钢结构工程容易出现的问题及注意事项
□潘 钢
近期检查了几个国内外在施钢结构项目工地,看到的钢结构安装形式有管桁架、门式钢架、钢框架等,也发现了一些问题。为了使工程技术管理人员在遇到类似问题时能够引以为戒,把握重点和重要工序,避免同类问题的发生,杜绝出现重大质量事故,现将这些问题及注意事项整理如下。
一、应重视各专业的图纸会审
作为工程技术管理人员,钢结构施工中最为重要的问题是:审查图纸时,一定要仔细看建筑图、结构图和土建基础图,必须对标高进行校核。同时,要检查混凝土基础图是否满足与钢结构的连接要求,检查混凝土顶面标高是否与其连接的钢结构柱子底标高一致,如果有问题,必须提前通知设计院并与项目部各专业分包进行沟通。
忽略了上述事项,必然带来质量隐患。我公司某个在施的体育场项目,因工程技术人员没有认真核对图纸和标高,造成混凝土柱完成的顶面标高与钢结构的底标高不一致(低了300mm),且无法对混凝土柱进行修改,最后只有修改钢结构图纸,按300 mm高做了一个钢结构靴梁,说白了就是钢结构底部加了一个300mm高的箱型构件,问题虽然解决了,但给企业带来了重大经济损失。
混凝土顶面的抗剪槽口在大部分钢结构工程中都有,它主要是为钢结构柱子的抗剪键预留的槽口,而抗剪键的作用是抵抗风荷载,防止风荷载对地脚螺栓的剪切破坏,抗剪键结构形式一般为十字花焊接钢板。
有时混凝土基础图反映不出这个抗剪槽口留置的详细尺寸和做法,需要到钢结构专业图纸上去看。如果忽略了这个槽口的留置,必将给工程带来巨大损失。所以各专业的图纸会审在工程施工前是非常重要的。
再举一个例子:在我公司援建的某现代化体育场建设中,通过认真审图,发现了钢结构受拉支座底板与混凝土顶面连接的问题——钢结构受拉支座底板(正方形)大于混凝土基础顶面(三角形),如果照图施工,就会造成钢结构受拉支座底板外边缘处于混凝土基础顶面的外部,造成重大技术失误。我们发现后,第一时间通知设计院和前方项目部,设计院确认出现错误并进行了修改,修改方法为,支座底板顺时针旋转45°,同时加宽混凝土顶面三角形边长。
二、钢结构检查与验收环节的注意事项
钢结构制作时,应主要关注构件表面的喷砂效果。大部分构件表面的喷砂等级为Sa2.5级,如果达不到这个级别,防锈底漆涂装的附着力就不够,构件到达现场后,尤其是在潮湿、有盐雾的海边地区,将对结构件的防锈带来极为不利的影响。
还要关注构件涂装完防锈底漆、中间漆后的效果和涂装范围,涂装完的构件表面应该均匀、无明显皱皮、流坠、针眼、和气泡。
若监理无特殊要求,对摩擦连接的接触面要封牛皮纸,保护摩擦连接面,使其不被油漆污染,若防护不到位,该面有油漆,到达现场后,必须使用电动钢刷进行打磨,不得使用砂轮打磨。
附图7,摩擦连接面的保护及未保护效果。
构件准备出厂之前,应尽量进行钢结构预拼装,尤其是空间管桁架形式,拼装的主要目的是消除、发现安装问题,同时检验制作的精度和构件焊接所需要预留的焊接间隙的正确性,以及高强螺栓连接的100%通过性。
三、钢结构现场焊接注意事项
大部分构件的长度是根据运输和吊车起重量的大小决定的,所以很多构件要在现场进行拼装。拼装最需要注意的是构件的等强对接焊接,以及相贯线构件(管与管)的熔透焊接。大多数框架梁的连接采用腹板用高强螺栓(摩擦型和扭剪型)连接,上下翼缘为熔透焊接连接。
等强的对接焊接焊缝和相贯线构件(管与管)的熔透焊接,为一级焊缝,并要做100%超声波无损探伤检查。框架梁的上下翼缘为熔透焊接,为二级焊缝,要做20%超声波无损探伤检查。
要求最为严格的是一级焊缝检查。作为项目工程技术人员,要重点关注现场的一级焊缝,并要求分包单位重视一级焊缝的焊接。一级焊缝通过100%超声波无损探伤检查后,如果发现咬边、未焊满、根部收缩等缺陷中的任何一项,则该焊缝不合格,必须进行处理并重新施焊;再通过100%超声波无损探伤检查,如果仍不合格,就要进行相应处理,并重新施焊;再次探伤后还不合格,应重新制订返修方案,经工程技术负责人审批并报监理工程师认可后,才可重新焊接。
现场拼接构件也要提醒分包,不得在主材上引弧,尤其是受拉构件。
四、钢结构现场涂装、安装的注意事项
在钢结构涂装过程中,现场项目部要置备湿度计,监测涂装现场的环境湿度。若空气湿度大于85%,则不可进行涂装施工,包括防腐涂装和防火涂装,这点必须引起重视。
门型钢架(厂房)安装必须先安装有柱间支撑部位,保证结构形成稳定的空间体系,并不会导致结构永久变形。不得从任意一头安装,以免出现倒塌。
框架体系中平台梁安装使用高强螺栓连接时,需要使用与高强螺栓同等规格的普通螺栓连接受力,待构件就位没有任何偏差后,再将普通螺栓换成高强螺栓。这一点大多数分包不愿意执行,项目管理工程师一定要多加关注,不能让高强螺栓在构件校正阶段提前受力。
高强螺栓安装在现场分为摩擦型和扭剪型。摩擦型高强螺栓(也叫大六角高强螺栓)连接副终拧完成1小时后,在48小时内进行终拧扭矩检查;扭剪型高强螺栓连接副终拧的标准是梅花头扭掉。
还有一点需要注意,即要检查高强螺栓的扭矩扳手的合格证书和年检合格报告,如果没有检验报告,则不得使用。
(作者单位:北京建工国际建设工程有限责任公司)