簡述商辦樓項目鋼框架結構施工技術質量控制

孫百新

浙江省一建建設集團有限公司 浙江 杭州 310000

1 引言

鋼結構主要由鋼板、型鋼等材料拼接而成，為此鋼結構加工制作精確高，結構節點復雜，鋼結構拼接吊裝質量要求高，對現場施工管理提出了較大挑戰。因此如何做好鋼框結構施工技術控制管理，能夠更好的獲得施工效率以及更高的施工質量，對鋼結構施工和發展有著重要意義。

2 工程實例

陸家嘴前灘07-02地塊項目，總建筑面積56523m2；本工程共有三個單體組成：A-1#為核心筒+鋼框架結構，共10層；A-2#和A-3#均為鋼框架結構，分別為7層和2層。地下室為勁性結構，共分布有65根勁性鋼柱；地上鋼結構主要由鋼框柱和鋼梁組成，框架柱結構形式為箱型柱和圓管柱，鋼梁主要為H型鋼梁，樓板采用鋼筋桁架板及閉口型壓型鋼板（見圖1）。

圖1 項目效果圖

3 鋼框結構施工重點難點

本工程鋼結構體量較大，截面種類多變，有構造復雜的異型構件，深化設計工作涉及專業廣、單位多，如何進行合理的分段分節，滿足制作、吊裝及結構受力要求，深化設計和協調管理工作，確保本工程順利施工是重點之一。

本工程復雜節點主要包括異型框架柱與框架梁的連接節點，以及框架柱柱腳節點，該類節點構造復雜，又屬于結構重要部位節點，加工制作難度大，要求高。

本工程部分構件節點較為復雜，超厚板較多，使得焊接拘束度大，易造成應力集中。為了控制焊接過程中產生應力，確保鋼結構幾何尺寸正確及工程質量，需要采取針對性措施，保證鋼結構施工質量是關鍵之一。

4 鋼框架結構施工技術質量控制措施

4.1 鋼結構施工測量控制

4.1.1 測量控制網建立與布置

項目技術人員首先建立現場平面和高程控制點，并做好控制點的復測和驗證，確保其精度滿足測量精度和相關質量規范要求。

4.1.2 工程測量方法

（1）柱腳錨栓預埋測量方法：柱腳錨栓作為鋼結構安裝的第一步工序，為此，柱腳錨栓安裝定位的精度質量必須嚴格控制。首先通過內業計算，得出柱腳錨栓的空間坐標，在土建鋼筋綁扎基本完成時，測量放線確定柱腳定位環板的軸線位置，安裝好定位環板和錨栓；在土建鋼筋綁扎后澆注混凝土前，對錨栓位置進行復測。混凝土澆筑過程中，專人看護，防止混凝土振搗致使錨栓移位。

（2）鋼柱安裝測量方法：鋼柱從吊裝就位開始測量控制，移交焊接施工到焊后柱頂標高整體復核，安裝過程主控鋼柱垂直度、扭轉度、柱頂平面坐標觀測及累積誤差消除、柱頂標高累積誤差消除。鋼柱控制部位為柱頂中心點，校正方法采用全站儀直接觀測柱頂軸線、標高偏差進行測量、校正。

（3）鋼梁安裝測量方法：鋼梁的測量校正主要為標高和軸線控制，標高主要通過鋼柱牛腿的定位，首先在鋼柱上用儀器測定出連接鋼梁的牛腿標高，然后校對鋼梁設計安裝的位置標高，再確定臨時定位鋼板固定。鋼梁軸線通過鋼柱軸線引出，并用經緯儀對各道軸線進行復測和校正。

（4）結構整體外形精度控制：為充分保證結構測控精度，在每層結構尺寸受控后，階段性對結構整體進行三維坐標擬合，采用全站儀三維極坐標法控制各重要控制點的空間位置。在外控二級控制點測設的三級控制網控制點設全站儀，直接測出結構外框控制點三維坐標，并按點號做好記錄。將測得的數值輸入電腦，繪制實測坐標線模圖，通過電腦對實體線模與理論模型演示，找出差值進行糾正，從而避免和減少在施工安裝過程中產生的誤差。

