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钢结构制作安装质量问题及整治措施
江苏永超建设工程有限公司 邱怀能
摘要：钢结构工程由于其造价低、结构性能好、施工速度快，钢结构工程在建筑领域逐渐被广泛应用，施工质量的好坏就直接影响工程结构的安全，钢结构在制作安装过程中也出现了一些质量通病，钢结构工程的质量已引起业内人士的重视。
关键词：钢结构
质量
措施
在对本公司的钢结构工程施工检查工程中以及与其他钢结构企业的工程技术人员之间的交流中，发现钢结构工程在制作安装过程中存在一些常见多发性通病，其主要表现在以下几个方面：
一、对设计图纸的会审不到位 施工单位的职责是按图施工，但施工单位也有责任在施工前应对施工图进行工艺性会审，对出现在设计图纸中不完善、不明确或不适合施工、不符合规范的方面提出来（特别是对强制性条文）以期与设计单位商讨修改。如果不将发现的问题提出来，那么工程在施工过程和验收方面就带来困难，施工质量也难以得到保证，造成质量隐患。
在检查工程质量中，发现设计图纸中经常出现以下一些问题：
第一、设计图纸应用规范不齐全、不正确。如有的设计说明使用了过时的、已经废止的标准；有的材料牌号、等级不全、高强螺栓、普通螺栓和焊接连接点的标记不明确或未显示。对各类高强螺栓、普通螺栓、栓钉、拉铆钉及其垫圈的规格、型号、性能没有具体标明，而这些均已列入了钢结构施工质量验收规范，并作为强制性条文要求，如果设计图纸未加说明，施工和验收就缺乏依据，造成盲目施工和无法验收后果。
第二、设计总说明未写明工程的安全等级和使用年限。工程的安全等级不同，对焊接等施工检查要求也不同。安全等级为一级的，一、二级焊缝的焊接材料必须复试；安全等级为二级的，一级焊缝的焊接材料必须复试，二级焊缝的焊接材料就不一定需要复试。
第三、钢材的材质等级，高强度螺栓的摩试要求不明确。有的设计图纸只写Q235或Q345，不写等级A或B，有的不提摩擦面试验要求，也未明确不作摩擦面试验要求，施工单位无所适从。有的施工单位在采购材料后，再让设计院认可，这是对工程质量采取随意性的处理，极为不妥。
第四、施工图未注明焊接的坡口形式，焊缝间隙、钝边坡口角度、UT等级、是否单面焊等。有的施工图，对不同板厚的拼接焊未按规范要求开斜坡，局部应力线过分集中，违反国家技术规范，质量验收往往通不过，又造成无法弥补的缺陷。
第五、施工图未注明除锈等级要求。对油漆（涂料）的品牌、材质、漆膜厚度也没有要求，这样，工程施工和验收就没有依据。
作为施工单位，取得施工图以后，一定要组织有经验的技术人员进行图纸会审，看看应用规范有没有问题；节点图有没有表述清楚；强制性条文所要求的内容在设计总说明中有没有显示，各种材料的规格、型号、性能、等级、施工的质量要求和工程的安全等级有没有明确；节点设计是否合理；施工中有没有不可逾越的难度等，都要向设计单位预先提出。设计图纸的完善，是确保施工质量的前提条件。
二、钢结构制作过程中存在的质量问题
第一、在切割、下料时，没有预留收缩量（包括现场焊接收缩量）及切割、铣端等需要的加工余量，翼缘板尺寸宽窄不一，造成H型钢与牛腿的尺寸不一致，与牛腿联系的钢梁上下翼缘板错位约一个板厚；切割边缘有较深的切痕，板边有明显的凹陷，或有较深的锯齿印，切割粗糙度超标，拼板边缘切割不垂直度，拼接错边等超标。
第二、在组装时，焊接H钢无组装胎架，造成H型钢高度尺寸有偏差，腹板偏中心；翼腹板对接后，焊缝未矫平，有明显凹凸；轻钢腹板不平整，组装前未矫正。
第三、在焊接方面，轻钢焊接H型钢翼板开料后再拼接，焊缝未安装引熄弧板，造成焊缝不饱满，边缘有凹坑未熔合等，与母材不齐平；柱脚、牛腿的焊脚尺寸小于设计图纸的规定，角焊缝塌边现象严重，收弧处普遍低于母材，气孔较多；使用CO2焊的焊缝成形差，宽窄不一致，高低不一致，忽大忽小；手工焊焊缝不直，宽窄不一，咬边现象严重；焊渣飞溅未清除干净。
第四、在钻孔方面，事前未很好会审图纸，在该开单排孔的地方，开了双排孔，结果未补孔就留存在构件上。如柱与牛腿连接处的H型钢为双排孔，而大梁与次梁相同规格的H型钢为单排孔，但开孔时都开了双排孔，安装后影响了强度和外观质量。
