钢结构焊接方案范文
时间:2023-05-17 11:31:39
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篇1
中图分类号: TU391 文献标识码: A 文章编号:
正文:
1.工业厂房钢结构质量管理现状
工业厂房工程层层转包或总包单位以包代管,存在管理上的漏洞和混乱;技术人员交底不彻底,致使质检人员和焊接人员不了解焊接工艺和焊接顺序;拼装人员不按图纸、工艺施工,随意切割,造成装配间隙过大影响焊接,或者本来是刨平顶紧的联系焊缝,因装配间隙大而变成了工作焊缝,直接影响了焊缝使用强度要求;施工人员技能有限,工艺本身就存在不良因素,造成制作、安装精度控制不严、焊接质量不高、焊接顺序不合理;关键点、关键工序控制不严,质量检验或验收不按规范标准执行;质监或监理单位监控、监管不严造成施工单位可钻的空子;因政治任务,过分追求形象进度而忽视工程质量。
2.常见的焊接质量缺陷
2.1焊接变形
焊接变形包括许多种类,主要就是纵向、横向、多角变形等。其主要原因就是焊接受热不均匀,对于钢结构的外观、尺度、受热时间没有进行有效的结合和控制,不能在根本上对焊接事项进行有效的关注,导致技术性的焊接工作不能进行有效的实施。在矫正复杂变形的钢结构过程中,容易出现较严重的参与变形现象,如果矫正再次无效,就会使更结构的产品直接报废。另外,在进行钢结构的变形现象出现的时候,不利于进行下一步的焊接工作的开展,在基础性的环节没有做好之后,就影响以后的焊接工作的顺利实施。
2.2残余应力和残余变形
对大型的钢结构进行焊接过程中,如果是各个焊接部位的焊接温度不同,再加上对矫正技术的失误应用,就会使刚结构的构件受到一个残余应力,这样就会使钢结构焊接不稳定,导致钢结构的框架对整体的结构产生较高的约束的力量。尤其是对多跨度的钢结构材料来说,它的节点较多,受到的力的方向较多,受到的力也较多,在焊接过程中,如果没有进行均匀的受热,就会使各个受力的点受到不同程度的压迫,导致残余受力的事项不断强化,使其变形程度不断加剧,不利于钢结构材料的焊接事项的完善进行。如果焊接残余应力现象一直存在,就会使钢结构构件的刚性降低,就会影响其承载力极限,导致二阶效应的现象不断出现。
2.3突发性断裂
在进行焊接过程中,往往会出现突发性的断裂的现象。这种现象出现的实践较短,断口有较整齐切割的状况,这种状况很危险,可能会影响以后的焊接事项的发展。这种现象的原因就是焊接电流突然过大,或者是焊接速度瞬间变慢,导致钢结构的承受力与预应力在准备状况应付不过来,就出现了焊接线的能量起到加大的现象,致使晶粒的体积增大,使焊接区域的钢结构韧性不断降低,就会出现突发性的断裂现象。
2.4其他焊接质量的缺陷
其他的焊接事项的缺陷有很多,主要就是包括焊缝边沿的互咬现象、焊瘤体积较大、出现较多的气孔等,对于大型的工业钢结构厂房来说,主要导致焊接缺陷的原因是多方面的,人的技术不过关、设备的使用不合理、材料的运用科学、焊接流程的错误等,都是导致焊接失误的主要原因。所以以上这些现象的出现,都是由于多种原因造成的,在今后的焊接过程中,一定要把握重点焊接流程的建设环节的重点要求,真正将焊接技术进行有效的创新改革,并且将细节性的东西把握起来,加强对重点环节的焊接建设事项的研究,才能使焊接事项完善进步。
3.提高焊接质量的措施
3.1.加强质量管理
事前预控、事中控制、事后控制构成焊接质量控制过程的三个阶段。事前预控就是利用以往先进的管理经验、施工技术提前对焊接质量控制目标进行周密分析,精心组织策划,找出薄弱环节,制定有效控制措施和对策。事中控制包括自我控制和他人监控,就是整个焊接实施过程中作业者的自我约束控制和质检部门、监理单位或质监部门的监督控制。事后控制就是事后质量把关,比如焊接工作完成后对焊缝的外观检查、无损探伤检查或对产品试板的机械性能试验等,通过事后焊接质量控制或质量评价,对有缺陷的焊缝或不合格产品进行整改、修复、处理。