4.2 鋼結構運輸與驗收

鋼構件材料從專業制造單位出廠，用專車運輸至施工現場，每件鋼構件及材料進場時必須進行編號，每批鋼構件進場，現場至少準備一個柱節安裝區域所需構件，同時構件及材料進場時，提前準備好現場堆放和吊裝的場地，處理協調好加工制作與現場安裝的時間鏈接，確保鋼結構安裝施工進度。每車鋼構件材料到場，項目技術質量專檢人員對構件的數量及編號進行逐一檢驗，鋼柱、鋼梁、斜撐等型構件應在卸車前檢查構件尺寸、板厚、外觀等質量控制因素，發現異常，立即采取相應措施，確保鋼結構材料供應及時準確。

鋼結構進場嚴格按設計圖紙和規范標準要求，對構件進行幾何尺寸、焊縫全面驗收，合格后，辦理構件驗收和工序交接手續。

4.3 鋼結構安裝施工［1］

4.3.1 地下室地腳錨栓安裝

鋼柱地腳錨栓埋設的精確度是保證鋼柱吊裝施工質量的關鍵。首先應在制作好的預埋錨栓鋼板上標出十字中心線。在鋼筋綁扎的面層筋上進行鋼板預埋件的定位放線和標高測定；再根據鋼柱中心線坐標，放出中心十字線進行標識；將預埋件板上的十字中心線與鋼筋面層筋上測放出的十字中心線重合；通過安裝就位校正，確定位置準確后，再進行加固固定。

為避免在混凝土澆筑過程中對埋設好的地腳螺栓和預埋鋼板產生位移，采用地腳螺栓孔徑、孔距開好的錨栓定位板，保證地腳螺栓埋設質量。確保預埋錨栓鋼板與梁柱鋼筋連接穩固。并做好對外露絲扣的螺栓進行包裹保護工；在混凝土澆筑過程中經常性進行復核校驗等工作。

4.3.2 吊裝工況分析

本項目通過綜合考濾和計算，鋼結構施工階段布置兩臺塔吊，A1區布置一臺W350-16T塔吊；A2區域靠近A3一側布置一臺TC8039-25塔吊。

根據塔吊起重能力與鋼柱的分布位置，結合現場安裝條件，鋼柱采取兩層一節分段，部分構件按照一層一節分段，鋼柱分段位置選取在樓層結構標高向上 1.2m 位置，最大分段長度9.0m，最大重量 16.9t，滿足吊裝需要。

4.3.3 鋼柱安裝

（1）吊裝前期準備工作：首先做好吊裝工具、吊裝機械配備調試和吊準作業人員到位的一切準備工作，包括鋼柱吊裝連接的操作平臺和對吊裝作業人員的安全質量技術交底等全部工作。鋼柱吊裝采用四點綁扎法，使鋼絲繩受力均衡。

（2）上下鋼柱對接連接及固定設施：在鋼柱吊裝就位后，首先用連接耳板進行臨時固定連接，作為鋼柱的臨時固定，待測量校正后，最終焊接前割除臨時連接的耳板。

（3）如鋼柱吊裝發現局部有錯位現象，采取鋼柱錯位調節措施，對鋼柱進行校正，調節工具主要為：調節固定托架和千斤頂，詳見圖2。

4.3.4 鋼梁的安裝

本工程鋼梁分主框梁和次梁，截面最大尺寸H950X400X18X30及口600X300X20X20，單根最重約為3.5T，均在塔吊覆蓋范圍內，滿足吊裝要求。鋼梁吊裝措施：

（1）綁鉤、起吊：對于大跨度、重量大的鋼梁，吊裝時采用焊接吊耳的吊裝方法；一般輕型鋼梁吊裝，則用預留吊裝孔的方法，進行串吊吊裝。

（2）鋼梁就位與臨時連接：鋼梁就位時，需立即加好連接鋼板，及時調整跨間距，并對準好螺栓孔洞，最后將安裝好的螺栓進行擰緊。

4.3.5 鋼梁焊接［2］

（1）鋼結構在施工安裝就位和校正完成后，在正式焊接前，首先對焊接的接頭進行定位焊接，定位焊的焊接工藝和焊接材料等要求與正式焊的要求一樣；焊接操作人員必須持證上崗，嚴格要求。

