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摘要:大型工业厂房建造的安全、使用质量受安装工艺、技术的影响导致质量通病的频发。本文通过具体案例,对以往大型工业厂房建造工程,在安装过程中所出现的一系列质量通病,结合工程实践经验,提出了相应的处理对策,在工程实际中具有很好的实用性。
关键词:工业厂房;钢结构;安装;通病
0引言
我国大型工业厂房随着国民经济的持续向好而不断新建或扩建,钢结构的大型工业厂房,由于自重轻、强度高、抗震性好、造价低、施工工期短等独特优点,取代了传统的砖混结构、混凝土框架结构的工业厂房,在大型工业厂房、公共建筑中得到了广泛应用。但是,由于大型工业厂房制作、安装工艺复杂、精度要求高,特别是安装过程中,质量问题经常出现,且呈现复杂、可变与频发的特点。因此,加强对大型工业厂房钢结构常见安装质量通病及对策的研究十分重要。
1大型工业厂房安装工程
1.1 工程概况
某“5.12”灾后重建项目,需要建大型工业生产车间。该车间分多层、多个跨区组成。车间廠房柱采用格构式钢柱及H型钢柱,屋面采用屋架及H型钢屋面梁,熔炼跨的钢柱承担上下两层行车。
1.2工程特点
本工程施工任务重、工期紧,涉及专业多,工序交叉严重,钢构件数量多,部分构件单件重、体积大,且现场无法提前放置即将安装的构件。车间工艺对钢结构安装精度要求高。钢柱在安装时,强夯后的区域回填不到位。
1.3 钢结构安装
(1)钢柱系统安装。钢柱系统采用钢柱单机旋转法吊装。吊装顺序自南而北,自西向东。钢柱吊装就位后初步调整偏差,用缆风绳初步固定,再用楔子等精调。
(2)吊车梁系统安装。钢吊车梁的校正主要是标高、直线度、垂直度和轨距等的调整。
(3)屋面系统安装。主要是对托架、屋架及H型钢屋面梁进行安装。
2常见安装质量通病及对策
2.1 钢结构基础问题
(1)地脚螺栓安装尺寸超差
①具体表现:地脚螺栓露出长度不足,地脚螺栓螺纹长度不足,地脚螺栓螺纹未作保护。
②防治措施:不使用过期或已经损坏的校正仪器,定期复测原始控制定位点。底脚螺栓固定措施必须牢靠。施工前仔细核对设计图纸,对螺栓的螺纹进行保护和使用前的清理与试拧工作,对螺栓露出长度过短或螺纹可用长度过短的地脚螺栓,采取补救接长等措施。
(2)柱脚钢垫板不正确
①具体表现:柱脚钢垫板大小不一;垫板间接触不紧贴,垫板填设位置随意,每组垫板的块数过多,垫板未焊接固定;垫板边缘有氧化铁渣和毛刺。
②防治措施:钢柱脚钢垫板的面积应根据基础混凝土的抗压强度、柱脚底板下细石混凝土二次浇灌前柱底承受的荷载和地脚螺栓的紧固轴力计算的确定。垫板的组合和设置应根据规范和设计要求严格执行。垫板的板与板、与底板等板间在二次浇灌混凝土前应焊接固定。
2.2待安装钢构件质量问题
(1)现场待安装构件几何尺寸超差
①具体表现:现场待安装构件变形。
②防治措施:钢构件进场安装前应进行复测,运输应选用合适的车辆,并注意支点的设置和绑扎方法。安装现场场地应平整坚定,排水情况良好。安装现场构件堆放应有足够的支承面,堆放层次应视构件重量而定。对构建几何尺寸超差和永久变形,应矫正,并经检查合格后才能进入安装。
(2)构件基准标记不全
①具体表现:钢柱等主要构件侧面无中心线标记;钢柱无标高基准线标记;一个分项工程检验批中的钢柱等主要构件基准标记方向不一致。
②防治措施:安装单位应及时与构件制作单位沟通,提出构件中心线和标高基准点的位置方向;构件加工出厂前应正确标志标高基准点和中心线,并检查合格;进入安装现场的构件应及时抽查复测中心线和标高基准点标记的正确性。
2.3安装技术问题
(1)吊车梁摆动
