剖析钢结构施工质量问题及预防措施

　　摘要：随着现代化建设的不断深入，建筑科技也在日新月异的发展，在众多的建筑工程学科中，钢结构一直以其显著的优点，应用于国民建设的各个领域，发挥着重要作用。而由于钢结构工程构件制作精度要求高，施工难度大，施工质量的好坏就直接影响工程结构的安全。本文就钢结构施工质量问题及预防措施做一定的研究。

　　关键词：钢结构 质量 问题 预防措施

　　引言：近几年来，随着建筑钢结构技术的迅速发展和机械化程度的日益提高，轻型金属板材及其配套的门式刚架等系列轻型钢结构已得到了较为广泛的应用。与此同时，建筑钢材、连接技术及加工、安装技术也进一步达到了系列配套的要求。然而，当今钢结构专业队伍素质良莠不齐，时有“家庭作坊”式的钢结构队伍充斥其中，对一般钢结构加工及安装知识了解甚少，致使在一些工程中发生工程质量隐患和质量事故。加强钢结构专业队伍素质的提高，已成为一项紧迫的任务。

　　一、钢结构工程中质量问题的特点

　　(1)复杂性

　　钢结构工程项目施工质量问题的复杂性，主要表现在引发质量问题的因素繁多，产生质量问题的原因也复杂，即使是同一性质的质量问题，原因有时也不一样，从而质量问题的分析、判断和处理增加了复杂性。例如焊接裂缝，其既可发生在焊缝金属中，也可发生在母材热影响中，既可在焊缝表面，也可在焊缝内部;裂缝走向既可平行于焊道，也可垂直于焊道，裂缝既可能是冷裂缝，也可能是热裂缝;产生原因也有焊接材料选用不当和焊接预热或后热不当之分。

　　(2)严重性

　　钢结构工程项目施工质量问题的严重性表现在：一般的，影响施工顺利进行，造成工期延误，成本增加，严重的，建筑物倒塌，造成人身伤亡，财产受损，引起不良的社会影响。

　　(3)可变性

　　钢结构工程施工质量问题还将随着外界变化和时间的延长而不断地发展变化，质量缺陷逐渐体现。例如，钢构件的焊缝由于应力的变化，使原来没有裂缝的焊缝产生裂缝：由于焊后在焊缝中有氢的活动的作用便可产生延迟裂缝。又如构件长期承受过载，则钢构件要产生下拱弯曲变形，产生隐患。

　　(4)频发性

　　由于我国现代建筑都是以混凝土结构为主，从事建筑施工的管理人员和技术人员对钢结构的制作和施工技术相对比较生疏，以民工为主的具体施工人员更不懂钢结构工程的科学施工方法，导致施工过程中的事故时常发生。

　　二、钢结构工程中常见的一些质量问题及预防措施

　　1、柱脚的制作安装

　　1.1往往容易遗忘抗剪槽的留设和抗剪件的设置。柱脚锚栓按承受拉力设计，计算时不考虑锚栓承受水平力。若未设置抗剪件，所有由侧向风荷载、水平地震荷载、吊车水平荷载等产生的柱底剪力，几乎都有柱脚锚栓承担，从而破坏柱脚锚栓。

　　1.2 柱脚底板与砼柱间空隙过小，使得灌浆料难以填入或填实。一般二次灌料空隙为50mm。

　　1.3有些工程地脚螺栓位置不准确，为了方便刚架吊装就位，在现场对底板进行二次打孔，任意切割，造成柱脚底板开孔过大，使得柱脚固定不牢，锚栓最小边(端)距亦不能满足规范要求。

　　预防措施：预埋地脚螺栓与砼短柱边距离过近。在钢屋架吊装时，经常不可避免的会人为产生一些侧向外力，而将柱顶部砼拉碎或拉崩。在预埋螺栓时，钢柱侧边螺栓不能过于靠边，应与柱边留有足够的距离。同时，砼短柱要保证达到设计强度后，方可组织钢屋架的吊装工作。

　　2、梁、柱连接与安装

　　2.1、多跨门式刚架中柱按摇摆柱设计，而实际工程却把中柱与斜梁焊死，致使实际构造与设计计算简图不符，造成工程事故。所以，安装要严格按照设计图纸施作。

　　2.2、翼缘板与加厚或加宽连接板对接焊缝时，未按要求做成倾斜度的过渡。对接焊缝连接处，若焊件的宽度或厚度不同，且在同一侧相差4mm以上者，应分别在宽度或厚度方向从一侧或两侧做成坡度不大于1：2.5(1：4)的斜角。