全面焊接质量管理就是根据焊接质量的形成过程,与之有关的各方全面参与、全方位控制、全过程推进的质量管理。钢结构焊接质量保证体系,就是采用TQC 的基本思想,以提高焊缝质量、保证焊缝一次探伤合格率为目标,运用系统管理的概念和方法,把钢结构焊接工程的各个阶段、各道工序、每个管理人员和焊工的质量管理职能和质量管理意识以及实际操作工序有机地、合理地组织起来,形成一个有明确任务、职责、权限、而又互相协调又互相促进的团结的整体,从而顺利完成钢结构焊接工程的全部焊接工作。
3.2钢结构焊接质量要素控制
影响焊接质量的六大要素是人、机、料、法、环、测即5M1E,这六要素是焊接质量形成的基础,包括焊工、管理者的素质和技能;影响焊接质量的原材料、焊接材料;焊接方法、焊接工艺、焊接顺序、焊接方案等;施焊或检验用的焊接设备、检验工具或仪器等;检验手段和测评方法;焊接作业环境如自然环境、作业空间、通风照明、安全防护等环境。
1)焊接人员技能控制
在钢结构工程焊接中,焊工起决定性作用,因为,无论多么成熟的焊接工艺、多么先进的焊接技术、多么完美的焊接方案最终都要靠焊工来完成实现。焊工的技术水平、质量意识、责任心、身体状态等直接影响焊接质量的形成。因此,加强对焊接人员的技能鉴定和质量意识的教育培训至关重要。
2)焊接设备性能校准
焊接设备是影响焊接质量的重要因素,在施焊前对每台焊机的电源的特性、送丝机构、行走机构、电压表、电流表、流量表等进行校准检验,保证焊接的性能稳定。
3)材料性能试验和使用管理
母材和焊材的性能及其匹配直接影响焊接工艺性能和焊接接头的使用性能。加强对材料性能试验和材料的使用管理非常必要,因为材料的性能对焊缝质量的影响起主导作用。
4)焊接工艺及方案
在施焊前,根据所选用材料和拟定的焊接工艺进行焊接工艺评定试验,通过试验来验证所选焊接方法、焊接规范参数满足其使用和工艺要求。根据焊接工艺评定结果编制合适的焊接工艺用来指导焊接作业,根据结构特点、制造工艺确定焊接方法、焊接顺序、焊接质量保证措施等。另外,通过对焊接人员的工艺技术交底和培训以及加大对施焊过程中的工艺纪律执行检查力度,来保证焊接质量。
5)焊缝质量的检验、试验控制
对已形成焊缝进行检验、试验是确保焊缝质量的必备手段。按要求对焊缝的外观、内部缺陷或者机械性能进行检验、试验,。通过检验、试验结果来验证焊接方法、焊接工艺、焊接材料、焊接设备等是否满足要求。
6)环境因素控制
影响焊接质量的环境因素主要有自然环境如风、雨、湿度、温度等和作业面的通风、照明、空间、安全防护等,这些不利焊接的因素可以采用有效措施进行预防,从而保证焊接质量。
4.结语
总之,要实现焊接质量控制目标必须做到以下几点:建立一套完善的焊接质量控制体系;明确焊接质量目标,落实焊接质量责任;设置焊接质量控制点,加强要素控制;推行全面质量管理,实现焊接质量目标;运用数量统计方法,为焊接质量管理提供依据;持续改进,确保体系的有效运行。
参考文献
[1]刘坤,王士奇,王玉华.钢结构梁柱检焊混合连接节点的设计方法J].钢结构,2008(7)
篇2
【关键词】模块化;冷却室钢结构;螺栓座;焊接变形
0 概述
