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建筑钢结构连接技术与施工质量控制的策略分析

2020-11-29刘清瑞

中国建筑金属结构 2020年12期
关键词:钢结构螺栓工程施工

刘清瑞

1.建筑钢结构的连接技术分析

建筑钢结构的连接方式有螺栓连接、焊接和铆接。笔者在工程实践中,实施的都是螺栓连接或焊接,下文不涉及铆接(《钢结构设计规范(GB50017-2017)》第12条“连接”)。

1.1 螺栓连接技术

装配式钢结构螺栓连接包括普通螺栓连接和高强螺栓连接。工程实践证明,螺栓连接在装配环节简便,配套机械要求低,所以得以广泛应用。

按照螺栓受力的差别可划分为同时承受拉力和剪力的螺栓连接、抗剪力螺栓连接以及抗拉力螺栓连接这三种螺栓连接技术[1]。由于螺栓自身的性能问题,所以在设计、施工过程中,工程技术人员的关注重点在于螺栓、连接副以及母材之间的连接情况。考虑到螺栓连接作业过程中发生问题的频率比较高,设计人员在设计过程中必须考虑到抗剪力螺栓连接的断连情况和孔壁受压损坏的问题;再者,在结构安装过程中,施工人员必须保证结构装配的精准度,以免出现孔栓不相匹配的情况,进而影响整个结构的稳定性。

1.2 焊接连接技术

钢结构连接的另一种方式是焊接。在工程实践中焊接连接简单、灵活、经济,能够提升不同连接区域的强度和延展性,同时能够保障钢结构连接工作的最终效果,也获得了大范围应用。焊接方法具有不同种类,手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊是最为常见、应用最多的焊接方式。

因为焊接作业过程中会产生大量高温,所以原料内部的晶体排序会发生改变。钢结构的反应能减弱焊接连接处材料的变性能力,还会提高结构材料破碎断裂的可能性,进而影响结构施工的稳定性[2]。

2.钢结构质量控制策略

2.1 做好合同管理

(1)要按照建设规律、行业规矩办事,把招标工作做扎实。企业在招标时,必须按照标准要求来制定项目招标文件,依据行业的规范、标准来完成具体的流程手续。同时,招标企业严格执行项目的保密工作,必须保证所有的投标企业都在一个公平的环境内参与竞标。一视同仁地对待市场参与者,才能吸引有实力的承包商参与投标。

(2)审慎对待每一个项目建设的潜在参与者,公平公正评标,选好合作伙伴。工程承包企业需要深入调查行业市场内的建筑企业,全面考察建筑企业的资质,了解其施工经验当中的成功案例和失败案例。施工企业还要和项目管理团队合作过的企业进行交流,从而获得真实有效信息,准确判断该企业的资质水平和实际能力,挑选出最能满足项目施工需求的承包企业。工程施工关系到整个企业的经济利益和工人的生命安全,所以施工企业不能将私情作为挑选建筑企业的评判标准,杜绝贿赂,要在工程施工前期就尽可能减少工程施工的安全隐患[3]。选好合作伙伴,项目就成功了一半。

(3)多方了解,选好项目经理,搭建优秀项目团队。在选定合作伙伴的基础上,对承包企业提出项目经理和项目团队的要求。一个好的项目经理和团队,是项目成功的关键。无论项目建设期间牵涉多少种资源,也只有人是最为关键、最为核心、最为能动的资源要素。

2.2 做好材料管理

材料是影响工程质量的要素之一。施工材料(原材料或成品、半成品)质量影响着工程“先天性”的质量。对于整个工程施工来说,“人工费、机械费、材料费”构成了施工费用的绝大部分。管理好材料不仅仅是控制造价的途径之一,也是质量管控的有效手段。施工材料的数量、规格、型号、质量等符合要求,不仅能够满足工程施工技术的需要,还能为企业获取更多的社会效益和经济利益,提高企业可持续发展能力。

无论是基于法律法规、规程规范和工程道德,在选择工程材料时,都绝不能选用劣质材料(各指标不满足相关要求的材料)。尤其是连接螺栓或者焊条,是保证结构整体稳定性的关键,选用劣质材料的这种短视行为,后续的作业过程中、使用过程中会产生质量问题,轻者形成质量隐患,重者墙倒屋塌。无论哪种情况出现,都是工程管理人员的耻辱,也将受到良心谴责和法律的惩罚。

