大屋頂鋼結構工程質量通病防治措施

張成安，李小艷

1 河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450014） 2 河南宏業建設管理有限公司（450003）

大屋頂鋼結構工程由于設計和施工的原因經常出現質量通病，本文對通病的現象進行了原因分析，提出了相應質量通病的防治措施。

1 鋼結構下料

1.1 現象

加工后的零件尺寸出現過大或過小的偏差，組裝成構件后與設計規定尺寸不符。

1.2 原因分析

1）劃線下料時未按需要的加工量預加余量。

2）鋼材在劃線號料前或切割后產生的變形未做矯正,造成誤差。

3）零件加工后及組裝前沒有進行自檢、專檢就盲目組裝，導致零件組裝后與設計規定的尺寸不符。

1.3 預防措施

1）劃線號料時應根據不同零件的加工方法，預加實際的余量。

2）考慮焊接收縮量。一般應根據控制焊接的線能量大小、焊接環境、被焊母材鋼種、零件尺寸、截面規格、坡口形式和組對方法等綜合因素考慮焊接收縮量。

3）應考慮零件、構件產生變形，作熱矯正后的收縮量。

4）鋼材在下料前和用機械剪切或氣割后的變形均應進行矯正達到要求的直度，以防止造成測量和組合的誤差。

2 鋼結構組裝

2.1 現象

整體鋼結構易發生不合格現象:形成不同程度的彎曲、不同程度的扭曲。

2.2 原因分析

1）加工用的設備和設施的精度和剛度不符合要求。

2）號料、剪切、拼裝、吊裝和運輸等工藝不當。

3）焊接工藝不合理，其中包括:構件的不均勻受熱和冷卻；焊縫金屬熔化時的熱脹，凝固時的收縮；焊接時采用不合理的焊接程序。

2.3 預防措施

1）合理布置焊縫，避免焊縫之間的距離靠得太近，當材料的長度尺寸大于零件長度尺寸時,盡量減少或不作拼接焊縫；焊縫布置應對稱于構件的重心或軸線對稱兩側，以減少焊接應力集中和焊接變形。

2）減少和防止鋼結構在各道工序施工時的變形,應在下料、拼裝、吊裝等系列工藝中采取如下措施:

①下料到剪切,對鋼材及剪切后的零件應作認真檢查。對于變形的鋼材及剪切后的零件應矯正合格,可防止以后各道工序的積累變形。

②裝配時選擇合理的裝配順序，一般的原則是先將整體構件適當分成幾個部件，分別進行小單元部件的拼裝。然后將這些拼裝和焊接完的部件予以矯正后,再拼成大單元整體。這樣可以防止某些不對稱或收縮大的構件焊縫能自由收縮和進行矯正，而不影響整體結構的變形。

③拼裝時還應注意以下工作:a拼裝前，應按設計圖的規定尺寸，認真檢查拼裝零件的尺寸是否正確；b拼裝時，為防止構件在拼裝過程中產生過大的應力和變形,應使不同形狀零件的規格或形狀均符合規定的尺寸和樣板要求,同時在拼裝時不宜采用較大的外力強制組對,以防構件焊后產生過大的拘束應力而發生變形；c構件組裝時,為使焊接接頭均勻受熱以消除應力和減少變形，應做到對接隙、坡口角度、搭接長度和T形連接的尺寸正確，其形式、尺寸的要求，應按設計及確保質量的做法進行。

④結構在吊裝或運輸中防止構件變形的具體措施如下:a吊裝時應將吊裝設備與吊件安排、調整到合理的起吊半徑或旋轉半徑處，避免構件吊起直立過程中產生過大彎矩而變形；b吊裝剛性較差、易變形的構件，應事先進行加固后再吊裝,以防止構件吊裝失穩變形；c吊裝構件時應正確選擇吊點;d結構不對稱或復雜構件在吊裝選擇重心時,應采用試吊法，將構件吊起離地受力平衡時，即為吊點正確。

3）防止構件焊接變形的主要措施是消除構件在焊接過程中的應力,使構件在焊接受熱和冷卻過程中能均勻緩慢的進行。可防止焊接構件由于內部產生晶粒組織的轉變所引起的體積變化，導致產生過大的應力引起構件變形。具體措施如下:

①焊條的材質、性能與母材相符,均應符合設計要求。焊材的選用原則是:焊條與焊接母材應等強，或焊條的強度也可略高于被焊的母材的強度，這樣可以防止焊縫金屬與母材金屬的強度不等,使焊后構件產生過大的應力，造成變形。

②焊接過程中應采用正確的焊接程序，防止在焊縫及熱影響區產生過大的受熱面積，使焊后造成較大的焊接應力，導致構件變形。

③焊接時還應采取相應的防變形措施,常用的防止變形的方法如下:工字鋼梁采用同時或交替對角焊、由一端向另一端采用逐步退焊法、由中心向兩端采用分段逐步退焊法、由中心向兩端采用對稱焊法和由一端向另一端采用跳焊法等方法進行焊接,這樣可使焊件的焊接處及周圍的金屬受熱、冷卻均勻，減少應力和變形。

3 螺栓孔位移

3.1 現象

螺栓孔不重合,螺栓穿不進去而影響構件正常安裝和拼裝。

3.2 原因分析

1）制孔不規范，工藝落后，制孔偏差大。

2）螺栓緊固程度不一，造成偏差。

3.3 預防措施

1）A、B級螺栓孔應具有H12的精度，孔壁表面粗糙度Ra不應大于12.5 μm，C級螺栓孔孔壁表面粗糙度Ra不應大于 25 μm。

2）鋼結構構件每端至少應有兩個安裝孔。為了減少鋼構件本身撓度導致孔位偏移,一般采用鋼沖子預先使連接件上下孔重合，高強螺栓應自由穿入孔內，不得強行敲打，并不得氣割擴孔。穿入方向宜一致并便于操作。