（2）正式焊接施工時：1)焊接過程中應保持連續，避免多次熄弧間斷。2)在填充層焊接前，首先應將首層焊道上的凸起部分和引弧造成的多余部分清除，填充層焊接為多層多道焊，每一層均由首道、中間道、坡邊道組成。3)面層焊接：在焊接面縫前，應清理首道焊縫部位的基臺，可采用磨光機修磨成寬度一致，觀惑整齊的待焊邊緣，做到自引弧段始焊，在引出段收弧。4)焊接完冷卻后，應將焊渣及飛濺物清除干凈，用放大鏡、焊縫量規對焊縫的外觀進行檢查，焊縫不得有咬邊、凹陷、未熔合、氣孔、裂紋等缺陷現象，并做好焊后自檢記錄。5)焊縫的無損檢測：焊件經冷卻在常溫≥24小時后，進行無損檢驗。

4.3.6 高強度螺栓連接施工［3］

本項目選用扭剪型高強螺栓及連接副，主要用于鋼結構主梁與次梁的梁柱節點連接。

（1）連接要求：高強螺栓連接的鋼結構構件之間，不能隨意進行擴孔，嚴禁氣割沖孔。鋼構件對孔后固定連接，施工中高強螺栓不得用作臨時安裝螺栓。

（2）施工過程中質量保證措施：1)在下雨天時，不得進行高強度螺栓安裝施工，螺栓上和摩擦面上不得有水及污染物。2)在雨停止后施工作業時，可用氧氣、乙炔火焰將連接摩擦面進行吹干。在鋼構件安裝前應清除表面浮銹及污染等雜質。3)高強度螺栓應自由穿入螺栓孔，不得硬敲插入，經修擴后的螺栓孔最大直徑不應大于1.2倍螺栓公稱直徑，同時擴孔的數量需經設計單位認可。4)高強度螺栓穿入后及時擰緊。5)高強度螺栓初擰時要逐個作好標識記錄，以防漏擰。6)扭剪型螺栓的初擰和終擰由電動剪力扳手完成，確保達到要求的最小力矩。7)扭剪型高強度螺栓以梅花頭擰掉為合格。

4.3.7 鋼筋桁架樓承板施工

本工程樓板所用TDA6-120鋼筋桁架板，板厚120mm。根據結構主次鋼梁布置情況，并且考慮板材運輸及現場安裝，盡量采用連續跨布置鋼筋桁架板，但板長度不得超過12m。

鋼筋桁架樓承板應從起始位置向一個方向逐塊鋪設，到邊角部分時，最后一起處理鋪設；隨鋼結構主體安裝施工的順序，相應鋪設各層的鋼筋桁架樓承板。鋼筋桁架樓承板需按圖紙要求，放設鋪板的基準線，確定準確的安裝位罝。鋼筋桁架樓承板的連接方法，采用扣合方式連接，板與板之間應連接緊密，以免混凝土樓面澆筑時出現漏漿現象。鋼筋桁架樓承板就位之后，需盡快進行端部的豎向鋼筋及底模與鋼梁進行焊接牢固。

4.3.8 鋼結構安裝質量控制［4］

（1）鋼結構安裝前，首先對鋼結構施工人員進行技術質量交底，要求參與鋼結構施工的管理和操作工人，全面熟悉和了解設計要點、本工程的特點、工程難點、有關技術和施工工藝要求及具體施工操作注意事項和鋼結構有關質量標準要求。

（2）鋼構件進場驗收：構件進場前編制好嚴密的構件進場計劃，確保構件進場的順序和現場計劃施工的順序相對應。

（3）鋼結構安裝質量措施：安裝前，應對鋼結構的幾何尺寸、按裝位置、連接部位、焊接情況等進行全面檢查，確認符合要求后才能進行安裝施工。在鋼結構安裝過程中，需注意各種因素條件和氣候變形引起的不利影響，必要時應及時采取相關措施。

（4）加強施工過程中的三檢制度：對施工全過程跟蹤，鋼結構作業班組對每道工序進行自檢和互檢；自檢合格報技術質量工程師進行復查；對自檢和互檢中發現的問題，施工班組應認真及時整改；在下道工序施工前，上下工序的班組之間還應進行交接檢查，交接檢查確認符合質量驗收標準要求的，填寫交接檢查記錄，并經簽字認可后，再進入下道工序施工。

5 結語

在鋼結構施工實踐過程中，會遇到較多實際問題和困難，我們通過前期策劃，深化設計、進場驗收、精確測量、過程控制等嚴格把關，采用先進施工技術和各種管理措施，從而順利完成地完成鋼結構工程的施工任務。經相關部門檢測驗收，各項指標均滿定工程質量要求，并獲得了上海市優質結構工程獎。