于长江

1 工程概况

该工程位于辽宁省大石桥市铁路货场院内、货六线东侧,建筑平面布局呈一字形,长505 m,宽25 m。工程于 2008年 6月1日开工,2008年8月1日竣工,建筑面积7 848 m2,雨棚水平投影面积12 625 m2,结构形式为下部钢筋混凝土独立基础,上部为一层轻型门式钢架,H形钢梁、柱,屋面为U形檩条铺设压型彩钢,柱两侧纵向设桁架支撑,钢柱间横向最大跨度19.05 m,两侧分别悬挑4.375 m和1.825 m,纵向柱间距为9.0 m,檐口高度 5.22 m,屋脊高度为7.295 m,屋面坡度1/10,建筑抗震设防类别为丙类,设防烈度7度。工程所有主次构件、支撑、系杆、檩条均为 Q235A型钢、E43型焊条、FH-550-NQ-3型焊丝。钢结构主要用量为主钢构310 t,次钢构102 t。主钢构技术截面均为变截面H形。大部分梁柱腹板厚度采用8 mm,局部采用12 mm厚腹板,梁腹板与翼缘板间的角焊缝采用埋弧自动焊,并为双面焊缝,整体结构均为轻钢构件。钢结构设计制作符合《门式轻型房屋钢结构技术规程》,结构安装是在钢筋混凝土独立基础达到结构安装强度后进行的,本工程是按独立基础强度达到70%后开始安装的。

2 监理的准备工作

1)认真审查熟悉图纸,全面掌握施工规范,了解施工各项技术要求和控制指标。组织设计人员、施工人员进行图纸会审,解答疑问;认真审查钢结构施工组织设计(施工方案)。2)对施工单位报送总承包资质、进场管理人员技术资质、特殊工种上岗人员资格有关明细及其附件一一进行认真审查,杜绝超范围承包和无证上岗作业。3)对进场焊接设备、加工条件的检查验收。对照进场设备报验清单进行设备检查核对,检查设备种类、数量、状态、参数等能否满足施工要求;对现场加工胎架等条件进行检查验收。

3 监理对钢结构原材料的要求

钢结构工程所使用的材料,必须具有质量证明文件或出厂合格证,要求写明钢材的炉号、钢号、化学成分和机械性能等,并按照国家有关标准进行材料检验。材料进场应按照不同生产厂家、批号、型号和不同的品种分别送检复验。钢材的表面不得有结疤、裂纹、折叠、分层等缺陷。表面的锈蚀、麻点、划痕深度不得大于该钢材厚度负偏差值的1/2;其次还要对焊料、高强螺栓质量证明文件进行检查,并按要求进行现场见证取样送检试验。

4 钢结构加工制作阶段的质量控制

1)放样和号料。正式加工前,首先组织现场工程师、工人技师对一榀梁柱进行1∶1放大样,施工单位自检并报监理复检确认无误后开始号料,制作样板件,号料原则应先大后小,依次进行。

2)下料和变形矫正。钢材在切割过程中因为高温而产生变形,因此组装前必须进行矫正;要求矫正后的钢材在1 m范围内的局部挠曲矢高,其偏差不得大于验收标准的允许值,监理要对施工单位自检结果进行复检确认;如采用火焰矫正,温度不应超过900℃,且应缓慢冷却。经过切割的钢板在平整度矫正后,其个别边缘部分多为不平整,因此需要刨铣加工以达到规定的要求。

3)钢结构切割下料及矫正打磨合格后,即可按照图纸组装成构件。在组装工作中,监理要重点检查控制组装后钢构件的外形几何尺寸、平整度以及焊接的间隙、接头的高差、焊缝的质量等等。在钢柱、屋面梁加工焊接过程中,个别地方出现焊接变形,针对这一问题我们专门召集工程技术人员、技师分析会,分析原因并采取措施。

4)焊接质量直接关系到整个钢结构的坚固、稳定和使用强度,因此必须严格控制焊接的质量。对焊缝本身质量和焊件质量进行检查测试;本工程焊缝等级为二级,二级焊缝不得有气孔、夹渣、弧坑裂纹、未满焊等缺陷,检查分为内在检查和外观检查。外观检查主要检查焊缝厚度是否满足要求,是否有咬边、气孔、针眼等缺陷;对于细小缺陷可以进行补焊,但同部位处理次数不能超过两次。对于不合格的焊缝不得盲目擅自处理,要定出修改工艺方案后再行处理。内在检查我们使用超声波法,超声波无损检测要根据检验批进度定出检测计划,分批进行,我们确定10榀梁柱为一检验批,进行现场实地检测。

5)焊件成品几何尺寸验收、涂刷。这是一个由焊接工序到涂刷工序的转换,在转换前要对焊接成品进行严格的转序检查,包括几何尺寸、变形、焊缝质量是否满足验收标准要求,超声波检测合格后即完成了单元构件焊接加工,将构件运送到涂装车间进行涂装;防锈涂装要控制温度在10℃～30℃,相对湿度80%条件下进行,雨雾天气我们停止了施工。在安装焊缝处预留30 mm～50 mm宽的范围不予涂刷,待安装施焊后再进行二次涂刷,以免影响焊接质量,此区域用胶纸带遮盖起来以免上漆。由于控制措施得力和施工单位的积极配合,单元构件制作合格率达到了100%。

