淺析監(jiān)理對鋼結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量控制

于長江

1 工程概況

該工程位于遼寧省大石橋市鐵路貨場院內(nèi)、貨六線東側(cè),建筑平面布局呈一字形,長505 m,寬25 m。工程于 2008年 6月1日開工,2008年8月1日竣工,建筑面積7 848 m2,雨棚水平投影面積12 625 m2,結(jié)構(gòu)形式為下部鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ),上部為一層輕型門式鋼架,H形鋼梁、柱,屋面為U形檁條鋪設(shè)壓型彩鋼,柱兩側(cè)縱向設(shè)桁架支撐,鋼柱間橫向最大跨度19.05 m,兩側(cè)分別懸挑4.375 m和1.825 m,縱向柱間距為9.0 m,檐口高度 5.22 m,屋脊高度為7.295 m,屋面坡度1/10,建筑抗震設(shè)防類別為丙類,設(shè)防烈度7度。工程所有主次構(gòu)件、支撐、系桿、檁條均為 Q235A型鋼、E43型焊條、FH-550-NQ-3型焊絲。鋼結(jié)構(gòu)主要用量為主鋼構(gòu)310 t,次鋼構(gòu)102 t。主鋼構(gòu)技術(shù)截面均為變截面H形。大部分梁柱腹板厚度采用8 mm,局部采用12 mm厚腹板,梁腹板與翼緣板間的角焊縫采用埋弧自動(dòng)焊,并為雙面焊縫,整體結(jié)構(gòu)均為輕鋼構(gòu)件。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制作符合《門式輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》,結(jié)構(gòu)安裝是在鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)達(dá)到結(jié)構(gòu)安裝強(qiáng)度后進(jìn)行的,本工程是按獨(dú)立基礎(chǔ)強(qiáng)度達(dá)到70%后開始安裝的。

2 監(jiān)理的準(zhǔn)備工作

1)認(rèn)真審查熟悉圖紙,全面掌握施工規(guī)范,了解施工各項(xiàng)技術(shù)要求和控制指標(biāo)。組織設(shè)計(jì)人員、施工人員進(jìn)行圖紙會(huì)審,解答疑問;認(rèn)真審查鋼結(jié)構(gòu)施工組織設(shè)計(jì)(施工方案)。2)對施工單位報(bào)送總承包資質(zhì)、進(jìn)場管理人員技術(shù)資質(zhì)、特殊工種上崗人員資格有關(guān)明細(xì)及其附件一一進(jìn)行認(rèn)真審查,杜絕超范圍承包和無證上崗作業(yè)。3)對進(jìn)場焊接設(shè)備、加工條件的檢查驗(yàn)收。對照進(jìn)場設(shè)備報(bào)驗(yàn)清單進(jìn)行設(shè)備檢查核對,檢查設(shè)備種類、數(shù)量、狀態(tài)、參數(shù)等能否滿足施工要求;對現(xiàn)場加工胎架等條件進(jìn)行檢查驗(yàn)收。

3 監(jiān)理對鋼結(jié)構(gòu)原材料的要求

鋼結(jié)構(gòu)工程所使用的材料,必須具有質(zhì)量證明文件或出廠合格證,要求寫明鋼材的爐號、鋼號、化學(xué)成分和機(jī)械性能等,并按照國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行材料檢驗(yàn)。材料進(jìn)場應(yīng)按照不同生產(chǎn)廠家、批號、型號和不同的品種分別送檢復(fù)驗(yàn)。鋼材的表面不得有結(jié)疤、裂紋、折疊、分層等缺陷。表面的銹蝕、麻點(diǎn)、劃痕深度不得大于該鋼材厚度負(fù)偏差值的1/2;其次還要對焊料、高強(qiáng)螺栓質(zhì)量證明文件進(jìn)行檢查,并按要求進(jìn)行現(xiàn)場見證取樣送檢試驗(yàn)。

4 鋼結(jié)構(gòu)加工制作階段的質(zhì)量控制

1)放樣和號料。正式加工前,首先組織現(xiàn)場工程師、工人技師對一榀梁柱進(jìn)行1∶1放大樣,施工單位自檢并報(bào)監(jiān)理復(fù)檢確認(rèn)無誤后開始號料,制作樣板件,號料原則應(yīng)先大后小,依次進(jìn)行。

2)下料和變形矯正。鋼材在切割過程中因?yàn)楦邷囟a(chǎn)生變形,因此組裝前必須進(jìn)行矯正;要求矯正后的鋼材在1 m范圍內(nèi)的局部撓曲矢高,其偏差不得大于驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的允許值,監(jiān)理要對施工單位自檢結(jié)果進(jìn)行復(fù)檢確認(rèn);如采用火焰矯正,溫度不應(yīng)超過900℃,且應(yīng)緩慢冷卻。經(jīng)過切割的鋼板在平整度矯正后,其個(gè)別邊緣部分多為不平整,因此需要刨銑加工以達(dá)到規(guī)定的要求。