①具体表现:安装在牛腿(梁)上的行车梁不平,使吊车在行走的时候不能保证水平,不能平稳的行驶。
②防治措施:吊车梁的钢板弹簧垫片在牛腿上的焊接质量需要确保;对固定螺栓逐个全数检查。
(2)吊装方式引起构件变形导致安装偏差
①具体表现:对于跨度或长度较大的钢梁等横向构件,由于吊装前未对构件产生的变形及时校正以及吊装时选择吊点位置不当等原因,使构件吊装时处于变形状态,安装后导致构件安装偏差不符合规范及设计要求。
②防治措施:在构件吊装前,必须对运往现场的构件长度、水平度、垂直度和连接节点的位置等进行详细的检查,必须保证构件符合《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)和设计要求。若当构件存在变形时,应按照规范规定和设计要求进行校正。
凡是跨度或长度尺寸较长、侧向刚度较差的构件,在吊装之前应正确的选择吊点,可通过计算或试吊法进行确定,必要时按构件的结构特性予以加固,以防止构件再产生变形。
(3)高强螺栓连接不符合要求
①具体表现:钢结构螺栓的螺帽拧紧程度不一,同厚度连接件螺杆露出螺母长度不均、孔位偏差时采用气割或电焊进行扩孔。本工程使用的高强螺栓为M20×75,终拧扭矩值为435 kN•m,但在实际终拧时,发现扭矩扳手扭矩值却为325 kN•m和625 kN•m。
②防治措施:拧紧高强螺栓时,按正确的程序依次由中间向外侧对称进行,拧紧高强螺栓的工具必须与螺栓的规格一致,严禁两人合力或用套管加大臂长的方法拧紧,以防超拧或受力不均匀。使用螺栓的长度应符合设计要求,现场不得任意更改螺栓长度和随意替换使用。
安装前,对构件上的孔径和孔距进行复核,复核后方可吊装。若孔径或孔距有偏差时,必须采取过孔冲或补焊后,重新制孔,严禁使用气割或电焊扩孔。高强螺栓终拧,必须使用经检测合格后的专用扳手。
(4)暗扣式屋面板、固定支架和咬口不达要求
①具体表现:暗扣式屋面板、固定支架质量差,厚度和强度不符合要求;固定支架漏设,在风力作用下,支架被拉直或拉脱,导致屋面板被掀起;暗扣式屋面板咬口未采用机械咬口,采用人工咬口,咬口不彻底、不连续。
②防治措施:暗扣式屋面板固定支架必须符合相关规定要求,厚度不得低于1.2mm,布设时必须每波每檩条一个,不得遗漏;屋面板咬口必须使用与屋面板型相配套的专用咬口机进行咬口;屋面板咬口时,必须将固定支架与屋面板一同咬住,应避免固定支架属于无咬合状态;设置专职的质检员进行检查。
屋面板施工前,应明确施工步骤、安装流程,向施工人员做好技术交底工作,施工中严格按照安装流程进行操作。
(5)钢柱垂直偏差不符合要求
①具体表现:钢柱吊装后,由于没有及时加柱脚垫块,或是垫块放置不平稳,导致钢柱垂直偏差严重。
②防治措施:钢柱吊装完成后,要在柱脚的四个方向及时加塞钢垫块,防止钢柱加荷后失稳变形。当测量整体校正完成之后,要及时进行二次灌浆,并要确保灌浆质量。
(6)屋顶搭接收口收边、密封胶不好
①具体表现:屋面及天沟有雨水下渗。
②防治措施:屋面漏水多发生在屋面板与采光板、通风设备之间的搭接处,故应对上述位置作重点检查。天沟漏水除多发生在搭接位置外,要特别注意屋面板伸入到无沟处的搭接收边,要防止雨水倒流进室内;同时要注意天沟内的排水管帽应使用球型管帽,不宜使用平蓖管帽,以免造成排水不畅;
3结语
大型工业钢结构厂房安装的诸多质量通病,虽然是诸多困难因素综合影响的结果,但并不是不可以克服的。如果从基础施工到后续的安装等各个施工工序有严格的质量控制,将误差限制在规范允许的范围内,就能够保证工程最终的质量能够满足相应的规范要求。
参考文献
[1]吴青工业厂房安装相关质量管理工作建材世界2013-12-15
