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钢结构网架工程安装过程中常见质量及预防控制措施

来源:http://www.hhssgroup.com/ 发布时间:2014-03-24 点击次数:1455次

钢结构网架工程安装

 
钢结构网架工程以其跨度大、施工速度快、可利用空间大以及经济实用等优点,被广泛地应用到了厂房、车间等跨度较大的一些工程建设项目之中。但在钢结构网架安装过程中也存在着一些问题,导致工程施工过程中存在不少的质量隐患。因此,如何预防和解决该类问题,保证工程质量,成为一个值得思索的课题。江苏华海钢结构有限公司专业从事网架、不锈钢网架、螺栓球网架、碳钢网架、焊接球网架、干煤棚网架、加油站网架、体育馆网架、网架配件、轻钢结构、重钢结构、管桁架、轻钢别墅、太阳能光伏支架、电厂锅炉钢结构等工程咨询、设计、生产、施工、安装与技术支持服务,是一家集国际化设计、采购、制作、安装、贸易、服务于一体的大型企业。

对于建筑工程中的钢结构施工而言,如果说钢结构构件的制作是基础,那么钢结构的安装则是保证其正常运行的关键所在。从某种意义上来说,钢结构的安装质量优劣,直接关系着整个建筑项目钢结构工程施工的质量及其外观。

    首先,钢结构中的钢柱安装过程中,存在着一些违反施工操作规程的行为,比如只是将钢柱单根地插起来,却没有采取一些措施使其形成一个相对比较稳固的框架体系,因此很不牢固,容易出现倒塌现象。从钢结构工程施工实践中可以看到,诸如此类的安全问题经常发生,因此应当坚决杜绝。同时,施工过程中还经常存在着类似于锚固螺栓的标高不一致,螺栓的定位尺寸在放预埋时出现偏差,进而出现钢柱安装时的偏位等问题。

    其次,钢结构安装过程中使用最多的是高强度螺栓,实践中经常会出现如下问题:螺栓露牙不足或者比螺母还低一些;螺栓没有拧紧,且扭剪型过程中将梅花头拧断了,大六角形状没有设置初拧和终拧标记;在实际安装过程中,摩擦面上原有的一层防护纸没有完全撕掉;将高强度的螺栓用作临时固定之用,待其安装之后两天两夜内没有进行漆封操作;没有对扭矩和轴力进行复试,而且也没有对紧固力矩严格按照相关规定进行计算;钢结构的摩擦系数没有进行严格的试验和测算;安装过程中所用到的拉杆螺栓没有拧紧,或者拉杆本身就不直,导致螺母和母材之间的接触面太小,因此难以实施穿孔作业。

    再次,钢结构安装施工现场,普遍存在着焊缝不到位的现象,比如刚性连接衬垫的焊间隙实在太小,而且难以焊透,导致垫板手焊接不牢固;钢结构衬垫板的规格与相关要求不相符,有时竟然以钢筋取而代之;焊缝处理不好,多存在着高低不平问题,更不必说气孔较多问题;弧头与弧尾都没有加引熄弧板,很容易出现凹陷问题。此外,钢结构安装之前,可能没有仔细地审查图纸设计内容,导致实际安装过程中出现了这样那样的质量问题。实践中我们可以知道,如果钢结构安装设计图纸上没有注明需要在吊车的梁翼板之上进行钻孔作业,而且施工单位也没有指明,则是不能随意钻孔的。但实践中去并非如此,在安装轨道过程中经常会采用焊接的方式进行钻孔操作,结构导致吊车的梁出现下挠问题。

钢结构网架工程安装过程中预防控制措施

    钢结构工程施工过程中,应当对进入施工现场的构件加强监管,要检查其产品质量书,保证固件之间的连接以及钢结构构件的制作一定要符合相关要求。同时要注意检测钢结构构件吊装运行过程中的稳定性,并且要科学地选择适合的吊装机械,在此基础上还要确定吊装方案的可行性与经济性。钢结构应当与设计要求和相关的规范规定相一致;在钢结构构件运输及吊装过程中,如果钢结构出现了变形或者涂层脱落等问题,应当及时采取有效的措施进行矫正或者补修;钢结构安装过程中,应当建立一个相对比较稳固的框架体系,框架吊完后要及时的把系杆、柱撑、檩条等构件装上,即便不能也要用缆风绳将其固定住,以免出现倒坍问题。