加强采购制度建设、严格采购流程,同时选用高素质的员工来担任采购人员。双管齐下,用严密的制度流程管好高素质的人。另外,采购过程中不能一味地“最低价中标”,国家这几年也在逐渐引导企业走出这个“误区”。采购之前要先对市场行情进行考察,将性价比作为材料采购的参考标准,保证建筑材料的质量和价格都能符合企业的施工需求,从而给后续的施工作业做铺垫,为工程施工的最终效果提供保障[4]。

施工过程的材料管理必须严格。高强螺栓及附件均应按批号分别存放,并应在同批间配套使用,在储存、运输和施工过程中不得混放、混用,并应轻装、轻卸、防止受潮、生锈、沾污和碰伤。无论是螺栓还是焊条,都要严格建库建账,加强检查检验、试验。

2.3 做好技术人员的管理

从项目全寿命周期来看,设计、采购阶段的成果都要靠施工阶段去实现和积淀。作为最活跃的项目要素的人,是唯一有思想的资源要素。项目现场工作质量会受到人的素质能力、精神状况、生理状态的影响,在选用满足要求的高素质管理人才的同时,要加强职业道德教育、心理精神疏导和生理状况检查,让参与的人员整体性地满足工程建设的要求。

施工企业除了从社会招聘人才之外,还可以通过校企合作制培养企业发展所需的专业人才。企业内部进一步加强对工程技术人才的培训,全方位提高他们的技术水平。

施工企业还需要制定和完善考核制度和奖惩措施,利用合适的奖惩来激发工程技术人员和相关管理人员的工作积极性,从而使得管理人员和技术人员在工程现场利用自身的优势来为钢结构工程的施工效果提供保障。

2.4 做好安装质量管理

严格按照规程规范、作业方案、作业指导书、作业工艺卡操作。

在装配式钢结构施工中应做好如下几点:(1)项目团队结合结构参数、设计要求确定安装方案,优化吊装工序,保证焊接作业和吊装作业能够合理衔接,为连接作业创造安全、合理的作业环境。(2)相较而言,焊接连接技术的应用难度更高。为了保证焊接质量,要选用合适的焊接方式,合理安排施工工序,尤其是安装、焊接、巡检等工序。(3)确保按照批准的施工方案来完成所有工序,从而推进连接作业的顺利开展。(4)施工人员必须按照设计图和材料种类等依据来安排作业的流程。

在焊接作业时施工人员通常需要满足对称性、先上后下、先栓后焊等原则,这样才能尽可能降低焊接作业的变形概率。

一般情况下,手工电弧焊是应用频率最高的焊接方法,其次是CO2保护半自动焊焊接法。不在暴风、雨雪恶劣天气时施焊。在焊接工作完成之后防腐作业前,安排专业的技术人员对焊缝进行检测,确保质量无误之后才能进行下一步的防腐工作。

对于螺栓连接,《钢结构工程施工质量验收规范(GB50250-2001)》第6.3条“高强螺栓的连接”,有明确的要求,这里不再赘述。特别强调工程实践中总结的几点心得:

(1)螺栓自由穿,不得强行打,方向应一致。如遇冲钉困难,再穿入螺栓,其余均穿上,拧紧取冲钉,再穿此螺栓。如果仍不行,用铣刀铣孔,要杜绝割孔,割孔隐患大。

(2)配有两垫圈,一端放一个,不能多或少,不用螺母带。螺栓拧紧后,外露两螺距。

(3)按照顺序拧,由中内开始,分两次拧紧,初拧和终拧,当天终拧完。

3.结束语

综上所述,工业与民用建筑钢结构连接方式优势和劣势各有不同,在选用时必须遵循特定的标准,按照规范要求进行施工。为保证建筑钢结构的质量,工程技术人员必须做好合同管理、材料管理、技术人员管理、施工质量管理等工作。施工企业必须持续完善施工技术和质量管控制度,以满足市场需要。处于资源核心地位的项目团队必须严格做好施工的每一项细节工作,在施工技术十分成熟的今天,踏踏实实把规程规范的要求落到细处、实处,提供项目各方满意的产品和服务,为企业和社会发展做出贡献。

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