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【摘 要】 随着钢材品种与产量的增加,钢材质量也得到了相应的提高。考虑到钢结构跨度大、施工进度快、利用空间大等特点,对钢结构施工管理与质量的控制逐渐地引起业内专家人士的重视。本文主要就是针对厂房钢结构施工质量来进行分析。
【关键词】 钢结构厂房;施工质量;控制
目前在厂房钢结构的工程施工过程中钢结构制作、安装,一般采用同一施工单位。只有加强监督检查工程的工序质量、施工的过程,不断增强相应施工单位质量意识,健全其质量保证体系,才能保证钢结构工程的可靠及安全。
1、钢结构的特点
1.1优点。第一,施工周期较短:能够通过工厂化实施生产,有利于施工周期缩短;第二,空间大:由于钢材的抗侧弯强度与抗压强度一般要高出混凝土7-9倍,在相同强度要求下,钢结构的使用利于有效空间的增大,缩小建筑物结构体积;第三,可循环利用:钢结构材料在拆除之后还可以继续使用,这是其他的建筑结构材料无法比拟的一大优势。
1.2缺点。第一,耐火性较差:相比钢筋混凝土,钢材本身的导热系数较高,一旦达到了600℃,钢材就会失去本身的强度与刚度;第二,耐腐蚀性较差:钢材的表面铁原子会同空气当中的氧发生化学反应,从而形成氧化铁,并且随着时间的推移氧化铁还会不断地增加,这一现象会对钢结构的使用安全造成危害,导致钢结构提前被破坏。
2、钢结构施工事前管理与质量控制
钢结构施工之前的管理与质量控制主要是做好施工准备工作的控制。在施工现场设置施工项目部,明确项目部人员的联系方式,制定出合理的质量计划、施工组织设计、施工技术和焊接作业指导书这样才有利于加深项目部和业主、监理单位之间的联系。另外对于施工图纸也需要严格审核,做好新技术、新工艺与新材料的应用。由质量安全监督部门做好安全技术交底与项目质量检查工作,完善钢结构施工的事前管理。
3、施工前准备工作
钢结构工程施工前准备工作主要包括:二次转化施工图纸、编制施工方案、制定焊接工艺。下面进行详细介绍:
3.1钢结构施工图纸的二次转化。钢结构施工的二次转化图一般由钢结构制作、施工单位完成,因此施工单位在施工前必须对设计图纸进行转化,转化成可以指导施工的图纸,尤其是连接节点图。
3.2施工方案的编制。施工方案是施工单位全面指导工程实施的技术性文件,施工方案的完善程度直接影响工程的质量。钢结构在施工前必须编制施工方案,施工方案必须有工程的针对性,能指导工程施工,并且必须经过有关部门审批。
3.3焊接工艺的制定。焊接工艺是指导现场施工的技术性文件。施工单位在施工前应根据工程所用材料的特点、结构安全性要求以及工程所处地区的环境特点进行焊接工艺评定,尤其是对使用新工艺、新材料的工程,并根据焊接工艺评定报告制定出符合施工要求的焊接工艺,指导现场施工。
4、制作过程的质量控制
该过程中的质量控制要点主要有原材料、零件及钢部件加工、构建组装、构件焊接、钢构件运输和堆放等的质量控制。下面进行详细介绍。
4.1对于原材料的质量控制。工程中所用的涂装材料、钢材等主辅材的规格、品种等要符合国家相关标准要求,进口材料需符合设计和合同的相关要求。此外,必须对有要求复检的材料进行复检。
4.2对于零件及钢部件加工的质量控制。该部分主要包括对零部件外形尺寸、变形量等的控制。
4.3对于构件组装的质量控制。由于现在常用H型钢作为厂房钢结构的立柱,所以在焊接H型钢时,主要对外形尺寸、焊接质量、拼接后变形量等进行控制。
4.4对于构件焊接的质量控制。依据使用材料的焊接性能、接头形状、焊接间隙等焊接工艺对构件进行焊缝,且焊缝外观的质量必须满足相应质量要求。对于设计要求中的全焊透一、二级焊缝采取射线探伤等进行内部缺陷检验。