3)鋼結(jié)構(gòu)切割下料及矯正打磨合格后,即可按照圖紙組裝成構(gòu)件。在組裝工作中,監(jiān)理要重點(diǎn)檢查控制組裝后鋼構(gòu)件的外形幾何尺寸、平整度以及焊接的間隙、接頭的高差、焊縫的質(zhì)量等等。在鋼柱、屋面梁加工焊接過程中,個(gè)別地方出現(xiàn)焊接變形,針對這一問題我們專門召集工程技術(shù)人員、技師分析會(huì),分析原因并采取措施。

4)焊接質(zhì)量直接關(guān)系到整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固、穩(wěn)定和使用強(qiáng)度,因此必須嚴(yán)格控制焊接的質(zhì)量。對焊縫本身質(zhì)量和焊件質(zhì)量進(jìn)行檢查測試;本工程焊縫等級為二級,二級焊縫不得有氣孔、夾渣、弧坑裂紋、未滿焊等缺陷,檢查分為內(nèi)在檢查和外觀檢查。外觀檢查主要檢查焊縫厚度是否滿足要求,是否有咬邊、氣孔、針眼等缺陷;對于細(xì)小缺陷可以進(jìn)行補(bǔ)焊,但同部位處理次數(shù)不能超過兩次。對于不合格的焊縫不得盲目擅自處理,要定出修改工藝方案后再行處理。內(nèi)在檢查我們使用超聲波法,超聲波無損檢測要根據(jù)檢驗(yàn)批進(jìn)度定出檢測計(jì)劃,分批進(jìn)行,我們確定10榀梁柱為一檢驗(yàn)批,進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)地檢測。

5)焊件成品幾何尺寸驗(yàn)收、涂刷。這是一個(gè)由焊接工序到涂刷工序的轉(zhuǎn)換,在轉(zhuǎn)換前要對焊接成品進(jìn)行嚴(yán)格的轉(zhuǎn)序檢查,包括幾何尺寸、變形、焊縫質(zhì)量是否滿足驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求,超聲波檢測合格后即完成了單元構(gòu)件焊接加工,將構(gòu)件運(yùn)送到涂裝車間進(jìn)行涂裝;防銹涂裝要控制溫度在10℃～30℃,相對濕度80%條件下進(jìn)行,雨霧天氣我們停止了施工。在安裝焊縫處預(yù)留30 mm～50 mm寬的范圍不予涂刷,待安裝施焊后再進(jìn)行二次涂刷,以免影響焊接質(zhì)量,此區(qū)域用膠紙帶遮蓋起來以免上漆。由于控制措施得力和施工單位的積極配合,單元構(gòu)件制作合格率達(dá)到了100%。

5 底腳螺栓預(yù)埋

底腳螺栓預(yù)埋是安裝前一項(xiàng)十分關(guān)鍵的工序,只有預(yù)埋位置準(zhǔn)確,才能保證順利實(shí)現(xiàn)安裝。這時(shí)監(jiān)理工程師要在澆筑混凝土前進(jìn)行一次全面驗(yàn)收,合格后對螺栓露出部分進(jìn)行保護(hù)(我們是用塑料紙包嚴(yán)),防止水泥對其污染,給安裝帶來不便。在基礎(chǔ)澆筑混凝土過程中派專人檢查觀測,特別是混凝土初凝前監(jiān)理與施工單位進(jìn)行一次復(fù)測,確保螺栓位置精確度偏差控制在1.5 mm以內(nèi)。

