鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房施工技術(shù)及質(zhì)量控制

吳 麗

(陜西建工機械施工集團有限公司，陜西 西安 710032)

0 引言

近幾年，鋼結(jié)構(gòu)開始被廣泛應用在建筑行業(yè)中，針對其所開展質(zhì)量管理工作的復雜程度也與日俱增，實踐證明，質(zhì)量控制能夠為鋼結(jié)構(gòu)廠房的施工管理提供保障，因此，要想使施工管理水平得到提升，關(guān)鍵是選擇正確的施工技術(shù)，明確質(zhì)量控制要點，在此基礎(chǔ)上以項目施工管理提出的要求為依據(jù)，完成后續(xù)工作。

1 鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的概述

1.1 優(yōu)點

鋼結(jié)構(gòu)廠房的用途相對廣泛，例如，倉庫、工廠、辦公樓等，其中，應用頻率最高的領(lǐng)域，為大跨度單層建筑施工，這主要是因為鋼結(jié)構(gòu)廠房所需鋼構(gòu)件，在施工開始前就已經(jīng)制作完成，施工時運至施工現(xiàn)場，現(xiàn)場拼裝并焊接后，就可以投入使用，施工效率較高[1]。除此之外，鋼結(jié)構(gòu)的造價相對低廉且自重較輕，經(jīng)濟效益十分突出。

1.2 不足

鋼結(jié)構(gòu)廠房的不足，主要體現(xiàn)在三個方面，分別是鋼材腐蝕、鋼屋面較易被破壞、廠房基礎(chǔ)失穩(wěn)。導致鋼材被腐蝕的原因，主要是部分鋼材需要裸露在空氣中；導致鋼屋面被破壞的原因，主要是節(jié)點應力集中；導致廠房基礎(chǔ)失穩(wěn)的原因有兩個：一個是所施加壓力超過承載能力；另一個是路面存在軟土、斜坡。

2 項目概況

陜西凝遠新材料科技股份有限公司承建某車間項目，施工對象為單層門鋼結(jié)構(gòu)廠房，使用年限為50年，安全等級為2級。首先，主車間廠房的跨度為105 m，長度為140 m，檐口高度為13 m，用鋼量約為1 000 t；其次，箱涵核廢料集裝箱的堆棚跨度為33 m，長度為44 m，檐口高度為16 m，用鋼量約為124 t；最后，成品堆場的跨度為97 m，長度為127 m，柱頂標高為11 m，占地面積為12 000 m2，用鋼量約為225 t。其中，主結(jié)構(gòu)選擇Q345B鋼為主要材料，地腳螺栓選擇Q235B鋼為主要材料，屋面檁條是高頻焊檁條，高強度螺栓是大六角摩擦型螺栓，墻面檁條是熱鍍鋅鋼，最終選擇315型的彩鋼單板作為圍護結(jié)構(gòu)[2]。在對項目進行施工的過程中，相關(guān)人員關(guān)注的重點主要落在兩方面，分別是施工技術(shù)和質(zhì)量控制，結(jié)合實際情況，歸納出了相應的經(jīng)驗，希望能夠為其他從事相關(guān)工作的人員提供幫助(圖1為施工現(xiàn)場圖)。

3 鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房施工技術(shù)

3.1 三維建模

相關(guān)人員可以利用BIM技術(shù)，建立鋼結(jié)構(gòu)三維模型，提高校核設(shè)計圖紙的精確度。實踐證明，通過建立三維模型的方式，碰撞校核構(gòu)件，可以提高復核設(shè)計的合理性，避免在實際施工過程中，出現(xiàn)安裝碰撞的情況，需要注意一點，只有經(jīng)過確認的模型，才能為現(xiàn)場施工提供指導。另外，相關(guān)人員還可以對鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點圖進行轉(zhuǎn)化，生成加工數(shù)據(jù)所需信息，為提高鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件加工精度奠定基礎(chǔ)。

3.2 吊裝鋼結(jié)構(gòu)