[2]朱生论钢结构厂房施工工艺及安装质量通病黑龙江科技信息2010-06-25
[3]刘赛龙钢结构厂房安装质量通病及其预控措施中小企业管理与科技(上旬刊) 2009-06-05
关键词:工业厂房;钢结构;安装;通病
0引言
我国大型工业厂房随着国民经济的持续向好而不断新建或扩建,钢结构的大型工业厂房,由于自重轻、强度高、抗震性好、造价低、施工工期短等独特优点,取代了传统的砖混结构、混凝土框架结构的工业厂房,在大型工业厂房、公共建筑中得到了广泛应用。但是,由于大型工业厂房制作、安装工艺复杂、精度要求高,特别是安装过程中,质量问题经常出现,且呈现复杂、可变与频发的特点。因此,加强对大型工业厂房钢结构常见安装质量通病及对策的研究十分重要。
1大型工业厂房安装工程
1.1 工程概况
某“5.12”灾后重建项目,需要建大型工业生产车间。该车间分多层、多个跨区组成。车间廠房柱采用格构式钢柱及H型钢柱,屋面采用屋架及H型钢屋面梁,熔炼跨的钢柱承担上下两层行车。
1.2工程特点
本工程施工任务重、工期紧,涉及专业多,工序交叉严重,钢构件数量多,部分构件单件重、体积大,且现场无法提前放置即将安装的构件。车间工艺对钢结构安装精度要求高。钢柱在安装时,强夯后的区域回填不到位。
1.3 钢结构安装
(1)钢柱系统安装。钢柱系统采用钢柱单机旋转法吊装。吊装顺序自南而北,自西向东。钢柱吊装就位后初步调整偏差,用缆风绳初步固定,再用楔子等精调。
(2)吊车梁系统安装。钢吊车梁的校正主要是标高、直线度、垂直度和轨距等的调整。
(3)屋面系统安装。主要是对托架、屋架及H型钢屋面梁进行安装。
2常见安装质量通病及对策
2.1 钢结构基础问题
(1)地脚螺栓安装尺寸超差
①具体表现:地脚螺栓露出长度不足,地脚螺栓螺纹长度不足,地脚螺栓螺纹未作保护。
②防治措施:不使用过期或已经损坏的校正仪器,定期复测原始控制定位点。底脚螺栓固定措施必须牢靠。施工前仔细核对设计图纸,对螺栓的螺纹进行保护和使用前的清理与试拧工作,对螺栓露出长度过短或螺纹可用长度过短的地脚螺栓,采取补救接长等措施。
(2)柱脚钢垫板不正确
①具体表现:柱脚钢垫板大小不一;垫板间接触不紧贴,垫板填设位置随意,每组垫板的块数过多,垫板未焊接固定;垫板边缘有氧化铁渣和毛刺。
②防治措施:钢柱脚钢垫板的面积应根据基础混凝土的抗压强度、柱脚底板下细石混凝土二次浇灌前柱底承受的荷载和地脚螺栓的紧固轴力计算的确定。垫板的组合和设置应根据规范和设计要求严格执行。垫板的板与板、与底板等板间在二次浇灌混凝土前应焊接固定。
2.2待安装钢构件质量问题
(1)现场待安装构件几何尺寸超差
①具体表现:现场待安装构件变形。
②防治措施:钢构件进场安装前应进行复测,运输应选用合适的车辆,并注意支点的设置和绑扎方法。安装现场场地应平整坚定,排水情况良好。安装现场构件堆放应有足够的支承面,堆放层次应视构件重量而定。对构建几何尺寸超差和永久变形,应矫正,并经检查合格后才能进入安装。
(2)构件基准标记不全
①具体表现:钢柱等主要构件侧面无中心线标记;钢柱无标高基准线标记;一个分项工程检验批中的钢柱等主要构件基准标记方向不一致。
②防治措施:安装单位应及时与构件制作单位沟通,提出构件中心线和标高基准点的位置方向;构件加工出厂前应正确标志标高基准点和中心线,并检查合格;进入安装现场的构件应及时抽查复测中心线和标高基准点标记的正确性。
2.3安装技术问题
(1)吊车梁摆动
①具体表现:安装在牛腿(梁)上的行车梁不平,使吊车在行走的时候不能保证水平,不能平稳的行驶。
②防治措施:吊车梁的钢板弹簧垫片在牛腿上的焊接质量需要确保;对固定螺栓逐个全数检查。