第五、总装过程中，钢柱牛腿与H型钢梁连接处上下错位，左右错位，未控制好尺寸。
第六、除锈与油漆方面：除锈马虎，未达到等级要求，油漆不久就出现返锈、剥落；漆膜厚度不均匀，阳面厚度普遍超厚，可达250μ m，但阴面往往在90μm左右（室内漆膜厚度规定为125μ m）；油漆前杂质未清除干净，污物多，高低不平，流挂、起皱、漏涂现象较普遍。
第七、在构件运输和堆放过程中，无搁臵件垫平堆放，而是随意卸车，杂乱堆放，甚至让构件埋入泥堆水沟中，造成构件变形、碰伤和污染。
第八、构件出厂时，钢柱、钢梁的中心线标记未标示，相当普遍，给安装施工矫正检测带来困难。
第九、翼腹板拼接长度不符合要求。如翼板拼接长度不应小于翼板宽度的2倍，翼缘板与腹板拼接焊缝应错开200mm以上，腹板拼接长度不小于600mm。但实际往往未达到上述要求。
针对以上的质量问题，经过认真研究和实践提出以下几点整改措施：
1、钢板制作H型钢的尺寸要严格控制，严格按照钢结构制作施工工艺标准进行施工。H型钢组装时，应有组装胎架。如采用组立机组装，也应随时检查调整，保证制作质量。
2、钢板应整张大板拼接，采用埋弧焊焊接改善焊缝质量，既省时又省料。
3、切割应提高操作技能和参数正确，按照先短后长、靠边靠角，合理布臵、先大后小、先复杂后简单的原则；防止割缝、啃边、塌边、熄火、粗糙度过大等。
4、除锈质量尽可能采用抛丸或喷砂处理样板对比检查，使油漆后粘合良好，粗糙度合适利于摩擦系数的保证。严控油漆厚度，不能忽厚忽薄，防止阴面构件小于标准的油漆厚度，油漆过厚超过125μm，会增加较大的费用，造成无谓浪费。
5、构件拼接时，排版要按规范要求，控制好拼接长度，防止过短拼接，尽量避免构件端面板的拼缝间隙。拼制H型钢，应注意矫正质量，控制角变形值和平整度。
6、构件油漆后应标注构件中心线标记，构件超过20吨应标注起重点标记。
7、构件在运输与场地堆放时，最下一层构件应至少离地300mm，构件的堆放高度不应大于5层，每层应有搁臵件垫平堆放，防止构件变形或倒塌碰伤；对于有涂装的构件，在搬运、堆放时，不得在构件上行走或踩踏，以免破坏涂装质量。
三、钢结构安装过程中的质量问题
第一、钢柱安装时违反操作规程，象蜡烛一样一根根单插起来，当天又无法形成稳固的框架单元，大风一来，造成倒塌。这样的安全事故多次出现，应绝对避免。
第二、单位无安装工艺，安装构件无顺序。如有一展厅，建筑面积6000平方米，共4层。构件已全部安装到顶，但主钢柱仍没有进行焊接固定，而边上的辅助小钢柱已全部焊完了。又如，钢柱安装完毕后，应尽快把钢柱底部的垫块垫平焊牢，然后用细石密实。但有的工地彩钢板已开始安装，柱脚却没有封闭。
第三、锚固螺栓高低不一，柱脚平面事先未测，预埋时移位，形成柱偏位。第四、安装高强度螺栓，较多的出现以下一些问题：露牙不足，甚至低于螺母；螺栓未拧紧，扭剪型的未拧断梅花头，大六角的没有初拧终拧标记；安装时摩擦面的防护纸未撕掉；高强螺栓作临时固定用，安装后48小时内未漆封，有的干脆就不漆封；未做扭矩与轴力复试，紧固力矩未按规定计算；摩擦系数试验不到位，有的不做，有的只做一组。拉杆螺栓不拧紧，拉杆不直，腰园孔未用大垫圈，造成螺母与母材接触面太小，极易穿孔。
第五、现场焊缝普遍不到位。如刚性连接衬垫焊间隙太小，无法焊透，结果垫板手一拉就掉；衬垫板规格不符合要求，甚至用钢筋代替；焊缝的成形不好，高低不平，宽窄不一，飞溅、焊瘤未清除，咬肉、气孔较多；弧头弧尾不加引熄弧板，出现凹陷等等。
第六、图纸会审不仔细，造成钢结构安装质量缺陷。如设计图纸未注明在吊车梁翼板上钻孔，施工单位也未提出，结果在安装轨道时采用焊接，造成吊车梁下挠。违反强制性条文中有关吊车梁不允许下挠的规定。
第七、围护彩钢板拼缝不密贴，收边不齐，“鼻孔”未封堵，影响对雨水的防渗漏和美观。
为了减少钢结构工程安装过程中出现的质量问题，提出几点整改措施：
1、地脚螺栓预埋时要用经纬仪和水准仪进行测量后，保证地脚螺栓的中心位臵和标高与图纸设计相符，并与土建施工队伍紧密配合，在混凝土浇筑时要派人跟踪检查，及时对地脚螺栓进行校正。
2、钢结构安装构件时应严格按照钢结构安装施工工艺标准要求顺序进行，当天安装的钢结构构件应形成稳固的框架单元，当不能形成时，应加缆风绳固定，防止出现倒坍事故。
