揭英強(qiáng)
(中交四航局第三工程有限公司,廣東 湛江 524005)
近年來(lái),隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高,建筑材料價(jià)格穩(wěn)步上升,且施工工人的老齡化加劇,人工成本越來(lái)越高,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑價(jià)格低廉的優(yōu)勢(shì)逐漸消失,鋼結(jié)構(gòu)建筑優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)。相對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)抗震性更好,鋼構(gòu)件在工廠生產(chǎn),運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)拼裝,其安裝施工機(jī)械化程度高,所用工人少,安裝工期短,對(duì)環(huán)境影響相對(duì)較小。
宜賓港綜合保稅區(qū)標(biāo)準(zhǔn)廠房一期工程的2#廠房為鋼框架結(jié)構(gòu),廠房長(zhǎng)67.4m,寬37.7m,總建筑面積約10 500m2,主體結(jié)構(gòu)4層,建筑總高度24.6m,梁柱為Q345B材質(zhì),采用鋼筋桁架現(xiàn)澆混凝土組合樓板。柱采用變截面箱型柱體結(jié)構(gòu):1層柱體截面尺寸最大,2~3層次之,4層最?。讳摿翰捎煤附親型鋼。
在施工前,組織項(xiàng)目部技術(shù)人員對(duì)圖紙進(jìn)行審閱,熟悉圖紙,為圖紙會(huì)審做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作;認(rèn)真核對(duì)各專業(yè)圖紙,檢查是否存在沖突或者模糊不清的情況,填寫(xiě)書(shū)面圖紙會(huì)審記錄,以便設(shè)計(jì)人員進(jìn)行澄清及糾正,減少施工圖中的差錯(cuò),加快施工進(jìn)度,保證施工質(zhì)量;找出工程的技術(shù)難點(diǎn)及質(zhì)量管控的要點(diǎn),編制詳細(xì)的技術(shù)方案及質(zhì)量控制措施。
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在下料加工前,需根據(jù)各個(gè)專業(yè)施工圖對(duì)構(gòu)件進(jìn)行再次細(xì)化設(shè)計(jì),結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工規(guī)范要求,且要考慮現(xiàn)場(chǎng)安裝操作的可行性,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的每個(gè)構(gòu)件進(jìn)行細(xì)化。鋼構(gòu)件的細(xì)化工作具體包括以下工作。
3.2.1 對(duì)構(gòu)件進(jìn)行編號(hào)
一般來(lái)說(shuō),構(gòu)件加工成型后,其構(gòu)件數(shù)量較多,以本項(xiàng)目為例,加工成型后的鋼構(gòu)件達(dá)1 200件,由于廠房柱距相差不大,部分構(gòu)件的尺寸幾乎一致或僅存在微小的差別,在加工或安裝過(guò)程中,很容易出現(xiàn)構(gòu)件的漏加工、多加工,繼而導(dǎo)致安裝錯(cuò)誤,影響建筑物的質(zhì)量。因此,在深化設(shè)計(jì)前必須對(duì)廠房的構(gòu)件按樓層逐個(gè)進(jìn)行編號(hào)。
3.2.2 根據(jù)構(gòu)件的安裝位置,細(xì)化連接板的焊接及開(kāi)孔位置
在結(jié)構(gòu)專業(yè)圖紙中,構(gòu)件安裝位置往往已明確。根據(jù)構(gòu)件的安裝位置及其腹板的厚度等,細(xì)化每個(gè)連接節(jié)點(diǎn)的大樣圖,準(zhǔn)確標(biāo)注出連接板的焊接位置及螺栓孔位。螺栓孔孔徑只比螺栓直徑大2mm,如加工位置誤差超出2mm,則無(wú)法進(jìn)行安裝,所以連接板及螺栓孔位必須準(zhǔn)確無(wú)誤。
3.2.3 確定構(gòu)件的拼接