(2)吊装方式引起构件变形导致安装偏差
①具体表现:对于跨度或长度较大的钢梁等横向构件,由于吊装前未对构件产生的变形及时校正以及吊装时选择吊点位置不当等原因,使构件吊装时处于变形状态,安装后导致构件安装偏差不符合规范及设计要求。
②防治措施:在构件吊装前,必须对运往现场的构件长度、水平度、垂直度和连接节点的位置等进行详细的检查,必须保证构件符合《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)和设计要求。若当构件存在变形时,应按照规范规定和设计要求进行校正。
凡是跨度或长度尺寸较长、侧向刚度较差的构件,在吊装之前应正确的选择吊点,可通过计算或试吊法进行确定,必要时按构件的结构特性予以加固,以防止构件再产生变形。
(3)高强螺栓连接不符合要求
①具体表现:钢结构螺栓的螺帽拧紧程度不一,同厚度连接件螺杆露出螺母长度不均、孔位偏差时采用气割或电焊进行扩孔。本工程使用的高强螺栓为M20×75,终拧扭矩值为435 kN•m,但在实际终拧时,发现扭矩扳手扭矩值却为325 kN•m和625 kN•m。
②防治措施:拧紧高强螺栓时,按正确的程序依次由中间向外侧对称进行,拧紧高强螺栓的工具必须与螺栓的规格一致,严禁两人合力或用套管加大臂长的方法拧紧,以防超拧或受力不均匀。使用螺栓的长度应符合设计要求,现场不得任意更改螺栓长度和随意替换使用。
安装前,对构件上的孔径和孔距进行复核,复核后方可吊装。若孔径或孔距有偏差时,必须采取过孔冲或补焊后,重新制孔,严禁使用气割或电焊扩孔。高强螺栓终拧,必须使用经检测合格后的专用扳手。
(4)暗扣式屋面板、固定支架和咬口不达要求
①具体表现:暗扣式屋面板、固定支架质量差,厚度和强度不符合要求;固定支架漏设,在风力作用下,支架被拉直或拉脱,导致屋面板被掀起;暗扣式屋面板咬口未采用机械咬口,采用人工咬口,咬口不彻底、不连续。
②防治措施:暗扣式屋面板固定支架必须符合相关规定要求,厚度不得低于1.2mm,布设时必须每波每檩条一个,不得遗漏;屋面板咬口必须使用与屋面板型相配套的专用咬口机进行咬口;屋面板咬口时,必须将固定支架与屋面板一同咬住,应避免固定支架属于无咬合状态;设置专职的质检员进行检查。
屋面板施工前,应明确施工步骤、安装流程,向施工人员做好技术交底工作,施工中严格按照安装流程进行操作。
(5)钢柱垂直偏差不符合要求
①具体表现:钢柱吊装后,由于没有及时加柱脚垫块,或是垫块放置不平稳,导致钢柱垂直偏差严重。
②防治措施:钢柱吊装完成后,要在柱脚的四个方向及时加塞钢垫块,防止钢柱加荷后失稳变形。当测量整体校正完成之后,要及时进行二次灌浆,并要确保灌浆质量。
(6)屋顶搭接收口收边、密封胶不好
①具体表现:屋面及天沟有雨水下渗。
②防治措施:屋面漏水多发生在屋面板与采光板、通风设备之间的搭接处,故应对上述位置作重点检查。天沟漏水除多发生在搭接位置外,要特别注意屋面板伸入到无沟处的搭接收边,要防止雨水倒流进室内;同时要注意天沟内的排水管帽应使用球型管帽,不宜使用平蓖管帽,以免造成排水不畅;
3结语
大型工业钢结构厂房安装的诸多质量通病,虽然是诸多困难因素综合影响的结果,但并不是不可以克服的。如果从基础施工到后续的安装等各个施工工序有严格的质量控制,将误差限制在规范允许的范围内,就能够保证工程最终的质量能够满足相应的规范要求。
参考文献
[1]吴青工业厂房安装相关质量管理工作建材世界2013-12-15
[2]朱生论钢结构厂房施工工艺及安装质量通病黑龙江科技信息2010-06-25
[3]刘赛龙钢结构厂房安装质量通病及其预控措施中小企业管理与科技(上旬刊) 2009-06-05