钢结构安装过程中存在的问题及防治措施

摘要：近些年来我国建筑钢结构发展迅速，建成了或正在建设一大批大跨度及高层钢结构，如鸟巢、水立方、国家大剧院、中央电视台、上海环球中心、广州电视塔等，这些项目的建设使我国钢结构的设计水平得到很大提高。本文作者结合自己多年工作经验讲述了钢结构制作安装过程中存在的问题，并就如何防治钢结构的质量通病提出了自己的见解。

关键词：钢结构;安装;整体质量

一、设计图纸中存在的一些问题及注意要点

钢结构在这几年得到了迅猛的发展，但在我们施工的过程中，也出现了一些问题，本人依据多年的工作经验，阐述钢结构的质量通病产生的原因及防治措施。

1.对设计图纸的会审不到位

施工单位的职责是按图施工，但也有责任对施工图进行会审，对出现在设计图纸中不完善、不明确或不适合施工、不符合规范的方面要提出来(特别是对强制性条文)，并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，钢结构施工质量也难以得到保证，造成隐患。

2.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等后果。

3.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，一级焊缝的焊接材料必须复试;安全等级为二级的，二级焊缝的焊接材料就不一定需要复试。

4.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，也未明确不作摩试要求，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。

5.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。

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问题及防治措施

在现有的建筑市场，施工单位作为总承包单位，一般均将钢结构工程分包于具有钢结构资质的公司制作与安装。本人所经历的众多项目中，或多或少存在如下问题：

1)在切割、下料时，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，拼接错边等超标。

2)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。

3)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，与母材不平齐;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。

4)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。

5)总装过程中，钢梁与钢梁连接板或钢柱牛腿与H型钢梁连接处上下错位，左右错位，未控制好尺寸。

6)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250μm，但阴面往往在90μm左右(室内漆膜厚度规定为125μm);油漆前杂质未清除干净，污物多，高低不平，流挂现象较普遍，另外就是油漆喷涂时的空气湿度较大，会产生油漆附着力不够与构件吸附不牢，有脱皮现象。

7)在构件运输和堆放过程中，无搁置件垫平堆放，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。

8)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。

9)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。

针对以上问题，我们提出几点建议：

1)加强施工人员的业务知识培训，提高工作责任心，认真阅读图纸，熟悉和理解设计意图和施工要领，确保构件符合设计和规范要求，杜绝人为意识上的质量隐患;

2)焊制H型钢的尺寸要严格控制，最好相应从整根H型钢截取，防止牛腿高差错位。H型钢组装时，应有组装胎架。如系组立机组装，也应随时检查调整;

3)切割应提高操作技能和参数正确，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冲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。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。构件在运输与场地堆放时，应有搁置件垫平堆放，防止构件变形，碰伤和污染。

三、安装质量问题及整治措施

钢结构工程，构件的制作是前提，安装是关键，安装质量的高低，决定着整个钢结构工程的整体质量和外观效果。

(1)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。

(2)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，应先测后埋。

(3)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;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。

(4)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。

(5)图纸会审不仔细，造成安装质量缺陷。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。

为了消除安装过程中的常见病，我们提出几点建议：

1)安装构件时应严格按安装工艺顺序进行，当天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。

2)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，然后封闭柱脚，并二次灌浆密实。

3)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，高强螺栓终拧必须在24小时内完成。

4)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。

四、结语

钢结构由于其特有的优越性，在当前的建筑市场中起着越来越重要的作用，使用范围也越来越广泛，对施工单位的要求也越来越高，只有严格依照钢结构设计及施工规范，才能保证钢结构工程的整体质量。

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