4.5对于钢构件运输和堆放的质量控制。该方面主要是防止构件的油漆脱落、变形。对于超长的部件应对其加以支撑来防止其发生变形。
5、钢结构安装施工质量控制
在钢结构安装施工期间,钢构件制作加工并检验合格后,就可以运送到现场进行安装。在安装时,考虑到钢结构件本身的体积与重量,在钢结构材料吊装过程中需根据安装现场的实际情况选用合适的起重机具进行吊装。在吊装过程中要考虑到分片分区这个基础条件。综合吊装方式可以选择从平面的中间开始,也可以选择从某一个对称节间开始,将一个节间的柱网作为吊装单元,然后按照钢柱到钢梁、钢柱到支撑的顺序进行吊装,待形成一个刚体后再向四周围扩散,在垂直方向上,按照从下到上顺序,这样有利于结构的整体稳定性,另外,在安装时,也要注意一节间与一节间的安装顺序,在工艺上选择对称安装、对称固定的方式,才有利于节点焊接变形与误差积累的消除。
由于施工现场的焊接通常为高空作业,所处的焊接环境、条件都较差,因此该焊接过程应由具有熟练的焊接技术的工人按照焊接工艺要求进行。对于焊缝,一、二级焊缝不能有夹渣、气孔等,一级焊缝不存在未满焊、咬边等缺陷。需要满足立柱、吊车梁等的对接焊缝为一、二级焊缝的各项指标要求。
高强螺栓安装之前,必须保证其按照规范对其进行了管理、保存、发放和使用。此外,在安装前,还要对高强螺栓的连接进行复检,并进行摩擦面抗滑移动系数的实验。安装前,高强螺栓的连接板要清洗干净,在安装的过程中板叠的接触面要保持平整,且接触面的比例要大于总面积的75%,边缘缝隙小于等于0.8mm。除了上面提到的,高强螺栓不可作为临时安装螺栓,大六角的高强度螺栓应被检查在安装终拧后的48h之内。
6、钢结构连接施工质量控制
钢结构连接包含了螺栓连接、铆接连接、焊接连接。民用建筑与工业建筑主要是使用焊接与螺栓连接。焊接连接优点:加工方便,构造简单,不会削弱焊件的截面,有利于自动化操作,能够节约钢材。除开少数需要直接承受动力荷载结构的连接之外,在建筑钢结构连接上都可以使用焊接连接。在焊接中,电弧焊的质量比较可靠,也是最常见的一种方式。另外,对接焊接分为不熔透、半熔透与完全熔透三种。在焊接完成后,需要进行质量检验,对于不合格焊件,应该做好相应处理,避免焊件的整体性能受到影响。
7、防腐质量控制
该过程主要包括:除锈质量控制、防火涂料涂装质量控制、油漆涂装质量控制。
7.1钢结构的除锈应达到设计的要求。由于钢材除锈的方法不同,为了达到除锈目的,需要使用不同防腐材料。通常厂房钢结构除锈等级为Sa2或Sa1/2。
7.2防火涂料涂装需要進行复检。防火涂料涂装的抗压强度、粘结度必须符合现行国家标准。涂料涂层表面质量、厚度需符合国家的相关规范要求和工程设计的要求。
7.3构件表面清洁后才可进行涂底漆。按照工程设计的要求,对涂装材料进行涂刷。通常厂房钢结构中要求二底、二中、二面的总厚度为150μm。
由于钢结构过程具有造价低、施工速度快等特点,钢结构工程已经广泛应用到了建筑行业。大量钢结构的工业厂房、桥梁、住宅小区等陆续出现,取代了传统结构的建筑,如混凝土结构、砖混结构等。随着钢结构工程广泛应用到建筑领域,特别是工业建筑,许多结构承受动力载荷,工程结构安全和使用寿命直接受到施工质量好坏的影响。综上所述,钢结构的施工质量变得更加重要。
参考文献:
[1]刘庆明.钢结构工程建设项目施工质量管理研究[D].燕山大学,2013.
[2]余跃进.试论钢结构厂房施工与安装质量控制要点[J].中国新技术新产品,2013,17:66.
