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钢结构工程施工质量监督中常见问题及应对措施钢结构工程施工质量监督中,常见问题主要包括材料质量、焊接工艺、安装精度和防腐处理等方面。首先,钢材材质不符合设计要求,如强度或厚度不达标,可能导致结构安全隐患。对此,应严格检查材料合格证及复验报告,确保进场材料符合标准。其次,焊接质量问题突出,如焊缝尺寸不足、咬边或未熔合等,这需要加强焊工资质审核,严格执行焊接工艺评定,并采用超声波或射线检测手段进行质量控制。
此外,安装过程中易出现构件变形、节点偏差等问题,影响整体结构稳定性。应通过精确放线、合理选择吊装设备和顺序来减少误差。同时,防腐涂层厚度不足或附着力差也是常见问题,需强化施工环境管理,保证涂装前表面处理达标,并定期抽检涂层质量。
为应对这些问题,应建立健全质量管理体系,明确各方责任;加强现场监理力度,实施全过程跟踪检查;利用BIM技术优化施工方案,提高精度;开展技术人员培训,提升操作水平。通过以上措施,可有效保障钢结构工程的施工质量小区道路及室外管网配套工程施工组织设计,延长使用寿命。
钢结构验收规范GB50205明确规定:制作和安装单位应分别进行抗滑移试验和复验(强条6.3.1条)。抗滑移系数必须大于等于设计值。
现场制作试件时,试件与所代表的钢结构构件应同一材质,同批制作,采用同一摩擦面处理工艺和具有相同的表面状态,并应采用同一批同一性能等级的高强螺栓连接副,在同一环境下存放以供抗滑移试验。如构件系成品出厂,则除了厂内要抗滑移系数试验报告外,制造厂还应同时提供每批三组试件以便构件进场后现场检验抗滑移系数是否符合要求。
工程资料的检查中,很多工地仅有制造厂在厂内的抗滑移系数试验报告,缺乏提供给工地现场的试件的抗滑移系数的复试报告。
抗滑移系数检验应以钢结构制造批为单位,以单项工程每2000t为一制造批,不足2000t者视作一批。单项工程的构件摩擦面选用两种及两种以上表面处理工艺时,则每种表面处理工艺均需检验。每批三组试件。
需要特别指出的是:很多工程送检的抗滑移系数很高,实际构件摩擦面处理很差,完全不能满足设计要求的抗滑移系数;或者设计要求的摩擦面为喷砂(丸)后涂无机富锌漆,而送检的为未涂漆处理的(涂漆后摩擦系数降低)。对于抗滑移系数设计取值较大的工程,现场监督如发现此类情况,必须责令整改并对处理后的摩擦面重新进行检测,否则可能留下严重质量隐患。
3、高强度螺栓连接安装质量不符合要求
不少工程中,一线操作施工人员及监理人员对相关基本要求理解不清。
高强度螺栓的拧紧应分为初拧、终拧。对于大型节点应分为初拧、复拧、终拧。初拧扭矩为施工扭矩的50%左右,复拧扭矩等于初拧扭矩。为防止遗漏,对初拧或复拧后的高强度螺栓,应使用颜色在螺母上涂上标记。对终拧后的高强度螺栓,再用另一种颜色在螺母上涂上标记。高强螺栓现场安装中严禁气割扩孔。高强螺栓外露一般要求不少于2-3扣,允许有10%的外露1扣或4扣。
高强度螺栓在初拧、复拧和终拧时,连接处的螺栓应按一定顺序施拧,一般应由螺栓群中央顺序向外拧紧。
高强度螺栓的初拧、复拧、终拧应在同一天完成,不可在第二天以后才完成终拧。监督过程中,经常发现部分工程存在这样的施工单位,当复扭结束后终扭的时间在一天甚至一周或一个月以后的情况。所以,施工及监理单位需要特别注意。
