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摘要：钢结构厂房的应用越来越普遍，在施工时，经常会遇到各种质量问题，对这些质量问题进行产生的原因及其防治措施的总结和探讨，找出预防问题出现，解决问题的方法。
关键词：钢结构厂房 质量问题 原因 处理措施
钢结构作为一种承重结构体系，其自重轻、高强度、优越的抗震性能、工业装配化程度高、建造时间短、耐用、节能、可回收利用等众多优点，深受建筑师和结构工程师的青睐。到目前为止，许多经典的钢结构建筑物不胜枚举。这些高难度的作品足以说明钢结构的发展取得了巨大的成就。与此同时，各种类型的钢结构事故造成了重大的经济损失和人员伤亡，教训惨痛。事故仍在不断发生，原因有很多，也很复杂，既有自然灾害引起的，也有施工不当导致的，还有由于施工人员的技术水平造成的。本文结合工作经验，对钢结构质量通病原因分析及防治措施进行分析和探讨。
1 钢材本身存在的问题
把质量关，应从源头抓起，钢材材料的质量很关键。作为设计人员，应根据材料的性能，建筑物的实际情况，选取合适的材料。所选钢材的材质等级和技术标准应符合工程设计要求。同时，材料入库前必须严格执行检验制度，钢材的堆放要尽量减少钢材的变形和锈蚀。
钢材的表面质量问题主要有结疤、表面裂纹及皮下气泡等；低倍缺陷主要有缩孔、疏松、偏析、气泡、夹杂和夹渣、翻皮、裂纹、白点等。另一方面，目前市场上许多假冒伪劣的钢材存在，我们要了解这些问题，在采购钢材时就能严把质量关。
2 钢结构构件的制作
钢结构构件加工之前，首先需要对设计图进行深化，生成钢结构工厂加工详图。在制作开始前，技术人员应该对详图进行复查，根据设计要求编制工厂加工方案并组织工程相关各部门进行技术交底。根据项目要求，编制焊接工艺评定报告，并通过试验完成焊接工艺评定报告填写。同时，物资管理人员应该按照图纸及设计要求，向物资采购部门提交材料采购预算。钢结构工厂加工的生产流程主要有下料、号料、切割下料、平直矫正、边缘及端部加工、滚圆、煨弯、制孔、钢结构组装、焊接、摩擦面处理、涂装。
下料工序属于构件制作之前的龙头，其质量的好坏对下道工序有着直接的影响，严重时会导致下料的零部件全部的报废，所以在下料之前必须加强过程的质量监控。下料尺寸应该严格按照图纸尺寸，对于异形的零件，尽可能采用数控切割机或者等离子切割机进行下料，确保下料尺寸的精度。制孔精度也要严格把控，在条件允许的情况下，尽量采用数控钻床制孔。对于连接板上的成排布置的孔洞尽可能做到与构件组合套钻，确保现场安装的穿孔率。该工序的产生的质量问题主要表现在：氧割（气割）、等离子切割等高温高热的工艺过程中不可避免的会产生长条和薄板类型的零部件在切割中变形较大；钢材本身存在夹渣和成份分布不均匀造成切割面出现马牙纹、节瘤、割痕深度超标准；未考虑后续工序的收缩变形，气割或锯切的零部件尺寸超标；工艺文件编制的失误造成批量零部件报废；下料切割的尺寸不符合标准的要求。
3 钢结构构件的连接
3.1 螺栓连接
3.1.1 普通连接 普通螺栓作为永久连接螺栓时应注意：螺栓头和螺母应和结构件的表面及垫圈密贴，下面放置一个平垫圈，以增大承压面；对于动荷载或者重要部位的螺栓连接应按设计要求放置弹簧垫圈，弹簧垫圈必须设置在螺母一侧；对于工字钢和槽钢翼缘之类上倾斜面的螺栓连接，应放置斜垫圈垫平，使螺母和螺栓的头部支撑面垂直于螺杆。永久性普通螺栓紧固质量，可采用锤击法检查。
