钢结构施工管理浅探

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　　摘要: 本文分析了钢结构施工质量的影响因素以及施工管理中的几个要点。
　　
　　关键词: 钢结构；施工管理；工程管理
　　
　　一、钢结构施工质量的保证措施
　　1、人员
　　选用具备高层钢结构设计、制作及安装施工经验的技术人员、管理人员，对初次参与高层钢结构施工的人员进行有效的技术培训，培训以工程管理、测量技术、焊接技术、安装技术、高强度螺栓施工技术等为主，经培训考核合格的人员方可进入本工程施工。
　　2、机械
　　提高塔吊、焊机等施工机械的完好率、利用率，并综合考虑现场各工序的塔吊使用时间和塔吊爬升时间，。
　　3、材料
　　从材料(包括构件)供应方面，协调好钢结构制作、中转储运及构件安装计划的准确性，协调好高强度螺栓、压型钢板、栓钉等配套材料的供应。
　　4、方法
　　为提高现场塔吊的使用率，高层钢结构安装宜采用快速吊装法，即在塔吊起升能力范围内使用串吊法，在起升高度超过50m后，用F0／23B塔吊为H3／36B塔吊倒运构件，从而降低H3／36B塔吊的提升高度。
　　
　　二、施工前管理要点
　　在钢结构施工前期,作为管理人员首先要清楚钢结构施工的基本流程,熟悉钢结构工程施工质量验收规范,按照钢结构施工质量要求与验收规范严格检查施工流程的每个环节,在施工前的准备阶段,这些检查事项主要包括:1)熟悉相关技术验收规范、各工序操作要点,通过工序分析掌握重点。2)审阅并熟悉施工设计图纸,填写《图纸自审记录》,编写施工组织设计或施工方案、冬雨季施工技术措施,报送上级及有关部门审批。3)督促各级技术负责人进行技术交底。有必要时邀请监理直接参加施工单位的技术交底,务必使操作人员掌握工艺技术要领和质量标准。4)试材料、构件、半成品进场后按规定取样、送试并反馈质量检验状况。
　　
　　三、钢结构施工中的质量管理
　　（一）钢结构施工管理中的原材料管理
　　1、钢结构工程所使用的钢材、焊接材料、涂装材料、联接紧固件和剪力钉等材料的品种、规格、化学成分及力学性能应符合设计和相关标准规定，进厂材料必须有生产厂家的出厂质量证明材料。签订的材料采购合同中所规定的材料规格、数量、品种及材料生产厂家与进厂材料一致。
　　2、所有进场材料必须进行进场检验（含见证试验，见证试验检测单位的选择原则上与工程总承包单位相同）。进场检验应由钢结构施工单位按相关产品标准的规定进行。
　　1）钢材检验项目：力学性能和化学成分。检验频率：每批同牌号、同一质量等级、同一炉号、同一规格、同一轧制制度或同一热处理制度的钢材组成，每批质量不大于60t。
　　2）焊接材料检验项目：化学成分、熔敷金属的力学性能。检验按《低合金钢焊条》GB/T5118-1995、《碳钢焊条》GB/T5117-1995、《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T8110-1995、《熔化焊用钢丝》GB/T 14957执行。
　　3、涂料（底、中、面层材料及涂层（装）体系）检验项目：附着力、耐水性、耐化学品、耐盐雾性、耐盐水性、人工加速老化及不挥发份中的金属锌含量（非富锌漆为不挥发物含量）7项试验内容（除耐化学品、耐盐水性两项指标按照C5-M-15～25年（长效型）性能要求外，其他项目按照C3-15～25年（长效型）性能要求试验）。涂料进场检验频率为每单位工程进行一次复验。
　　4、钢材(碳素结构钢、低合金结构钢)、焊接材料（焊条、焊丝）、高强度螺栓以及摩擦面抗滑移系数等见证取样和送检试件应在监理单位人员的见证下封样，并送到具有相应资质的检测单位进行检测。
　　5、对标识不清的钢材、混批的钢材以及质量有疑义的钢材，应在现场监理人员的旁站监理下进行全数见证检验，其检验结果应符合现行国家产品标准和设计要求：