施工現(xiàn)場(chǎng)的焊接工人技術(shù)水平、焊接設(shè)備及施工條件與專業(yè)加工廠相比均存在一定的差距,現(xiàn)場(chǎng)的加工、拼接質(zhì)量難以達(dá)到專業(yè)加工廠的水平。為保證主要構(gòu)件的加工質(zhì)量,在運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)境及吊裝條件允許的情況下,對(duì)于結(jié)構(gòu)較為重要的立柱等,特別是要求嚴(yán)格的一級(jí)焊縫的施焊,盡量在工廠內(nèi)完成。本項(xiàng)目中廠房立柱最大長(zhǎng)度為25.14m,鋼立柱在工廠內(nèi)拼接成整體,運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)安裝。
原材料材質(zhì)及性能:原材料進(jìn)場(chǎng)后需進(jìn)行各項(xiàng)檢測(cè),其材質(zhì)、力學(xué)性能和化學(xué)成分應(yīng)符合GB/T 700—2006《碳素結(jié)構(gòu)鋼》的規(guī)定[1]。外形尺寸:鋼材厚度等規(guī)格尺寸及允許偏差應(yīng)符合其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。外觀質(zhì)量:當(dāng)鋼材的表面有銹蝕、麻點(diǎn)或劃痕等缺陷時(shí),其深度不得大于該鋼材厚度允許負(fù)偏差值的1/2[2],鋼材端邊處不得有分層、夾渣的缺陷。
嚴(yán)格按圖紙放樣下料,在加工焊接過(guò)程中要注意考慮焊接溫度影響、拼接成型后的變形控制。鋼構(gòu)件在工廠內(nèi)的焊接大部分采用自動(dòng)埋弧焊,個(gè)別部位及拼接點(diǎn)需要人工焊接,焊接所采用的焊條、焊接方法與焊接材料應(yīng)相適應(yīng),焊條應(yīng)符合GB/T 5117—2012《非合金鋼及細(xì)晶粒鋼焊條》的規(guī)定[3]。對(duì)設(shè)計(jì)、規(guī)范要求的一、二級(jí)焊縫應(yīng)采用射線或超聲波進(jìn)行探傷檢測(cè),焊縫的外觀質(zhì)量應(yīng)符合相應(yīng)的規(guī)范要求。
構(gòu)件拼接后的變形應(yīng)進(jìn)行矯正,采用火焰矯正的溫度值應(yīng)控制在750~900℃,同一部位加熱矯正不得超過(guò)2次,矯正后應(yīng)緩慢冷卻,不得澆水降溫。矯正后的構(gòu)件不得有裂紋、凹陷等損傷。
構(gòu)件防腐涂裝應(yīng)在構(gòu)件焊接檢查合格后進(jìn)行,涂裝前應(yīng)對(duì)構(gòu)件表面的油污、銹斑銹點(diǎn)、毛刺等進(jìn)行處理,處理完成后及時(shí)噴涂防腐涂層,涂層施工時(shí)的溫度宜為5~38℃,相對(duì)濕度以≤85%為宜[4],涂層的材料、遍數(shù)、層厚應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。噴涂完成后及時(shí)恢復(fù)構(gòu)件的編號(hào)標(biāo)注。
成品存放及運(yùn)輸應(yīng)防止變形。存放場(chǎng)地應(yīng)平整、干燥,并設(shè)置墊木,使構(gòu)件放平、放穩(wěn)。當(dāng)多層疊放時(shí),各層墊木應(yīng)在同一水平線上。
地腳螺栓的安裝精度是影響鋼立柱安裝質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。多數(shù)情況下,鋼結(jié)構(gòu)安裝由專業(yè)隊(duì)伍完成,其測(cè)量放樣由專業(yè)分包單位進(jìn)行。由于聘請(qǐng)的測(cè)量人員的責(zé)任心、技術(shù)水平參差不齊,加之測(cè)量?jī)x器設(shè)備的差別等,測(cè)量精度有時(shí)難以達(dá)到安裝精度的要求。因此,在施工中,總包單位必須對(duì)專業(yè)分包的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)格復(fù)核,經(jīng)過(guò)不同測(cè)量員、不同設(shè)備的測(cè)量復(fù)核,確保測(cè)量放樣的精度滿足規(guī)范要求。地腳螺栓的安裝必須牢固可靠,在螺栓安裝前,先對(duì)樁頭豎筋與箍筋進(jìn)行點(diǎn)焊接加固,采用短鋼筋將地腳螺栓與樁頭豎筋焊接牢固。在承臺(tái)混凝土澆筑中,由專人負(fù)責(zé)跟蹤檢查地腳螺栓情況,如有發(fā)生偏位,必須進(jìn)行處理。