6 鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中質(zhì)量控制

1)本工程高強(qiáng)螺栓采用上海高強(qiáng)螺栓廠生產(chǎn)的10.9s承壓高強(qiáng)螺栓,高強(qiáng)螺栓在使用前除了必須有出廠合格證和抗滑移實(shí)驗(yàn)報(bào)告外,還應(yīng)檢查其外觀質(zhì)量。通常高強(qiáng)螺栓外表面都有發(fā)黑并經(jīng)處理過。在高強(qiáng)螺栓螺母進(jìn)場時(shí)我們按上述要求檢查,發(fā)現(xiàn)個(gè)別的大六角面及螺栓邊有不規(guī)則的微裂紋,針對這種現(xiàn)象我們對進(jìn)場螺母進(jìn)行抽樣檢查,抽取兩組,進(jìn)行高強(qiáng)螺栓螺母保證荷載試驗(yàn),結(jié)果均符合要求,同意使用該批螺栓。2)內(nèi)業(yè)質(zhì)量控制資料方面主要具備：a.鋼材材質(zhì)的復(fù)試報(bào)告單;b.鋼材材質(zhì)合格證明文件;c.焊縫無損檢測報(bào)告;d.焊縫工藝評定報(bào)告;e.主要構(gòu)件驗(yàn)收記錄;f.高強(qiáng)螺栓摩擦面抗滑移系數(shù)試驗(yàn)報(bào)告;g.高強(qiáng)螺栓螺母保證荷載試驗(yàn)報(bào)告;h.預(yù)拼裝記錄;i.涂層檢測報(bào)告,資料齊全,同意進(jìn)入安裝階段。3)鋼柱安裝時(shí)要重點(diǎn)控制其底板的水平度、垂直度和柱頂標(biāo)高。為實(shí)現(xiàn)順利安裝,我們在每根柱上縱橫兩個(gè)方向軸線位置事先彈上墨線和高度控制標(biāo)記,在安裝過程中隨時(shí)用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀進(jìn)行控制,及時(shí)調(diào)整偏差,提高安裝精度,支座標(biāo)高控制在+5 mm,-8 mm,垂直度控制在H/1 000以內(nèi)。本工程由底腳調(diào)整螺母調(diào)節(jié)柱底標(biāo)高即在預(yù)埋螺栓上先安裝螺母。螺母上表面即是柱底板下表面,垂直度、標(biāo)高調(diào)整好后擰緊固定上面的螺母,有效地控制了柱位標(biāo)高及垂直度。4)鋼梁安裝時(shí)重點(diǎn)是控制其安裝的跨中垂直度、側(cè)向矢高,事先計(jì)算好安裝吊點(diǎn)位置,本工程采用兩臺GY16-16T汽車式起重機(jī)雙抬,保證鋼梁變形在允許范圍之內(nèi),確保安裝固定后的梁在垂直平面內(nèi)工作,用經(jīng)緯儀雙向控制,跨中垂直度控制在h/250且不應(yīng)大于15.0 mm,側(cè)向彎曲矢高f≤L/1 000且不大于10.0 mm。5)螺栓連接：a.與高強(qiáng)螺栓連接的構(gòu)件的摩擦表面應(yīng)保持干燥,不得有氧化鐵、毛刺、飛濺物、焊接殘留物、污物、涂料等,因此必須將連接構(gòu)件表面清理干凈后方可進(jìn)行組織安裝。b.高強(qiáng)螺栓緊固分初擰和終擰兩次進(jìn)行,初擰采用手動(dòng)扳手或?qū)Ｓ门ぞ匕馐?初擰值應(yīng)為預(yù)拉力標(biāo)準(zhǔn)值的50%左右,施擰過程中要均勻?qū)ΨQ,并由內(nèi)向外進(jìn)行。終擰采用專用電動(dòng)扳手。初擰后的高強(qiáng)螺栓用藍(lán)色記號在螺母上標(biāo)記,標(biāo)記后按計(jì)算出的施工扭矩值進(jìn)行終擰,終擰要在初擰同一天及時(shí)來完成,終擰后的高強(qiáng)螺栓用紅色筆在螺母上標(biāo)記,終擰后高強(qiáng)螺栓外漏絲扣長度應(yīng)為2扣～3扣。終擰后監(jiān)理宜用0.3 kg～0.5 kg小錘進(jìn)行不少于10%敲檢,且應(yīng)進(jìn)行扭矩檢查,欠擰的補(bǔ)擰,超擰的更換。c.在個(gè)別夾層梁與柱螺栓連接的構(gòu)件中存有空隙大于3.0 mm的,我們檢查后要求在空隙中加鋼墊板(該墊板應(yīng)有足夠的尺寸,確保螺栓安裝后達(dá)到接觸面之間70%的頂緊面要求),很好的解決了接觸面不足的問題。d.用扭矩扳手檢查螺栓擰緊的情況是否達(dá)到要求,這項(xiàng)工作監(jiān)理一定要做,要抽查扭矩大小滿足設(shè)計(jì)的程度,做到心中有數(shù)。

7 柱底腳二次灌注

當(dāng)結(jié)構(gòu)安裝形成空間固定單元并進(jìn)行驗(yàn)收合格后,要求施工單位及時(shí)的將柱底板與基礎(chǔ)頂面的空間(一般50 mm～80 mm)用膨脹混凝土二次灌注密實(shí)。

8 結(jié)語

目前本鋼結(jié)構(gòu)工程已竣工并投入使用,各項(xiàng)指標(biāo)評定合格達(dá)到98%,使用效果良好。在這僅用短短60天的時(shí)間圓滿完成了該項(xiàng)工程任務(wù),充分顯示了鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)越性,工程很快的投入了貨物倉儲、裝車使用,達(dá)到了投資收益最大化,受到了業(yè)主的高度贊揚(yáng)。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)工程在建設(shè)領(lǐng)域?qū)⒈粡V泛應(yīng)用,監(jiān)理對鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的控制顯得尤為重要,要真正發(fā)揮工程監(jiān)理的作用,監(jiān)理工程師必須對鋼結(jié)構(gòu)工程中間產(chǎn)品嚴(yán)格檢查驗(yàn)收,對鋼結(jié)構(gòu)加工質(zhì)量及安裝做好過程控制,嚴(yán)格進(jìn)行工序轉(zhuǎn)換,以確保業(yè)主所要求的產(chǎn)品質(zhì)量和使用價(jià)值,來實(shí)現(xiàn)建設(shè)投資的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1]熊詩躍,王 慧.監(jiān)理對鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量的控制[J].山西建筑,2008,34(13)：251-252.