3.1.2 高强度螺栓 高强螺栓施工中应注意：严禁用火焰或电焊切割高强度螺栓梅花头；高强螺栓入库应按规格分类存放，并防雨、防潮。遇有螺栓、螺母不配套，螺纹有损伤时，不得使用。螺栓、螺母或垫圈有锈蚀，应抽样检查紧固轴力，满足要求后方可使用。螺栓等不得被泥土、油污沾污，保持洁净、干燥的状态。必须按批号，同批内配套使用，不得混放、混用。螺栓拧紧后，外露2～3扣螺纹的余长。遇到现场穿孔有问题时，不得用火焰切割扩孔，应用铰刀或钻床扩孔，扩孔后应重新清理孔周围毛刺。并保证扩孔后，孔径不能超过螺栓直径的1.2倍，遇有漏钻孔的情况时，应采用机械补钻。
3.2 焊接 焊接是一种局部加热的工艺过程。被焊构件将不可避免地产生焊接残余应力和变形，这些变形将会给构件的受力性能造成一定影响。对于重要承重构件，如果处理不好残余应力影响，将会给结构造安全成严重的潜在危害。
焊缝缺陷通常有裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合、未焊透、形状缺陷等。产生裂纹的处理方法是在裂纹两端钻止裂孔或铲除裂纹处的焊缝金属，进行补焊。孔穴通常分为气孔和弧坑缩孔两种。气孔的处理方法是铲去气孔处的焊缝金属，然后补焊；弧坑缩孔的处理方法是在弧坑处补焊。固体夹杂有夹渣和夹钨两种。夹渣的处理方法是铲除夹渣处的焊缝金属，然后补焊；夹钨的处理方法是挖去夹钨处缺陷金属，重新补焊。未熔合的处理方法是铲除未熔合处的焊缝金属后补焊。未焊透的处理方法是对敞开性好的结构单面未焊透，可在焊缝背面直接补焊，对于不能直接补焊的重要焊件，应铲去未焊透的焊缝金属，重新补焊。产生咬边的处理方法是轻微的、浅的咬边可用机械方法修锉，使其平滑过渡；严重的、深的咬边应进行焊补等。
4 钢结构涂装
该工序的质量问题主要有构件表面的漆膜大面积或者局部脱落，产生流挂现象，漆膜的厚度不够、分布不均、颜色色差较大。
在涂装过程中要严格按照施工工艺的要求做，涂料品种、涂层层数，涂层厚度等均应满足设计要求，当设计对涂层厚度无要求时，应符合规范要求。特别是防火涂料，涂层厚度非常关键。防火涂料和防腐入料的涂装油漆工属于特殊工种，操作者必须有特殊工种上岗证。防火涂料和防腐涂料要有相容性。
5 钢结构构件的变形问题
5.1 构件在运输时发生变形，出现死弯或缓弯 为了防止这类问题的发生，应有一些预防措施。构件制作过程中，尽量采用减少焊接变形的措施，控制构件组装和焊接过程的形变量，保证构件制作精度符合规范和设计要求。运输之前，应对构件妥善打包，应根据构件的受力特点采用合适的胎架胎具，在保证包装安全的同时尽可能使构件的受力合理，在装运过程中要在构件之间垫以木方或橡胶垫板等，以免在包装运输过程中造成额外的变形和挠度，保证构件成品质量。用千斤顶或其他工具矫正或辅以氧乙炔火焰烤后矫正死弯变形；采取氧乙炔火焰加热矫正缓弯变形。 5.2 钢梁构件扭曲超公差 构件拼装前，应先搭设水平平台，并用水准仪超平。组装应在平台上进行，焊接时要保证构件与平台贴合，防止局部翘曲。对于长焊缝，尽量采用从中间向两边对称施焊。对于刚性较差的构件，在焊接和翻身时，要进行临时加固，确保焊接成形质量。
5.3 构件起拱量的控制 这里主要是解决公差允许范围的起拱。在安装之前，对成品构件，严格按照规范和设计要求进行外观尺寸检查。在现场架设安装完成后，应校核安装整体精度满足规范要求。对于不符合规范的变形和挠度，应及时矫正，严格控制偏差的累积。
6 钢结构安装问题
钢结构安装工程施工时，一次性将柱子安装并校正后再安装柱间支撑、吊车梁等，此种方法尤其适合移动较方便的履带式起重机；对于采用汽车式起重机时，考虑到移动不方便，可以以2-3个轴线为一个单元进行节间构件安装。