[3]刘观荣.厂房钢结构工程施工质量技术探讨[J].黑龙江科技信息,2013,23:180.
【关键词】 钢结构厂房;施工质量;控制
目前在厂房钢结构的工程施工过程中钢结构制作、安装,一般采用同一施工单位。只有加强监督检查工程的工序质量、施工的过程,不断增强相应施工单位质量意识,健全其质量保证体系,才能保证钢结构工程的可靠及安全。
1、钢结构的特点
1.1优点。第一,施工周期较短:能够通过工厂化实施生产,有利于施工周期缩短;第二,空间大:由于钢材的抗侧弯强度与抗压强度一般要高出混凝土7-9倍,在相同强度要求下,钢结构的使用利于有效空间的增大,缩小建筑物结构体积;第三,可循环利用:钢结构材料在拆除之后还可以继续使用,这是其他的建筑结构材料无法比拟的一大优势。
1.2缺点。第一,耐火性较差:相比钢筋混凝土,钢材本身的导热系数较高,一旦达到了600℃,钢材就会失去本身的强度与刚度;第二,耐腐蚀性较差:钢材的表面铁原子会同空气当中的氧发生化学反应,从而形成氧化铁,并且随着时间的推移氧化铁还会不断地增加,这一现象会对钢结构的使用安全造成危害,导致钢结构提前被破坏。
2、钢结构施工事前管理与质量控制
钢结构施工之前的管理与质量控制主要是做好施工准备工作的控制。在施工现场设置施工项目部,明确项目部人员的联系方式,制定出合理的质量计划、施工组织设计、施工技术和焊接作业指导书这样才有利于加深项目部和业主、监理单位之间的联系。另外对于施工图纸也需要严格审核,做好新技术、新工艺与新材料的应用。由质量安全监督部门做好安全技术交底与项目质量检查工作,完善钢结构施工的事前管理。
3、施工前准备工作
钢结构工程施工前准备工作主要包括:二次转化施工图纸、编制施工方案、制定焊接工艺。下面进行详细介绍:
3.1钢结构施工图纸的二次转化。钢结构施工的二次转化图一般由钢结构制作、施工单位完成,因此施工单位在施工前必须对设计图纸进行转化,转化成可以指导施工的图纸,尤其是连接节点图。
3.2施工方案的编制。施工方案是施工单位全面指导工程实施的技术性文件,施工方案的完善程度直接影响工程的质量。钢结构在施工前必须编制施工方案,施工方案必须有工程的针对性,能指导工程施工,并且必须经过有关部门审批。
3.3焊接工艺的制定。焊接工艺是指导现场施工的技术性文件。施工单位在施工前应根据工程所用材料的特点、结构安全性要求以及工程所处地区的环境特点进行焊接工艺评定,尤其是对使用新工艺、新材料的工程,并根据焊接工艺评定报告制定出符合施工要求的焊接工艺,指导现场施工。
4、制作过程的质量控制
该过程中的质量控制要点主要有原材料、零件及钢部件加工、构建组装、构件焊接、钢构件运输和堆放等的质量控制。下面进行详细介绍。
4.1对于原材料的质量控制。工程中所用的涂装材料、钢材等主辅材的规格、品种等要符合国家相关标准要求,进口材料需符合设计和合同的相关要求。此外,必须对有要求复检的材料进行复检。
4.2对于零件及钢部件加工的质量控制。该部分主要包括对零部件外形尺寸、变形量等的控制。
4.3对于构件组装的质量控制。由于现在常用H型钢作为厂房钢结构的立柱,所以在焊接H型钢时,主要对外形尺寸、焊接质量、拼接后变形量等进行控制。
4.4对于构件焊接的质量控制。依据使用材料的焊接性能、接头形状、焊接间隙等焊接工艺对构件进行焊缝,且焊缝外观的质量必须满足相应质量要求。对于设计要求中的全焊透一、二级焊缝采取射线探伤等进行内部缺陷检验。
4.5对于钢构件运输和堆放的质量控制。该方面主要是防止构件的油漆脱落、变形。对于超长的部件应对其加以支撑来防止其发生变形。