5.2.1 鋼立柱安裝
清理基礎(chǔ)承臺(tái)及地腳螺栓,在承臺(tái)基礎(chǔ)上測(cè)量放樣出建筑軸線,通過(guò)調(diào)整鋼立柱柱腳中線與建筑軸線的距離,使鋼立柱安裝位置準(zhǔn)確?;炷脸信_(tái)面平整度難以達(dá)到規(guī)范要求的精度,因此在承臺(tái)混凝土澆筑時(shí)承臺(tái)完成面要比立柱底板低5cm,采用螺母調(diào)平法將鋼柱底板標(biāo)高找平[5],相對(duì)于傳統(tǒng)的支墊法調(diào)平鋼柱底板做法,其操作簡(jiǎn)單、精度較高。在立柱安裝前,在鋼立柱相鄰2個(gè)面的柱頂和柱腳位置標(biāo)注出中線位置,用油性筆做好標(biāo)記。立柱安裝到位后,采用2臺(tái)全站儀在2個(gè)方向同時(shí)觀測(cè)立柱中線,然后根據(jù)觀測(cè)情況調(diào)整,當(dāng)柱腳與柱頂中線一致時(shí),表明鋼立柱已垂直,擰緊螺母后松開(kāi)吊鉤。
5.2.2鋼梁安裝及柱腳灌漿
鋼結(jié)構(gòu)安裝比較理想的順序是從中心往兩側(cè)安裝,這樣有利于減少安裝的累積誤差。但通常情況下,受到工期、安裝環(huán)境條件的影響,鋼結(jié)構(gòu)一般分成幾個(gè)單元進(jìn)行安裝,然后再將幾個(gè)單元連接在一起,最后形成整體,這對(duì)構(gòu)件的加工、安裝精度提出了更高的要求。
本項(xiàng)目中鋼結(jié)構(gòu)廠房分為3個(gè)安裝單元,每個(gè)單元獨(dú)立安裝,最后連成整體,為確保安裝精度符合要求,在第1層主框架梁安裝完成并經(jīng)測(cè)量無(wú)誤后,再用無(wú)收縮的高強(qiáng)灌漿料填充鋼立柱底板與承臺(tái)間的空隙,最后再繼續(xù)安裝其構(gòu)件。
5.2.3 螺栓安裝質(zhì)量控制
鋼柱與主梁、主梁與次梁的節(jié)點(diǎn)腹板一般采用高強(qiáng)螺栓連接。腹板的連接接觸面不得涂刷防腐漆,在安裝前應(yīng)將腹板接觸面清理干凈,螺栓孔在安裝過(guò)程中不得采用氣割擴(kuò)孔,螺栓擰緊后,外露螺紋應(yīng)符合要求,螺栓的一端墊片數(shù)量不得超過(guò)2個(gè)。高強(qiáng)螺栓在使用前應(yīng)檢查其合格證和復(fù)試報(bào)告,終擰后應(yīng)該逐個(gè)檢查其扭矩,超擰的需要更換。
5.2.4 梁柱連接節(jié)點(diǎn)焊接
主梁的上、下翼緣與鋼柱節(jié)點(diǎn)采用坡口電焊連接。在梁柱安裝完成并經(jīng)校核合格、高強(qiáng)螺栓擰緊、其扭矩檢測(cè)合格后開(kāi)始焊接。梁柱節(jié)點(diǎn)焊接采用手工施焊,手工施焊的質(zhì)量問(wèn)題比較多,如咬邊、夾渣、氣孔、裂縫等,特別是在現(xiàn)場(chǎng)條件不良的高空施焊質(zhì)量更難以保證。因此,在施焊前,必須清理干凈焊口表面,焊口不得有銹斑、油污等,選擇技術(shù)水平較高的持證工人,先進(jìn)行試焊接,然后對(duì)焊縫進(jìn)行探傷檢測(cè),合格后方可大面積施焊。
綜上所述,鋼構(gòu)件安裝質(zhì)量是建筑物質(zhì)量的重點(diǎn)控制內(nèi)容,鋼結(jié)構(gòu)安裝的質(zhì)量控制是一個(gè)比較系統(tǒng)的問(wèn)題,每個(gè)施工環(huán)節(jié)質(zhì)量的好壞都將影響下一環(huán)節(jié)。在施工過(guò)程中,需要精心策劃,嚴(yán)格把控,加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn),牢牢控制好每個(gè)環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量才能保證整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)廠房的質(zhì)量。