在HXN5B机车模块化设计方案中,所有室体钢结构均需以螺栓、销座等形式紧固于车底架上平面,以达到按模块生产、流转、装配的效果,这对钢结构室体的制作精度及车底架上平面诸多安装座、销座的定位精度都提出了极高的要求。其中,以冷却室钢结构为最大室体结构,为紧固该室体,设计方案给出了4个¢50mm的销座和12个螺栓安装座,同时要求各座孔间距公差控制在±1mm内,室体总长公差控制在±2mm内,而冷却室钢结构室体总长达到6100mm,宽度为2087mm,在此前的生产制作中公差要求仅为±5mm,目前的精度要求远高于GB/T 13916-2013标准中A级自由公差标准。
1 工艺分析
为满足设计方案及质量要求,需要解决以下三c困难:
1)大尺寸的室体结构,高精度的设计要求,以现有的普通量具无法进行有效的放样和检测;
2)设计给出的4个销孔和12个螺栓座处于室体底面,位置特殊,且定位基准均为圆形孔,难以直接定位;
3)冷却室钢结构内部构造复杂,焊缝形式多样,焊接位置大多较为特殊,焊接工作量大,不可避免的产生焊接变形,不利于室体尺寸的控制。
2 冷却室钢结构制作工艺
2.1 测绘及放样
如图1所示为冷却室钢结构装配底平面的4个销孔和12个螺栓座,其长度方向跨度为5848mm,且给出公差要求也为±1mm;常用卷尺最大量程为5000mm,精确度为1mm,无法满足制作要求。
考虑激光切割机所切割的板材精度可达到±0.1mm,可使用激光切割地样以替代铆工放样;由于所需地样尺寸超出现有激光切割平台尺寸,将该地样合理分割后拼接使用,多个地样间设计齿状卡口用以契合,同时在各地样上进行方向标识,避免在使用过程中产生混淆。在组装平成地样拼接后,使用现有量具对地样上所有尺寸进行核对,确认无误后用于放样和检测。
2.2 圆孔的定位
冷却室钢结构装配底平面的4个销孔和12个螺栓座的定位可以预先在总组装平台实现,根据螺栓座在各立柱上定位高度、座孔尺寸和销孔结构尺寸,制作与之匹配的销座,然后运用此前激光切割的地样进行定位后焊接在平台上,在完成定位销座的焊接后,需要再次用地样进行核对,避免定位超差;通过该方法使原本普通的总组装平台具备了精准定位、限位、检测的功能。
如图2所示为制作的两种定位销座,考虑到冷却室钢结构在焊接过程中的焊接变形,制作该销座必须使用较高强度的工具钢,同时,该销座的制作除了要考虑螺栓座和销孔的结构尺寸外,还要与此前制作的地样相匹配,地样上需要预留销座定位孔及焊接点固用的工艺预留孔。
2.3 焊接变形的控制
根据前175台份冷却室钢结构的制作经验,预计室体横向焊接收缩量≤2mm,其中仅有中间框架(结构如图3所示)处因设计结构在横向上缺少刚性支撑,可能导致收缩量>2mm,所以需要在焊接实施前增加工艺撑顶杆,将横向立柱间距按+1mm定位,同时在中间框架的2根立柱底部加以限位块;而预计室体纵向焊接收缩量约为35mm,超出了设计方案给出的±2mm公差,为减小尺寸超差,一方面工艺将冷却室钢结构划分为前部装配、上部装配、中间框架装配以及后框架装配,各装配件先单独组装、焊接,完成调修后再进行室体总组焊,在制作各单独装配件时就需要控制好其纵向尺寸,按公差0+1mm制作,另一方面,在定位前部装配、中间框架、后框架装配时需要留有焊接收缩余量,在完成焊接、调修后进行尺寸自检,如有超差可使用火焰调修,通过以上多项措施的并用才能对焊接变形进行有效的控制。
篇3
关键词:厂房钢结构;施工;质量控制;方法
1.引言
钢结构工程由于其造价低、结构性能好、施工速度快,被建筑行业广泛运用,大量的钢结构工业厂房、住宅小区、高层建筑、桥梁相继出现,取代了传统的砖混结构、混凝土框架结构建筑,由于钢结构工程在建筑领域被广泛应用,特别是在工业建筑中,许多结构承受动力载荷,施工质量的好坏就直接影响工程结构的安全及使用寿命,因此,钢结构施工质量的控制就显得尤为重要。本文结合工作实际对工业厂房钢结构工程施工质量控制要点谈几点体会。
2.施工前的准备工作
2.1钢结构施工图纸的二次转化