3、钢构件柱、梁安装完毕后，应尽快调整钢柱垂直度和高差垫片，及时把钢柱底部的垫块垫平焊牢，然后封闭柱脚，并二次灌浆密实。
4、高强螺栓要把好扭矩系数和紧固轴力的复试，分别做好制作与安装摩擦面的抗滑移系数。安装高强螺栓控制好施工扭矩，露牙长度2-3扣，不允许高强螺栓当作临时固定螺栓使用，高强螺栓的初拧、复拧、终拧应在同一天完成，扭矩检查应在高强螺栓终拧1H以后、24H之前完成。
5、加强安装现场焊接质量控制，尽可能选择具有较高水平的焊工焊接，提高焊接质量。
6、组织有经验的工程技术人员对图纸进行分析研究，及时发现问题并反馈到设计院，使图纸更加完善，以减少因设计造成的钢结构安装质量问题。
7、彩钢板运输过程中要注意保护，减少彩钢板的变形，安装时彩钢板收边要带线收齐，安装应平整、顺直；错钻的孔洞要及时处理；连接件的数量、间距应符合设计要求和国家现行有关标准规定。
四、工程资料不全，问题较多第一、资料漏缺、不全。漏缺较多的是原材料汇总表，监理对原材料的审批表；构件出厂合格证漏写材质等级、构件的规格、长度；无质量鉴定情况，缺少设计图纸与相应的验收标准；安装缺少轴线偏差记录。
第二、资料不规范，不符合要求。如探伤报告方面，有的单位8mm以下钢板的对接缝不做UT探伤（GB11345-89规程对8mm以下板做UT无明确规定），建议采用JBJ/T3034.2-96标准探伤为好。又如，有的探伤报告无构件示意图比照、构件编号，无法追溯构件的探伤部位。有的无探伤检测判定结果，只有一张报告，探伤了几根构件，很不规范。
第三、焊接工艺评定报告不规范。不能清楚显示坡口形式、角度、间隙、钝边、板厚、有无垫板，采用什么设备、焊接方法；有的只有一张报告，填写UT结果，及物理试验报告，而没有相应的UT检测试验报告和焊接记录（PQR）。
对工程资料不全问题，钢结构企业应在钢结构加工工厂和钢结构安装现场配备专职资料员，及时收集并整理各种原材料的原始质保资料，做好现场施工资料，上报监理进行审批；按现行的国家规范要求的试验项目在监理的见证下进行送检。对钢结构加工厂和安装现场的焊接工艺应及时组织工程技术人员按照国家规范和行业标准进行评定，出具合格的评定报告。
钢结构工程的施工在我国刚起步，在钢结构工程施工过程中出现的各种质量问题，主要靠钢结构企业自身的重视和企业的不断发展进步，技术的不断成熟，另外还要靠政府监督机构和监理不断加强施工过程中的监督检查，这样才能保证钢结构工程的施工质量。
主要参考材料：
1、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）中国计划出版社 中华人民共和国建设部 2001年
2、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中国计划出版社 中华人民共和国建设部 2003年
3、《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002,J218-2002）中国建筑工业出版社 中华人民共和国建设部 2002年
4、《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》（JGJ82-91）中国建筑工业出版社 中华人民共和国建设部 1992年
5、《钢结构、管道涂装技术规程》（YB/T9256-96）冶金工业出版社上海宝钢（集团）公司 1996年
6、《门式刚架型房屋钢结构技术规程》（CECS102:98）中国建筑金属结构协会 建筑钢结构委员会 中国建筑标准设计研究所 1999年
7、《钢结构工程施工工艺标准》（ZJQ00-SG-005-2003）中国建筑工业出版社 中国建筑工程总公司 2003年
8、《钢结构工程施工质量验收规范实施指南》 中国建筑工业出版社 候兆欣 闫莉 2002年
9、《钢结构工程便携手册》 机械工业出版社 路克宽 候兆欣 文双玲 2003年
10、《钢结构施工数据手册》 山西科技技术出版社 周海涛 2006年
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