鋼結(jié)構(gòu)通常具有比其他結(jié)構(gòu)更短的施工工期，所拼裝鋼結(jié)構(gòu)具有經(jīng)久耐用、便于維修、抗震性良好等優(yōu)點，在實際應用的過程中，只需要定期對其進行保養(yǎng)和維護即可。在吊裝鋼結(jié)構(gòu)前，施工人員應對預埋螺栓進行校核處理。復測螺栓軸線、標高和栓距，放出軸線，詳細記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，處理預埋件油污，在完成上述工作后，方可對鋼結(jié)構(gòu)進行吊裝。一般來說，鋼結(jié)構(gòu)的吊裝流程如下：首先，安裝鋼柱，其次，安裝系桿，最后，吊裝鋼梁。現(xiàn)階段，較為常見的吊裝方法為斜吊，將吊點設(shè)置在鋼柱1/3處，綜合利用旋轉(zhuǎn)法和滑行法完成吊裝。而鋼梁吊裝的方法，以懸空吊裝為主，在鋼梁吊裝完成后，施工人員方可對屋架纜進行設(shè)置，用來固定第一榀/第二榀，在此基礎(chǔ)上，借助松緊纜索，校正垂直度。

3.3 螺栓預埋

在對基礎(chǔ)混凝土進行澆搗前，施工人員需要再次核查螺栓大小、長度、標高和位置，再固定預埋螺栓，利用黃油、塑料制品，包裹螺栓絲口，避免混凝土澆搗導致螺栓絲口被污染的情況出現(xiàn)。在澆筑混凝土的過程中，施工單位應選派經(jīng)驗豐富的人員，通過實地監(jiān)察的方式，避免預埋螺栓位置改變、既定標高改變等問題發(fā)生，待澆筑環(huán)節(jié)告一段落，及時清理螺栓桿、螺栓絲口，為后續(xù)施工提供便利。

3.4 安裝鋼柱

鋼結(jié)構(gòu)施工，不僅可以提高施工效率，還能夠提高廠房質(zhì)量。研究結(jié)果表明，影響鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量的因素，主要是螺栓精度、鋼柱質(zhì)量，如果所安裝鋼柱存在質(zhì)量不達標的情況，鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量自然會受到影響。上文中提到，安裝鋼柱的方法以吊裝為主，在此過程中，施工人員應對鋼柱捆綁是否扎實引起重視，對已經(jīng)被吊裝起來的鋼柱，需要擰緊螺栓并進行吊設(shè)處理，只有這樣才能避免鋼柱松動的情況出現(xiàn)。

3.5 焊接鋼結(jié)構(gòu)

完成組裝后，施工人員方可對鋼結(jié)構(gòu)進行焊接。通常情況下，鋼結(jié)構(gòu)的焊接方法，以二氧化碳氣體保護焊接為主，由于焊接質(zhì)量直接關(guān)系到鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此，施工單位應落實持證上崗的制度，保證施工人員能夠以焊接工藝規(guī)程所提出的要求為依據(jù)，完成操作，焊接過程中，施工人員應重點考慮焊縫強度，如表1所示。

表1 焊縫強度設(shè)計值

焊接工作的內(nèi)容，包括端板焊接、部件對接焊接，施工人員應保證母材和引弧板焊接牢固，在實際焊接的過程中，先要封住母材、坡口內(nèi)墊板的連接處，再通過逐層累焊的方式，填滿坡口。在對每道焊縫進行焊接后，施工人員應及時清理焊渣與雜物，修補在焊接過程中發(fā)現(xiàn)的夾渣、氣孔等質(zhì)量缺陷，統(tǒng)一交由檢測單位，通過超聲波探傷的方式，對焊接質(zhì)量進行檢測，二級焊縫的探傷率為20%，一級焊縫的探傷率為100%[3]。