　　6、钢结构加工制作过程中的材料替代、重大方案调整必须经设计单位、总承包单位以及监理单位同意。钢结构工程的材料代用原则，应以高强度材料代替低强度材料，以厚规格材料代替薄规格材料。
　　（二）施工放线是整个施工的基础,此阶段对建筑物的定位轴线、基础轴线和标高、地脚螺栓位置等进行检查,在定位刚架时,要尽量避免刚架柱脚与螺栓的碰撞,以避免刚架柱底面的变形,从而减少与基础混凝土的接触面,以及螺栓的弯曲变形,造成螺栓纠直之后给螺栓带来的强度损耗。最后要再次进行基础检测并办理交接验收。
　　（三）在基础混凝土内预埋螺栓,此时要注意仔细核对螺栓的大小、长度、标高及位置,预先在螺栓的丝口部分用黄油及塑料薄膜包住,以避免混凝土浇捣时对螺栓丝口的污染,在浇捣之后,及时清理预埋螺栓杆及丝口上的残留混凝土。
　　(四)钢结构施工中的焊接工程
　　1、作业环境
　　1）焊接作业区风速，当手工电弧焊超过8m／s、气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧焊超过2m／s时，应设防风棚或采取其他防风措施。制作车间内焊接作业区有穿堂风或鼓风机时，也应按以上规定设挡风装置。
　　2）焊接环境温度，低合金高强度结构钢不应低于5℃，普通碳素结构钢不得低于0℃。如焊接环境温度低于上述要求时，应将构件焊接区各方向大于或等于两倍钢板厚度且≮100mm范围内的母材，加热到20℃以上后方可施焊，且在焊接过程中均不应低于这一温度。
　　2、引弧板
　　1）角接接头、对接接头、主焊缝两端和T形接头、十字形接头，必须配置引弧板引出板，其材质应和被焊母材相同，坡口形式应与被焊焊缝相同，禁止使用其他材质的材料充当引弧板和引出板。
　　2）焊接完成后，应用火焰切割去除引弧板和引出板，并修磨平整。不得用锤击落引弧板和引出板。
　　3、定位焊是焊前为装配和固定焊接接头的位置而进行的焊接作业。定位焊必须由持相应合格证的焊工施焊，所用焊接材料应与正式施焊相当，定位焊焊缝应与最终焊缝有相同的质量要求。定位焊焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2／3，定位焊缝长度宜为80～100mm，间距500～600mm，并应填满弧坑。定位焊预热温度应高于正式施焊预热温度：当定位焊焊缝上有气孔或裂纹时，必须清除后重焊。
　　4、焊条在使用前应按产品说明书规定的烘焙时间和烘焙温度进行烘焙。低氢型焊条烘干后必须存放在保温箱(筒)内，随用随取。焊条由保温箱(筒)取出到施焊的时间不宜超过2h(酸性焊条不宜超过4h)。不符合上述要求时，应重新烘干后再用，但焊条烘干次数不宜超过2次。焊接时不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条。
　　5、设计要求磨光（刨平）顶紧的部位，应采用机加工方法处理，接触面的粗糙度要求达到Ra12.5并经质量部门检验合格后才能施焊。
　　6、焊缝同一部位的返修次数，不应超过两次；当超过两次时，应按专门制定的返修工艺进行返修。
　　（五）钢结构的加工制作是整个施工过程的核心环节,直接决定了钢结构最终的适用性与结构性能,因此从开始的材料检验到后期的钢体涂刷都需要严格把关。
　　在材料检验时,其内容包括对工程所选用的型号、规格的确认以及材料的质量检查。在确认材料符合要求后即可进行放样与下料,放样划线时,应清楚标明装配标记、螺孔标注、加强板的位置方向、倾斜标记及中心线、基准线和检验线,必要时制作样板。划线前,材料的弯曲和变形应予以矫正。下料时要首先把切割表面的铁锈、污物清除干净,切割后应及时清除溶渣和飞溅物,严格把握切割误差,杜绝切面裂纹、分层现象。
　　（六）安装