　　2.3、端板连接面制作粗燥，切割不平整，或与梁柱翼缘板焊接时控制不当，使端板翘曲变形，造成端板间接触面不吻合，连接螺栓不得力，从而满足不了该节点抗弯受拉、抗剪等结构性能。

　　2.4、刚架梁柱拼接时，把翼缘板和腹板的拼接接头放在同一截面上，造成工程隐患。拼接接头时，翼缘板和腹板的接头一定要按规定错开。

　　2.5、刚架梁柱构件受集中荷载处未设置对应的加劲肋，容易造成结构构件局部受压失稳。

　　2.6、连接高强螺栓不符合《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接的技术条件》或《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈型式尺寸与技术条件》的相关规定。高强螺栓拧紧分初拧、终拧，对大型节点还应增加复拧。拧紧应在同一天完成，切勿遗忘终拧。一定要在结构安装完成后，对所有的连接螺栓应逐一检查，以防漏拧或松动。

　　2.7、有些工程中高强螺栓连接面未按设计图纸要求进行处理，使得抗滑移系数不能满足该节点处抗剪要求。必须按照设计要求的连接面抗滑移系数去处理。

　　2.8、有的工程缺乏有针对性的吊装方案，吊装刚架时，未采用临时措施保证刚架的侧向稳定，造成刚架安装倒塌事故。应先安装靠近山墙的有柱间支撑的两榀刚架，而后安装其他刚架。头两榀刚架安装完毕后，应在两榀刚架间将水平系杆，檩条及柱间支撑，屋面水平支撑，隅撑全部装好，安装完成后应利用柱间支撑及屋面水平支撑调整构件的垂直度及水平度，待调整正确后方可锁定支撑，而后安装其他刚架。

　　3、地脚螺栓位移

　　3.1 施工准备

　　3.1.1 钢构件预检与配套。吊装单位应根据制造厂的测量报告，对钢构件进行复检和抽检。对钢构件预检的计量工具和计量标准应与制造厂一致。现场吊装应根据预检数据采取相应措施， 以保证吊装顺利进行。根据安装施工流水顺序进行构件配套。

　　3.1.2 钢柱基础检查。柱基的定位轴线、基准标高直接影响钢结构的安装质量。安装单位对柱基的预检重点是定位轴线间距、柱基面标高和地脚螺栓预埋位置。

　　3.1.3 标高块设置及柱底灌浆。根据钢柱预检结果，在柱子基础表面浇筑标高块。待第一节钢柱吊装、校正和锚固螺栓固定后，要进行钢柱的柱底灌浆。

　　3.1.4 钢构件堆放。根据安装流水顺序由中转堆场配套运入现场的钢构件，利用现场的装卸机械质量将其就位到安装机械的回车半径内。

　　3.1.5 安装机械的选择。

　　3.1.6 安装流水段的划分。

　　3.2 操作工艺

　　3.2.1 在吊装第一节钢柱时，应在预埋的地脚螺栓上加设保护套，以免钢柱就准时碰坏地脚螺栓的丝牙。

　　3.2.2 根据钢柱重量和起重机起重量，可采用双机抬吊或单机吊装。

　　3.2.3 钢柱就位后，先调整标高，再调整位移，最后调整垂直度。柱子要按规范规定的数值进行校正，标准柱子的垂直偏差应校正到零。为了控制安装误差，一般选择标准柱的柱基中心线为基础点，用激光经纬仪以基础点为依据对标准柱子的垂直度进行观测。标准柱一般是选择平面转角柱为标准柱。其他柱子通常以标准柱为依据用丈量法测定。

　　3.2.4 钢柱轴线位移校正，以下节钢柱顶部的实际柱中心线为准，安装钢柱的底部对准下节钢柱的中心线即可。

　　预控措施：

　　1、在预埋螺栓的定位测量时，厂房若从第一条轴线依次量测到最后一条轴线，往往容易产生累计误差，故宜从中间开始往两边测量。

　　2、预埋地脚螺栓尽量不要与硂结构中的钢筋焊接在一起，最好有一套独立的固定系统，如采用井字型钢管固定。在硂浇灌完成后要立即进行复测，发现偏差及时处理。

　　3、预埋完成后，要对螺栓及时进行围护标示，作好成品保护。

　　三、总结

　　总之，在钢结构工程施工控制过程中，要真正发挥工程控制的作用，要求工程师要做好质量把关工作，分析质量通病，做好预防措施。这样才能保证钢结构工程的施工质量。

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