钢结构施工的二次转化图一般由钢结构制作、施工单位完成,因此施工单位在施工前必须对设计图纸进行转化,转化成可以指导施工的图纸,尤其是连接节点图。
2.2施工方案的编制
施工方案是施工单位全面指导工程实施的技术性文件,施工方案的完善程度直接影响工程的质量。钢结构在施工前一定要编制施工方案,施工方案必须有工程的针对性,能指导工程施工,并且必须经过有关部门审批。
2.3焊接工艺的制定
焊接工艺是指导现场施工的技术性文件。施工单位在施工前应根据工程所用材料的特点、结构安全性要求以及工程所处地区的环境特点进行焊接工艺评定,尤其是对使用新工艺、新材料的工程,并根据焊接工艺评定报告制定出符合施工要求的焊接工艺,指导现场施工。
3.钢结构制作过程中的质量控制要点
3.1原材料的质量控制
工程所用的钢材、钢铸件、焊接材料、涂装材料以及紧固件等主材、辅材的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求,进口材料的质量应符合设计和合同规定标准的要求。同时对有复检要求的材料必须根据设计和国家规范要求进行复检。
3.2零件及钢部件加工质量控制
零件及钢部件加工质量控制主要控制零部件的几何及外形尺寸、制孔的尺寸以及变形量,否则直接影响构件的组装和结构安装质量。
3.3构件组装质量的控制
目前普通工业厂房钢结构立柱一般都是焊接 H 型钢或螺旋焊钢管(内浇混凝土),吊车梁、屋架梁一般都为焊接 H 型钢,焊接 H 型钢主要控制焊接质量、翼缘和腹板拼接缝的间距、外形尺寸以及拼接后变形量的控制。
3.4构件焊接质量的控制
构件的焊缝应根据材料的焊接性能、材料的厚度以及接头形式选择坡口形式、焊接间隙、焊接层数等焊接工艺,对设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波或射线探伤进行虎部缺陷检验,同时焊缝的外观质量必须符合相应的质量要求。
3.5钢构件运输、堆放质量控制
钢构件运输、堆放过程中应防止构件变形,油漆脱落,尤其是超长部件应加支撑以防变形。
4.钢结构安装过程中质量控制要点
4.1钢结构安装前应对基础进行验收
钢结构安装前基础强度应达到设计要求。首先应对建筑物的定位轴线、基础轴线以及标高、地脚螺栓的位置、中心和规格等进行复查,根据柱脚固定的形式,检查基础是否满足安装要求。
4.2立柱安装质量的控制
立柱底板下的垫铁应垫实、垫平,柱脚底座的中心对定位轴线的偏移、柱的基准点标高、垂直度和弯曲矢高应符合国家标准和设计要求。立柱找正好后应及时拧紧地脚螺栓,进行二次灌浆。
4.3吊车梁安装质量的控制
吊车梁直接承受动力载荷,因此吊车梁安装时其上拱度、跨中垂直度、侧弯、相邻两吊车梁接头部位、标高、中心等应符合国家规范和设计要求。
4.4钢屋架、桁架、梁及受压杆件安装的质量控制
钢屋架、桁架、梁及受压杆件的安装主要控制其垂直度和侧向弯曲矢高。
4.5压型彩板安装质量控制
压型彩板进场后,要进行外观和合格证的检查,并复核与压型板施工安装有关钢构件的安装精度,檩条安装时应清除焊缝药皮和飞溅物,并涂刷防锈漆进行防腐处理。压型金属板应在支承构件上可靠搭接,搭接长度应符合设计和规范要求,墙板接缝处应做好防水处理。
4.6安装中焊接质量的控制
现场施焊一般都是高空作业,焊接环境和条件都比较差,因此,钢结构施焊时应由焊接技术较熟练的焊工严格按照焊接。工艺进行焊接,尤其是对接焊缝必须达到等强要求。一般立柱、吊车梁、屋架梁等的对接焊缝都为一、二级焊缝,因此,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤,一、二级焊缝不得有气孔、夹渣、弧坑裂纹,一级焊缝不得有咬边、未满焊等缺陷,对一、二级焊缝按设计和规范要求进行无损检测,在规定的焊缝及部位要检查焊工的钢印。