对于屋盖系统安装通常采用“节间综合法”吊装，即吊车一次安装完一个节间的全部屋盖构件后，再安装下一个节间的屋盖构件。
柱子安装时为避免出现整体或布局偏移、标高有误、丝扣未采取保护措施、框架柱柱脚底板水平度差、锚栓不垂直、基础施工后预埋锚栓水平误差偏大等问题，应在钢柱吊装回直后，慢慢的插进地脚锚固螺栓找正平面位置。进过平面位置校正，垂直度初较、柱顶四面拉上临时揽风钢丝绳，地脚锚固螺栓临时固定后，起重机方可脱钩。再次对钢柱进行复核，具体可优先采用揽风绳校正；对于不便采用揽风绳校正的钢柱，可采用调撑杆或千斤顶校正。在复校的同时柱脚底板与基础间间隙垫紧垫铁，复校后拧紧锚固螺栓，并将垫铁点焊固定，并拆除揽风绳。
钢屋架侧向刚度较差，安装前需进行吊装稳定性验算，稳定性不足时应进行吊装临时加固，通常在钢屋架上下弦处绑扎杉木杆加固。如果吊装机械性能允许，屋面系统结构可采用扩大拼装后进行组合吊装，即在地面上将两榀屋架及其上的天窗架、檩条、支撑等拼装成整体后一次吊装。
7 总结
以上主要是讲到钢结构在制作安装的过程中会出现的问题及施工要点，钢结构在使用阶段也会出现各种问题影响到厂房的使用功能和耐久性。面对各种问题，我们要总结经验教训，做好施工前的准备工作，加强岗前培训，让技术人员、工人学习规范标准和操作规程，注重施工过程中的管理，严格进行质量控制和监督检查，做好各工序检查验收，才能保证钢结构工程的整体质量。
参考文献：
[1]王新仕.钢结构在厂房建设中的应用与施工[J].沿海企业与科技.2008(12).
[2]唐建林.浅谈现场监理对钢结构的质量控制[J].四川建材. 2008(06).
[3]肖红莲.浅谈钢结构在土木工程中的应用[J].科技资讯.2012(03).
作者简介：
马甜伟（1985-），男，浙江东阳人，助工，学士学位，研究方向为建筑施工。
关键词：钢结构厂房 质量问题 原因 处理措施
钢结构作为一种承重结构体系，其自重轻、高强度、优越的抗震性能、工业装配化程度高、建造时间短、耐用、节能、可回收利用等众多优点，深受建筑师和结构工程师的青睐。到目前为止，许多经典的钢结构建筑物不胜枚举。这些高难度的作品足以说明钢结构的发展取得了巨大的成就。与此同时，各种类型的钢结构事故造成了重大的经济损失和人员伤亡，教训惨痛。事故仍在不断发生，原因有很多，也很复杂，既有自然灾害引起的，也有施工不当导致的，还有由于施工人员的技术水平造成的。本文结合工作经验，对钢结构质量通病原因分析及防治措施进行分析和探讨。
1 钢材本身存在的问题
把质量关，应从源头抓起，钢材材料的质量很关键。作为设计人员，应根据材料的性能，建筑物的实际情况，选取合适的材料。所选钢材的材质等级和技术标准应符合工程设计要求。同时，材料入库前必须严格执行检验制度，钢材的堆放要尽量减少钢材的变形和锈蚀。
钢材的表面质量问题主要有结疤、表面裂纹及皮下气泡等；低倍缺陷主要有缩孔、疏松、偏析、气泡、夹杂和夹渣、翻皮、裂纹、白点等。另一方面，目前市场上许多假冒伪劣的钢材存在，我们要了解这些问题，在采购钢材时就能严把质量关。
2 钢结构构件的制作
钢结构构件加工之前，首先需要对设计图进行深化，生成钢结构工厂加工详图。在制作开始前，技术人员应该对详图进行复查，根据设计要求编制工厂加工方案并组织工程相关各部门进行技术交底。根据项目要求，编制焊接工艺评定报告，并通过试验完成焊接工艺评定报告填写。同时，物资管理人员应该按照图纸及设计要求，向物资采购部门提交材料采购预算。钢结构工厂加工的生产流程主要有下料、号料、切割下料、平直矫正、边缘及端部加工、滚圆、煨弯、制孔、钢结构组装、焊接、摩擦面处理、涂装。