    钢柱吊装前应该先调整柱脚垫片的水平,使柱底位置都在统一的标高上面。当钢柱安装完成以后,还要对其进行校正:第一是钢柱的校正。要对钢柱的垂直度进行校正,在此过程中主要使用的是经纬仪、吊线锤等装置,来检验是否存在着偏差,必要时可用千斤顶予以校正。当柱脚校正没有问题时,应当立即将地脚螺栓紧固,待钢柱校正完以后方可对柱脚底板下的浇注混凝土结构进行固定。第二是钢梁的校正。钢梁轴线与垂直度测量校正,利用千斤顶与倒链予以校正,之后再进行固定。第三,高强螺栓的施工。一般而言,高强螺栓施工之前应当具备材质证明书;高强度的螺栓应当由专人进行保管,不得随意乱扔和乱放,待主要构件固完成以后在进行施工;同时还要对高强度的螺栓进行防潮和防腐蚀处理,螺栓安装过程中应当使用光头撬棍和冲钉对正上下连接板互补性钻孔,以保证螺栓的自由插入。若干连接板上的螺孔误差相对比较大,则应当对其进行认真的检查和分析;若确实是剩下的局部螺孔不正,则可利用电动绞刀进行打孔操作。在相同的一块连接面之上,高强度的螺栓通常应该按照同一方向进行投入,螺栓的最终拧紧一点要在48小时之内操作完毕。

    钢结构安装过程中,应当严格按照相关的安装工艺要求进行,在安装的当天就应当建立一个相对比较稳固的单元;钢结构构件中的柱和梁安装施工完成以后,应当尽快地对钢柱的垂直度与高差垫片进行调整,封闭柱脚,同时要进行二次灌浆,使其更加的密实。实践中为能够有效地保证钢结构安装施工现场的焊接质量,应当使用具有专业证书的焊工进行焊接作业。在此需要注意的是,高强度的螺栓不能用作临时螺栓,螺栓拧紧过程中应当注意要严格地按照同一方向进行紧固。还要对其进行逐个的检查,一旦发现不符合要求的焊缝,应当及时进行处理。

在钢结构安装过程中也存在着如下问题:

一、构件的生产制作问题 
  1、钢结构所用钢材有多种,包括:Q235钢,Q345钢、15MnV钢等,而Q235钢共分A、B、C、D四个等级。通常,很多有吊车梁的钢结构厂房的工程设计采用Q235B钢,该种钢保证了常温下的冲击韧性要求,但在实际中,由于施工单位的对钢材知识了解不足,常有采用Q235A级钢进行施工的现象发现,该钢号钢材含碳量高,不可焊性差,只能保证抗拉强度、屈服强度、延伸率和冷弯性能,不能保证冲击韧性,而对于吊车梁等承受动载的构件,具有冲击韧性是钢材的必要条件。 
  2、门式钢架所用的板件很薄,最薄时可达到4毫米,用火焰切割时,会使板边产生很大的波浪变形,而目前大多数厂家均采用埋弧自动焊或半自动焊进行焊接,易出现焊接变形,使构件弯曲或扭曲的现象。因此,薄板的下料应尽可能选择剪切方式而避免用火焰切割。 

二、柱脚安装问题 
  柱脚部位常见的质量问题包括预埋螺栓定位不准、标高出现偏差,抗剪键缺漏(或者混凝土短柱未留设抗剪键槽)以及柱脚间隙不能有效填充等问题。 
  1、预埋螺栓定位不准、标高上有偏差 
  预埋螺栓在浇筑中的移位通常是造成预埋螺栓定位不准、标高出现偏差的主要原因。现在浇筑混凝土通常采用机械化浇筑,流速大,流量更大,对模板的冲击力大,同时,由于混凝土在模板四周分布不均匀导致模板各边受力差别较大,这些都会引起模板的变形和移位,从而造成螺栓的倾斜和整体移位,往往造成柱子难以到达准确的位置。 
  针对于此类问题,可以采用安装垫板法和座浆垫板法控制标高,同时加强过程控制,于混凝土浇筑前,浇筑过程中,及初凝前对预埋螺栓进行测定和调整来解决。 
  2、抗剪键或抗剪槽遗漏 
  柱脚锚栓按承受拉力设计,计算时并不考虑锚栓所承受的水平力。若未设置抗剪件,所有由侧向风荷载、水平地震荷载、吊车水平荷载等产生的柱底剪力,几乎都由柱脚锚栓承担,从而破坏柱脚锚栓。因此,留设抗剪键或抗剪槽是不可缺少的。然而,在施工中,却经常发现遗漏留设抗剪键或抗剪槽的现象。 
  针对此类问题,主要还是通过加强作业人员责任心,严格按图纸,同时加强过程检查来解决。 
  3、柱脚间隙填充强度不足、密实度不够 
  通常情况下,设计要求柱脚底板与砼柱顶间空隙50mm,填充料强度要求比柱混凝土强度高一等级;而实际施工中,空隙有时过小,使得灌浆料难以填实,而且填充量的用量较少,配合比和强度等现场无法有效的控制,通常导致填充料的强度、密实度(特别抗剪槽内)不足。 
  针对此类问题,建议优先选用高强度的自流平成品灌浆料作为填充料。 