5 底脚螺栓预埋

底脚螺栓预埋是安装前一项十分关键的工序,只有预埋位置准确,才能保证顺利实现安装。这时监理工程师要在浇筑混凝土前进行一次全面验收,合格后对螺栓露出部分进行保护(我们是用塑料纸包严),防止水泥对其污染,给安装带来不便。在基础浇筑混凝土过程中派专人检查观测,特别是混凝土初凝前监理与施工单位进行一次复测,确保螺栓位置精确度偏差控制在1.5 mm以内。

6 钢结构安装过程中质量控制

1)本工程高强螺栓采用上海高强螺栓厂生产的10.9s承压高强螺栓,高强螺栓在使用前除了必须有出厂合格证和抗滑移实验报告外,还应检查其外观质量。通常高强螺栓外表面都有发黑并经处理过。在高强螺栓螺母进场时我们按上述要求检查,发现个别的大六角面及螺栓边有不规则的微裂纹,针对这种现象我们对进场螺母进行抽样检查,抽取两组,进行高强螺栓螺母保证荷载试验,结果均符合要求,同意使用该批螺栓。2)内业质量控制资料方面主要具备：a.钢材材质的复试报告单;b.钢材材质合格证明文件;c.焊缝无损检测报告;d.焊缝工艺评定报告;e.主要构件验收记录;f.高强螺栓摩擦面抗滑移系数试验报告;g.高强螺栓螺母保证荷载试验报告;h.预拼装记录;i.涂层检测报告,资料齐全,同意进入安装阶段。3)钢柱安装时要重点控制其底板的水平度、垂直度和柱顶标高。为实现顺利安装,我们在每根柱上纵横两个方向轴线位置事先弹上墨线和高度控制标记,在安装过程中随时用经纬仪和水准仪进行控制,及时调整偏差,提高安装精度,支座标高控制在+5 mm,-8 mm,垂直度控制在H/1 000以内。本工程由底脚调整螺母调节柱底标高即在预埋螺栓上先安装螺母。螺母上表面即是柱底板下表面,垂直度、标高调整好后拧紧固定上面的螺母,有效地控制了柱位标高及垂直度。4)钢梁安装时重点是控制其安装的跨中垂直度、侧向矢高,事先计算好安装吊点位置,本工程采用两台GY16-16T汽车式起重机双抬,保证钢梁变形在允许范围之内,确保安装固定后的梁在垂直平面内工作,用经纬仪双向控制,跨中垂直度控制在h/250且不应大于15.0 mm,侧向弯曲矢高f≤L/1 000且不大于10.0 mm。5)螺栓连接：a.与高强螺栓连接的构件的摩擦表面应保持干燥,不得有氧化铁、毛刺、飞溅物、焊接残留物、污物、涂料等,因此必须将连接构件表面清理干净后方可进行组织安装。b.高强螺栓紧固分初拧和终拧两次进行,初拧采用手动扳手或专用扭矩扳手,初拧值应为预拉力标准值的50%左右,施拧过程中要均匀对称,并由内向外进行。终拧采用专用电动扳手。初拧后的高强螺栓用蓝色记号在螺母上标记,标记后按计算出的施工扭矩值进行终拧,终拧要在初拧同一天及时来完成,终拧后的高强螺栓用红色笔在螺母上标记,终拧后高强螺栓外漏丝扣长度应为2扣～3扣。终拧后监理宜用0.3 kg～0.5 kg小锤进行不少于10%敲检,且应进行扭矩检查,欠拧的补拧,超拧的更换。c.在个别夹层梁与柱螺栓连接的构件中存有空隙大于3.0 mm的,我们检查后要求在空隙中加钢垫板(该垫板应有足够的尺寸,确保螺栓安装后达到接触面之间70%的顶紧面要求),很好的解决了接触面不足的问题。d.用扭矩扳手检查螺栓拧紧的情况是否达到要求,这项工作监理一定要做,要抽查扭矩大小满足设计的程度,做到心中有数。

7 柱底脚二次灌注

当结构安装形成空间固定单元并进行验收合格后,要求施工单位及时的将柱底板与基础顶面的空间(一般50 mm～80 mm)用膨胀混凝土二次灌注密实。

8 结语

目前本钢结构工程已竣工并投入使用,各项指标评定合格达到98%,使用效果良好。在这仅用短短60天的时间圆满完成了该项工程任务,充分显示了钢结构建筑的优越性,工程很快的投入了货物仓储、装车使用,达到了投资收益最大化,受到了业主的高度赞扬。随着经济的不断发展,钢结构工程在建设领域将被广泛应用,监理对钢结构施工质量的控制显得尤为重要,要真正发挥工程监理的作用,监理工程师必须对钢结构工程中间产品严格检查验收,对钢结构加工质量及安装做好过程控制,严格进行工序转换,以确保业主所要求的产品质量和使用价值,来实现建设投资的经济效益和社会效益。

[1]熊诗跃,王 慧.监理对钢结构工程施工质量的控制[J].山西建筑,2008,34(13)：251-252.