2)施工扭矩计算不正确
相当多工程人员不知道施工扭矩如何计算。
扭剪型T0=0.065Pc*d
大六角型 T0=0.05Tc
终拧时,扭剪型高强度螺栓以梅花头拧掉为拧紧标志。对于除因构造原因无法使用工具拧掉梅花头的,其在终拧中不掉的梅花头不能超过该节点螺栓总数的5%,且要按照规范要求用扭矩法等进行标记,并进行终拧扭矩检查。
大六角头高强度螺栓的施工扭矩按下式计算确定:
Tc—施工扭矩(N·m);
k—高强度螺栓连接副的扭矩系数的平均值(笔者注:应以检测机构实际检测值为准);
Pc—高强度螺栓施工预拉力标准值(kN) (笔者注:GB50205验收规范中明确此处是高强度螺栓连接副施工预拉力标准值,约比GB50017设计规范中螺栓设计预拉力值提高10%,主要是考虑预拉力损失。)
d—高强度螺栓螺杆直径(mm);
(笔者注:有些资深施工专家,建议采用Tc=1.05k·Pc·d 计算施工扭矩,其中1.05为衰减系数,是考虑在预紧张力时适当的存在一定的过张力。由于规范未作明确要求,仅供参考。)
根据上述公式,为便于广大工程技术人员参考,笔者整理了常用高强螺栓施工扭矩值参考表,提供每种规格螺栓大致施工扭矩供参考,其中“实际扭矩系数”一栏在具体工程中需根据该工程实际选用高强螺栓扭矩系数复试结果调整确定。
3)施工的扭矩扳手配置不满足要求
相当多工程不能正确配置施工用扭矩扳手(包括手动及电动型)。有的工程根本就没有配置,工地随便用普通扳手施工高强度螺栓;有的工程虽然配置但未按规定定期标定导致失效;有的工程虽然配置扭矩扳手但量程和工程需求不吻合(从上述的“施工扭矩值参考表”可以看出,每种高强螺栓施工扭矩是不同的,现场配置的手工或电动扭矩扳手应能确保覆盖该工程设计所选用的各种规格高强螺栓)。此类种种问题导致高强度螺栓连接施工扭矩控制成为空话;而监理人员也知之甚少,基本就是放任施工单位自己去做,最后在资料上签字了事。
一般来说,高强度螺栓施工中所用的扭矩扳手,在使用前必须校正,其扭矩误差不得大于±5% ,合格后方准使用。扭矩数值偏差过大的力矩扳手不可继续使用。不允许使用普通扳手或电动普通扳手施工。
对这类问题的监督控制,重点就是要加大检查与处罚力度,督促施工、监理单位切实履行自身职责。
九、端接板摩擦面间隙大于规范要求
钢结构工程施工质量监督中,常发现高强螺栓连接板翘曲变形,接触面不能紧密贴在一起。
由于摩擦型高强度螺栓连接方法是靠螺栓压紧构件间连接处,用摩擦来阻止构件之间滑动达到内力传递。因此当构件拼接板面有间隙时,则固定后有间隙处的摩擦面间压力减小,影响承载能力。规范要求凡顶紧的节点接触面不应少于70%紧贴,且边缘最大间隙不应大于0.8mm,检测方法采用0.3mm与0.8mm塞尺。实际常有超标甚至严重超标的情况发生。(笔者注:规范GB50205第10.3.2条规定节点接触面顶紧不少于70%,该条是针对钢结构现场安装时的要求,是钢结构安装单位必须控制达到的;而该规范第8.3.3条规定接触面顶紧不少于75%,该条是针对工厂钢构件组装时的要求,是加工制作单位应该执行的要求。所以两个顶紧要求应区分开。)