下料工序属于构件制作之前的龙头，其质量的好坏对下道工序有着直接的影响，严重时会导致下料的零部件全部的报废，所以在下料之前必须加强过程的质量监控。下料尺寸应该严格按照图纸尺寸，对于异形的零件，尽可能采用数控切割机或者等离子切割机进行下料，确保下料尺寸的精度。制孔精度也要严格把控，在条件允许的情况下，尽量采用数控钻床制孔。对于连接板上的成排布置的孔洞尽可能做到与构件组合套钻，确保现场安装的穿孔率。该工序的产生的质量问题主要表现在：氧割（气割）、等离子切割等高温高热的工艺过程中不可避免的会产生长条和薄板类型的零部件在切割中变形较大；钢材本身存在夹渣和成份分布不均匀造成切割面出现马牙纹、节瘤、割痕深度超标准；未考虑后续工序的收缩变形，气割或锯切的零部件尺寸超标；工艺文件编制的失误造成批量零部件报废；下料切割的尺寸不符合标准的要求。
3 钢结构构件的连接
3.1 螺栓连接
3.1.1 普通连接 普通螺栓作为永久连接螺栓时应注意：螺栓头和螺母应和结构件的表面及垫圈密贴，下面放置一个平垫圈，以增大承压面；对于动荷载或者重要部位的螺栓连接应按设计要求放置弹簧垫圈，弹簧垫圈必须设置在螺母一侧；对于工字钢和槽钢翼缘之类上倾斜面的螺栓连接，应放置斜垫圈垫平，使螺母和螺栓的头部支撑面垂直于螺杆。永久性普通螺栓紧固质量，可采用锤击法检查。
3.1.2 高强度螺栓 高强螺栓施工中应注意：严禁用火焰或电焊切割高强度螺栓梅花头；高强螺栓入库应按规格分类存放，并防雨、防潮。遇有螺栓、螺母不配套，螺纹有损伤时，不得使用。螺栓、螺母或垫圈有锈蚀，应抽样检查紧固轴力，满足要求后方可使用。螺栓等不得被泥土、油污沾污，保持洁净、干燥的状态。必须按批号，同批内配套使用，不得混放、混用。螺栓拧紧后，外露2～3扣螺纹的余长。遇到现场穿孔有问题时，不得用火焰切割扩孔，应用铰刀或钻床扩孔，扩孔后应重新清理孔周围毛刺。并保证扩孔后，孔径不能超过螺栓直径的1.2倍，遇有漏钻孔的情况时，应采用机械补钻。
3.2 焊接 焊接是一种局部加热的工艺过程。被焊构件将不可避免地产生焊接残余应力和变形，这些变形将会给构件的受力性能造成一定影响。对于重要承重构件，如果处理不好残余应力影响，将会给结构造安全成严重的潜在危害。
焊缝缺陷通常有裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合、未焊透、形状缺陷等。产生裂纹的处理方法是在裂纹两端钻止裂孔或铲除裂纹处的焊缝金属，进行补焊。孔穴通常分为气孔和弧坑缩孔两种。气孔的处理方法是铲去气孔处的焊缝金属，然后补焊；弧坑缩孔的处理方法是在弧坑处补焊。固体夹杂有夹渣和夹钨两种。夹渣的处理方法是铲除夹渣处的焊缝金属，然后补焊；夹钨的处理方法是挖去夹钨处缺陷金属，重新补焊。未熔合的处理方法是铲除未熔合处的焊缝金属后补焊。未焊透的处理方法是对敞开性好的结构单面未焊透，可在焊缝背面直接补焊，对于不能直接补焊的重要焊件，应铲去未焊透的焊缝金属，重新补焊。产生咬边的处理方法是轻微的、浅的咬边可用机械方法修锉，使其平滑过渡；严重的、深的咬边应进行焊补等。
4 钢结构涂装
该工序的质量问题主要有构件表面的漆膜大面积或者局部脱落，产生流挂现象，漆膜的厚度不够、分布不均、颜色色差较大。