4 鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房施工質(zhì)量控制

4.1 重視前期質(zhì)量

鋼結(jié)構(gòu)廠房施工需要應用到大量構(gòu)件，在起始階段，嚴格審查設(shè)計質(zhì)量，為基礎(chǔ)工程的有效性提供保證，具有突出的現(xiàn)實意義。通常情況，單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的基礎(chǔ)采用獨立基礎(chǔ)，需要在獨立基礎(chǔ)施工時預埋地腳螺栓，另外，在對基礎(chǔ)工程進行施工時，要想保證施工質(zhì)量，施工人員應嚴格控制頂面標高、混凝土軸線、螺栓位置和數(shù)量，預埋地腳螺栓時借助鋼板模具對螺栓孔進行定位，提高定位的精準度。除此之外，需要施工人員引起重視的內(nèi)容，還包括：周密制定構(gòu)件進場、實施工程全技術(shù)指導、強化現(xiàn)場管理等，目的是營造良好氛圍，為施工的順利進行奠定基礎(chǔ)。

4.2 施工質(zhì)量控制

在施工過程中，施工人員應嚴格按照施工方案進行施工，及時指出方案的錯誤和漏洞，聯(lián)合設(shè)計人員，對方案進行更正，避免帶來不必要的問題。另外，施工人員應做到了解并熟悉每道工序的內(nèi)容，對進場前材料的質(zhì)量進行抽檢，按照工藝評定完成焊接施工，根據(jù)母材強度選擇焊接材料，對于全熔透焊縫，施工人員應在完成超聲波探傷的前提下，根據(jù)設(shè)計方案，測量并檢查焊腳的尺寸和質(zhì)量。

4.3 全面審核圖紙

鋼結(jié)構(gòu)廠房施工所不可或缺的環(huán)節(jié)，即為圖紙審核，換言之，要想對技術(shù)應用水平進行提升，以施工技術(shù)應用所提出的要求為依據(jù)，落實圖紙審核工作很有必要，只有這樣才能通過對比圖紙審核的方式，提高質(zhì)量管理的有效性。除此之外，在落實圖紙審核工作的過程中，相關(guān)人員往往能夠做到及時發(fā)現(xiàn)并解決質(zhì)量問題，施工質(zhì)量管理所取得的效果，自然能夠得到保障。

4.4 進行竣工驗收

無論是制作鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件、預拼裝鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件還是安裝鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，嚴格控制質(zhì)量都很有必要，竣工驗收的內(nèi)容，包括檢查構(gòu)件安裝、出具證明文件等，只有保證鋼結(jié)構(gòu)在剛度、強度、抗震性等方面的表現(xiàn)，均能夠達到項目要求，其耐用性才可以得到保證。如果在驗收過程中，發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量不達標的構(gòu)件存在，相關(guān)人員應立即將其返工，避免此構(gòu)件投入使用，帶來不必要的問題，在完成鋼結(jié)構(gòu)廠房的施工后，相關(guān)人員還需要出具竣工報告。要想保證竣工驗收的有效性，以下內(nèi)容需要引起相關(guān)人員的注意：第一，審查施工組織設(shè)計，在此基礎(chǔ)上，為施工提供技術(shù)指導，施工組織設(shè)計是否完善，往往會直接影響到施工的進度和質(zhì)量，因此，相關(guān)人員應加大審查組織設(shè)計的力度，包括持證上崗的情況，施工計劃詳細與否，新技術(shù)的具體應用等，保證施工順利完成；第二，定期面向施工人員展開培訓，調(diào)查研究表明，多數(shù)參與鋼結(jié)構(gòu)廠房施工的人員，在業(yè)務(wù)能力、文化素質(zhì)等方面，均處于較低的水平，只有加大培訓力度，才能避免設(shè)計要求被誤解的情況出現(xiàn)，另外，這樣做還能夠使施工人員具有更高的專業(yè)水平，對施工的熱情與積極性，自然也會得到激發(fā)。

5 結(jié)語

通過對上文中討論的內(nèi)容進行分析能夠看出，拓展鋼結(jié)構(gòu)應用范圍的關(guān)鍵是嚴格控制施工質(zhì)量、把控施工進度并優(yōu)化施工技術(shù)，具體來說，就是以技術(shù)應用管理提出的要求為依據(jù)，明確影響施工質(zhì)量的因素，結(jié)合實際情況制定管理對策，使施工技術(shù)的應用水平得到提升，為鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的推廣奠定堅實基礎(chǔ)。