三、结构连接问题 
  钢结构连接通常采用高强螺栓连接和焊接两种方式。其中,高强螺栓连接易出现安装质量不符合要求、端接板磨擦间隙过大等问题;焊接最常见的问题有焊缝质量差、焊缝变形过大、对接焊坡口处理不到位等。 
  1、高强螺栓安装质量不符合要求 
  产生此类问题的主要是由于操作人员及管理人员未按照规范要求进行操作、错误的计算施工扭矩、更未按照要求配置扭矩扳手等造成的。高强度螺栓的拧紧应分为初拧、终拧。对于大型节点应分为初拧、复拧、终拧。初拧扭矩为施工扭矩的50%左右,复拧扭矩等于初拧扭矩。高强度螺栓在初拧、复拧和终拧时,连接处的螺栓一般由螺栓群中央向外按一定顺序施拧,初拧、复拧、终拧应在同一天完成。而有的施工单位,当复扭结束后一天甚至更长的时间才完成终拧。同时,相当多的操作及管理人员并不知道,如何计算拧矩,导致不能正确配置施工用扭矩扳手,随便用普通扳手施工高强度螺栓或虽有配置扭矩扳手但未按规定定期标定导致其失效或扭矩扳手量程和工程需求不吻合等等。此类种种问题导致高强度螺栓连接施工扭矩控制成为空话。 
  针对这类问题,重点就是要做好施工现场技术交底,加大检查力度,严把质量关,不合格的部位要求整改,整改未完严禁进入下一道工序。 
  2、端接板磨擦间隙过大 
  摩擦型高强度螺栓连接方法是靠螺栓压紧构件间连接处,用摩擦来阻止构件之间滑动达到内力传递。因此当构件拼接板面有间隙时,则固定后有间隙处的摩擦面间压力减小,影响承载能力。施工过程中,常发现高强螺栓连接板翘曲变形,接触面不能紧密贴在一起的情况。试验证明,当间隙大于1mm时,受力摩擦面抗滑移力就要下降10%,因此当接触面 1.0mm3.0mm应加垫板,垫板两面应作摩擦面处理,其方法与构件相同。 
  由于钢构件安装完成后,此类问题处理难度较大。因此,应加强在地面预拼装阶段的检查力度,及早发现问题及早进行处理。 
  3、焊缝质量差 
  安装焊缝由于是现场烧焊,施工条件较差,质量控制上的不确定因素较多。而部分施工单位对焊缝的检测又不够重视,对于设计要求为二级以上的全熔透焊缝,不按规范要求进行探伤,给构件的正常承载与使用带来安全隐患。 
  针对这类问题,主要还是要加强过程质量的控制,并严格按照规范要求进行第三方验证性检测。
  4、焊缝变形过大 
  焊接变形过大易造成焊接H型钢梁或钢柱端板的平面翘曲,拼接时会因翘曲的端头板接触面不紧贴而影响构件的受力性能。 
  通常可以采用以下方法来控制焊接变形:(1)选用合理的施焊顺序,尽可能对称焊接,对较厚的焊缝采用分层焊;(2)预留与焊接变形相反方向的偏差;(3)采用夹具或专用胎具固定焊件,可将端板用螺栓预先固定在一块刚度很大的支座上;(4)加热矫正。 
  5、对接焊坡口处理不到位 
  规范中明确规定:薄板与厚板或窄板与宽板连接时,对接焊缝连接处,若焊件的宽度或厚度不同,且在同一侧相差4mm以上者,应分别在宽度或厚度方向从一侧或两侧做成坡度不大于1:2.5的斜角。在日常钢结构工程中,绝大多数工程在对翼缘板及端头板等处对接焊缝时,并未按要求做成倾斜角的过渡,而是直接对焊。 
  针对这类问题,主要还是要加强过程质量的控制,不合格的要求立即整改,完毕后方可进入下道工序。
 
四、构件变形问题 
  钢结构构件变形通常涉及以下几方面 
  1、钢梁起拱问题 
  为抵消一部分屋面钢梁受荷变形,使其屋面仍能保持一定的坡度。通常钢梁会设置起拱,是否起拱,起拱大小,都直接关系到屋面坡度的变化,通常情况下,当设计不要求起拱时,施工时也不起拱。 
  2、屋面檩条、檀托等安装不当导致变形过大 
  檩条不仅是支撑屋面板或悬挂墙面板的构件,还是设置刚架梁柱隅撑的支撑体,设置一定数量的隅撑可有效的保证刚架的平面外整体稳定性。当檩条或檩托板孔径过大过长,隅撑就失去了应有的作用,在施工中,部分施工单位为了安装方便,随意增大、加长檩条或檩托板的螺栓孔径。在施工过程中应加强质量控制,发现此类问题就要求其立即整改,以避免钢构件过大变形。 

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