在涂装过程中要严格按照施工工艺的要求做，涂料品种、涂层层数，涂层厚度等均应满足设计要求，当设计对涂层厚度无要求时，应符合规范要求。特别是防火涂料，涂层厚度非常关键。防火涂料和防腐入料的涂装油漆工属于特殊工种，操作者必须有特殊工种上岗证。防火涂料和防腐涂料要有相容性。
5 钢结构构件的变形问题
5.1 构件在运输时发生变形，出现死弯或缓弯 为了防止这类问题的发生，应有一些预防措施。构件制作过程中，尽量采用减少焊接变形的措施，控制构件组装和焊接过程的形变量，保证构件制作精度符合规范和设计要求。运输之前，应对构件妥善打包，应根据构件的受力特点采用合适的胎架胎具，在保证包装安全的同时尽可能使构件的受力合理，在装运过程中要在构件之间垫以木方或橡胶垫板等，以免在包装运输过程中造成额外的变形和挠度，保证构件成品质量。用千斤顶或其他工具矫正或辅以氧乙炔火焰烤后矫正死弯变形；采取氧乙炔火焰加热矫正缓弯变形。 5.2 钢梁构件扭曲超公差 构件拼装前，应先搭设水平平台，并用水准仪超平。组装应在平台上进行，焊接时要保证构件与平台贴合，防止局部翘曲。对于长焊缝，尽量采用从中间向两边对称施焊。对于刚性较差的构件，在焊接和翻身时，要进行临时加固，确保焊接成形质量。
5.3 构件起拱量的控制 这里主要是解决公差允许范围的起拱。在安装之前，对成品构件，严格按照规范和设计要求进行外观尺寸检查。在现场架设安装完成后，应校核安装整体精度满足规范要求。对于不符合规范的变形和挠度，应及时矫正，严格控制偏差的累积。
6 钢结构安装问题
钢结构安装工程施工时，一次性将柱子安装并校正后再安装柱间支撑、吊车梁等，此种方法尤其适合移动较方便的履带式起重机；对于采用汽车式起重机时，考虑到移动不方便，可以以2-3个轴线为一个单元进行节间构件安装。
对于屋盖系统安装通常采用“节间综合法”吊装，即吊车一次安装完一个节间的全部屋盖构件后，再安装下一个节间的屋盖构件。
柱子安装时为避免出现整体或布局偏移、标高有误、丝扣未采取保护措施、框架柱柱脚底板水平度差、锚栓不垂直、基础施工后预埋锚栓水平误差偏大等问题，应在钢柱吊装回直后，慢慢的插进地脚锚固螺栓找正平面位置。进过平面位置校正，垂直度初较、柱顶四面拉上临时揽风钢丝绳，地脚锚固螺栓临时固定后，起重机方可脱钩。再次对钢柱进行复核，具体可优先采用揽风绳校正；对于不便采用揽风绳校正的钢柱，可采用调撑杆或千斤顶校正。在复校的同时柱脚底板与基础间间隙垫紧垫铁，复校后拧紧锚固螺栓，并将垫铁点焊固定，并拆除揽风绳。
钢屋架侧向刚度较差，安装前需进行吊装稳定性验算，稳定性不足时应进行吊装临时加固，通常在钢屋架上下弦处绑扎杉木杆加固。如果吊装机械性能允许，屋面系统结构可采用扩大拼装后进行组合吊装，即在地面上将两榀屋架及其上的天窗架、檩条、支撑等拼装成整体后一次吊装。
7 总结
以上主要是讲到钢结构在制作安装的过程中会出现的问题及施工要点，钢结构在使用阶段也会出现各种问题影响到厂房的使用功能和耐久性。面对各种问题，我们要总结经验教训，做好施工前的准备工作，加强岗前培训，让技术人员、工人学习规范标准和操作规程，注重施工过程中的管理，严格进行质量控制和监督检查，做好各工序检查验收，才能保证钢结构工程的整体质量。
参考文献：
[1]王新仕.钢结构在厂房建设中的应用与施工[J].沿海企业与科技.2008(12).
[2]唐建林.浅谈现场监理对钢结构的质量控制[J].四川建材. 2008(06).
[3]肖红莲.浅谈钢结构在土木工程中的应用[J].科技资讯.2012(03).
作者简介：
马甜伟（1985-），男，浙江东阳人，助工，学士学位，研究方向为建筑施工。