5、钢结构安装施工质量控制
在钢结构安装施工期间,钢构件制作加工并检验合格后,就可以运送到现场进行安装。在安装时,考虑到钢结构件本身的体积与重量,在钢结构材料吊装过程中需根据安装现场的实际情况选用合适的起重机具进行吊装。在吊装过程中要考虑到分片分区这个基础条件。综合吊装方式可以选择从平面的中间开始,也可以选择从某一个对称节间开始,将一个节间的柱网作为吊装单元,然后按照钢柱到钢梁、钢柱到支撑的顺序进行吊装,待形成一个刚体后再向四周围扩散,在垂直方向上,按照从下到上顺序,这样有利于结构的整体稳定性,另外,在安装时,也要注意一节间与一节间的安装顺序,在工艺上选择对称安装、对称固定的方式,才有利于节点焊接变形与误差积累的消除。
由于施工现场的焊接通常为高空作业,所处的焊接环境、条件都较差,因此该焊接过程应由具有熟练的焊接技术的工人按照焊接工艺要求进行。对于焊缝,一、二级焊缝不能有夹渣、气孔等,一级焊缝不存在未满焊、咬边等缺陷。需要满足立柱、吊车梁等的对接焊缝为一、二级焊缝的各项指标要求。
高强螺栓安装之前,必须保证其按照规范对其进行了管理、保存、发放和使用。此外,在安装前,还要对高强螺栓的连接进行复检,并进行摩擦面抗滑移动系数的实验。安装前,高强螺栓的连接板要清洗干净,在安装的过程中板叠的接触面要保持平整,且接触面的比例要大于总面积的75%,边缘缝隙小于等于0.8mm。除了上面提到的,高强螺栓不可作为临时安装螺栓,大六角的高强度螺栓应被检查在安装终拧后的48h之内。
6、钢结构连接施工质量控制
钢结构连接包含了螺栓连接、铆接连接、焊接连接。民用建筑与工业建筑主要是使用焊接与螺栓连接。焊接连接优点:加工方便,构造简单,不会削弱焊件的截面,有利于自动化操作,能够节约钢材。除开少数需要直接承受动力荷载结构的连接之外,在建筑钢结构连接上都可以使用焊接连接。在焊接中,电弧焊的质量比较可靠,也是最常见的一种方式。另外,对接焊接分为不熔透、半熔透与完全熔透三种。在焊接完成后,需要进行质量检验,对于不合格焊件,应该做好相应处理,避免焊件的整体性能受到影响。
7、防腐质量控制
该过程主要包括:除锈质量控制、防火涂料涂装质量控制、油漆涂装质量控制。
7.1钢结构的除锈应达到设计的要求。由于钢材除锈的方法不同,为了达到除锈目的,需要使用不同防腐材料。通常厂房钢结构除锈等级为Sa2或Sa1/2。
7.2防火涂料涂装需要進行复检。防火涂料涂装的抗压强度、粘结度必须符合现行国家标准。涂料涂层表面质量、厚度需符合国家的相关规范要求和工程设计的要求。
7.3构件表面清洁后才可进行涂底漆。按照工程设计的要求,对涂装材料进行涂刷。通常厂房钢结构中要求二底、二中、二面的总厚度为150μm。
由于钢结构过程具有造价低、施工速度快等特点,钢结构工程已经广泛应用到了建筑行业。大量钢结构的工业厂房、桥梁、住宅小区等陆续出现,取代了传统结构的建筑,如混凝土结构、砖混结构等。随着钢结构工程广泛应用到建筑领域,特别是工业建筑,许多结构承受动力载荷,工程结构安全和使用寿命直接受到施工质量好坏的影响。综上所述,钢结构的施工质量变得更加重要。
参考文献:
[1]刘庆明.钢结构工程建设项目施工质量管理研究[D].燕山大学,2013.
[2]余跃进.试论钢结构厂房施工与安装质量控制要点[J].中国新技术新产品,2013,17:66.
[3]刘观荣.厂房钢结构工程施工质量技术探讨[J].黑龙江科技信息,2013,23:180.