试验证明,当间隙小于或等于1mm时,其对受力摩擦面滑移影响不大,基本能达到内力正常传递;当间隙大于1mm时,抗滑移力就要下降10%。因此当接触面有间隙时,分别作如下处理:S≤1.0mm可不处理;1.0mm<S≤3.0mm应将高出的部分磨成1:10的斜面;打磨方向应与受力方向垂直;S>3.0mm应加垫板,垫板两面应作摩擦面处理,其方法与构件相同。
由于钢构件一旦高空安装完成后,此类问题整改比较困难。因此,应加强在地面预拼装阶段的检查力度,早发现问题早处理。
十、构件变形问题处理不当
钢梁起拱的目的,主要是对屋面钢梁受荷变形后,起拱量可以抵消一部分变形,其屋面仍能保持一定的坡度。钢梁起拱过大,将会使靠近屋脊处的屋面坡度变小,钢梁变形过大将会使靠近檐口处的屋面坡度变得过小。
起拱的方法,对钢梁有抛物线形起拱和折线形起拱。对门式刚架常采用折线形起拱,也就是在钢梁的拼接节点处,通过控制连接端板的角度,达到起拱的目的。对桁架只有在放样时起拱。
2、屋面檩条、系杆、拉条等安装不当导致变形过大
有些工程中,刚性系杆、风拉杆的连接板设置位置高低不一,使得水平支撑体系不在同一平面上,从而影响刚架的整体稳定性。刚性系杆与风拉杆构成水平支撑体系,其设置高度在同一坡度方向应保持一致。
在屋面或墙面檩条安装中,有些施工单位为了安装方便,随意增大、加长檩条或檩托板的螺栓孔径。檩条不仅仅是支撑屋面板或悬挂墙面板的构件,而且也是刚架梁柱隅撑设置的支撑体,设置一定数量的隅撑可减少刚架平面外的计算长度,有效的保证刚架的平面外整体稳定性。若檩条或檩托板孔径过大过长,隅撑就失去了应有的作
檩间拉条在坡向靠近天沟处常增设套管,以增加抗压能力。但监督中常常发现,套管两端同檩条存在空隙不能紧贴,起不到作用,必要时可采用补点焊的办法解决。
另外,有的单位擅自增加屋面荷载,原设计未考虑吊顶或设备管道等悬挂荷载,而施工中却任意增加吊顶等悬挂荷载,从而导致钢梁挠度过大或坍塌。任何单位均不得擅自增加设计范围以外的荷载。施工或监督过程中,如发现这类问题,必须要求将增加的荷载送原设计单位进行结构承载力等复核,能满足结构安全及使用要求情况下才可进行屋面吊载。
有些工业厂房中,设计有吊车。GB50205中明确规定:吊车梁和吊车桁架不应下挠(强条)。而实际施工中,包括施工及监理监理单位很少去检查该项指标,因此应特别注意。
合心病险水库除险加固施工组织设计十一、网架安装中质量控制问题
1)焊接球节点轴心拉、压承载力(可由设计确定最不利节点,破坏荷载应≥1.6倍设计值);
2)螺栓球节点抗拉强度检测(可由设计确定最大螺栓孔的最不利节点);
3)网架安装完成后及屋面工程完成后挠度检测值(实测值不能超过设计值1.15倍);
4)对于一些重要的结构,可以在完成后,进行载荷试验确认安装质量。
对于网架结构中的高强螺栓,GB50205仅要求进行硬度检查,且没有要求必须见证取样送检。
对于锥头、封板以及焊接螺栓球的焊缝,由于是全熔透对接焊缝,必须进行探伤。对于杆件,如果是采用高频焊等方式制作的有缝杆件给排水精选施工方案--整理汇总(8套),必须要探伤。这一点需要引起足够的重视,很多工程都忽略,或者不知道如此。
另外,必须强化对螺栓球螺栓假拧现象的施工质量控制及检查力度,施工过程中施工单位逐个节点检查是否拧紧,监理单位逐个节点复查。复查重点看销钉是否起作用,套筒是否还有间隙。对于有没有拧紧的,必须做好标记,同时做好文字记录,整改好后重新检查。由于网架为空间结构,定位稍微偏差,就容易无法拧紧,必须严格注意这个问题。