　　安装前编制安装计划和构件供应计划,复核土建基础施工的柱脚定位轴线,埋设地脚螺栓。一般先进行轨道安装,待轨道横梁基础完成后,用电锤车在横梁指定位置上打孔,把预留螺栓放入孔中,灌入硫磺水泥砂浆,然后用吊车把轨道放在横梁上,装上轨件,拧紧螺栓。然后进行钢屋架安装,对于结构跨度较大的工程,建议采取先安装立柱,再吊装组对钢梁的方法进行。立柱安装的要点是垫铁与基础面和柱底面接触应平整、紧密,拧紧螺丝,焊牢后再进行基础二次浇注砼。对于钢梁较长的情况,为防止钢梁变形,一般采取两台吊车双机抬吊的方法进行吊装。钢屋梁先进行拼装,拼装采取平拼法,根据图纸尺寸放出拼装大样图,钢结构拼装外形尺寸满足图纸要求后方可拧紧螺栓。拼装好后钢屋架应用木杆绑扎牢固,翻身立起堆放,防止产生形变。吊装采用4根吊索绑扎,防止吊装变形,用经纬仪进行找正,找正后用电焊固定。第一榀屋面梁吊装到位后首先用1~2根檩条和梁连接固定,然后吊装第二榀时用1~2根檩条与第一榀连接,并同时用吊车将其余檩条吊放于两梁上,其他依此类推。

　　柱脚的制作安装要点概述如下：
　　1、预埋地脚螺栓跟混凝土短柱边距离太近。当开始架吊装时,常会不可避免的人为导致一些侧向的外力,从而会把柱顶部的混凝土拉崩甚至拉碎。当预埋螺栓时, 应与柱边保持足够的距离，钢柱侧边的螺栓不能太靠边。同时,要组织钢架的吊装工作，需要保证混凝土的短柱在符合设计的强度后,才能组织刚架的吊装工作。
　　2、常容易遗忘抗剪槽的留设及抗剪件的设置。根据所承受拉力来设计柱脚锚栓,在计算时不需要考虑其所承受的水平力。如果没有设置抗剪件,全部由侧向风荷载、水平地震荷载、吊车水平荷载等产生的柱底剪力,导致柱脚锚栓的破坏。
　　3、灌浆料很难填入或填实，因为柱脚底板跟混凝土柱间的空隙太小。通常来说，二次灌料空隙应为50 mm。
　　4、部分工程地脚螺栓位置欠准确,在现场需要对底板实施二次打孔以便于刚架就位。对底板进行任意切割,常会导致柱脚底板的开孔过太大,进而固定不牢柱脚,另外锚栓的最小边距也大不到规范要求。
　　钢结构梁、柱的连接和安装要点如下：
　　1、在多跨门式刚架的实际施工中将斜梁跟中柱焊接在一起，而在设计图纸时，是根据摇摆柱来设计中柱的，这种偏差很容易引发工程事故的发生；
　　2、没有根据标准制作倾斜度的合理过渡，在将加宽或加厚连接板和翼缘板对接焊缝时。如果焊件的宽度或厚度存在差异, 且在同一侧相差≥4 mm者,则需要在对接焊缝连接处沿宽度或厚度的方向，从一侧或两侧做成坡度≤1∶4的斜角；
　　3、端板连接面制作不光滑,切割凹凸不平,或其和在焊接时梁柱翼缘板控制错误,导致端板翘曲变形,导致端板间的接触面吻合不佳,另外连接螺栓欠佳,致使达不到此节点抗弯受拉、抗剪等结构性能；
　　4、在拼接刚架梁柱时,将腹板与翼缘板的拼接接头置在同一截面上,这就给工程带来了隐患。为此，在拼接接头时,务必要根据规定将腹板和翼缘板的接头错开；
　　
　　四、结语
　　我国经济的高速发展,带动了工业建设项目的增多,国际市场钢材也随即大量进入国内,钢材的产量、品种逐年增加,钢材质量也大幅度提高。钢结构工程因其自身具有跨度大、利用空间宽大、施工进度快、经济实用等特点被广泛应用于多层、大跨度工业厂房及跨度要求较大的公共建筑上,控制钢结构工程施工质量已引起业内专家和有关人士重视。钢结构建筑是继钢筋混凝土建筑以来的最具革命性的建筑新发展和新应用。钢材的抗压、抗拉、抗剪强度相对来说比较高，钢结构构件结构断面小、自重轻，可以减少运输和吊装费用，基础的负载也相应减少。钢结构具有良好的延展性，抗震性能好，尤其是在高烈度地震区，有设防要求的高层建筑，若自重减轻一半，相当于降低抗震设防烈度一度。钢结构占有面积较小，实际上是增加了使用面积。采用钢结构可为施工提供较大的空间和较为宽敞的施工作业面。然而钢结构工程质量难以保证的原因有很多,也很复杂。既有工艺不当和违反工艺操作造成的问题,也有施工人员的技术水平和责任心造成的问题。因此需要施工管理、技术与具体施工人员格外重视,才能保证钢结构厂房工程的整体质量。

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