4.7高强螺栓安装质量控制
应严格按照规范要求对高强螺栓进行保存、管理、发放、使用,并根据要求按照规格对其连接副进行复检,对摩擦面的抗滑移系数进行试验(抗滑移系数构件制作单位和安装单位应分别进行)。高强螺栓安装前连接板应清理干净,安装过程中板叠接触面应平整,接触面必须大于 75 %,边缘缝隙不得大于 0.8 mm,高强螺栓应自由穿入,不得敲打和割孔;高强螺栓不得作为临时安装螺栓,螺栓拧紧时应按一个方向施拧,当天安装的应当天终拧完毕,大六角高强度螺栓应在终拧后 48 h 内进行检查,扭剪型高强螺栓终拧后梅花头应拧掉,对欠拧、超拧的应进行补拧或更换。
5.钢结构防腐质量的控制要点
5.1钢结构除锈质量控制
钢结构除锈必须达到设计要求,使用不同的防腐材料,钢材的除锈方法不同,一般工业厂房钢结构的除锈等级为 sa2 或Sal/2,这就要求必须用喷砂或抛丸方法除锈,且喷砂或抛丸后在表面返锈前必须涂刷底漆,除锈质量的好坏直接影响后期的涂装质量。
5.2钢结构油漆涂装质量控制
钢结构涂底漆前必须对构件表面进行清洁,除去表面的灰尘、油污、水、焊渣、焊疤和毛刺,按设计要求的涂装材料、涂装遍数、涂层厚度涂刷,一般工业厂房钢结构要求二底、二中、二面总厚度为 150/um。
5.3钢结构防火涂料涂装质量的控制
钢结构防火涂料涂装前必须进行复检,其粘结强度、抗压强度应符合现行的国家标准,涂料涂层的厚度和表面质量应符合国家规范和设计要求。
篇4
关键词:钢结构检测;加固设计;多层钢结构
中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:
1 工程概况
某大型商场内中庭加建的钢框架结构,总建筑面积约11 652m2,地下1 层,地上6层,各层层高为: 负1 层4. 20m,1 层6. 00m,2 ~ 4 层4. 80m,5 层4. 2m,6 层4. 3m,为上人屋面。结构平面形状为L 形,1~ 6 层承重框架柱为箱形钢柱,负1层为型钢混凝土柱,主要为H 型钢梁,楼板为楼承板,基础为桩基础。原结构标准层平面如图1 所示。
2 原钢结构质量安全检测鉴定
结合现场实际情况及相关现场检测技术标准制定了相应的质量检测方案,通过对结构外观、焊缝、连接质量、材料质量、结构安装偏差及变形等方面的检测,得出以下结论。
2. 1 尺寸量测
各楼层层高及钢结构轴线尺寸、构件详细尺寸与原设计基本一致,符合原设计要求。
2. 2 钢结构外观质量
(1) 钢材的表面未发现有明显的裂纹、锈蚀、麻点或划伤等质量缺陷,基本符合设计要求。
图1 原结构标准层平面图
(2) 焊缝外观质量较差。框架梁之间刚接节点翼缘的焊接不符合原设计翼缘为全熔透坡口焊接的设计要求; 在2 层及5 层钢柱对接焊缝的表面上可清晰地发现表面气孔、表面夹渣、未焊满、咬边、接头不良等现象,外观质量不符合设计及规范的要求。
(3) 高强度螺栓连接外观质量合格,基本满足设计及规范要求。
(4) 涂层表面未发现明显的漏涂,表面未发现明显的脱皮、泛锈、龟裂和起泡等缺陷,防火涂层的厚度不足,不满足设计及规范要求。
2. 3 焊缝质量
钢柱对接焊缝不符合设计要求及《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205—2001 ) 的要求; 焊缝内部缺陷超声波探伤评定等级为Ⅳ级,不符合《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB 11345—89) 标准Ⅰ级焊缝质量要求,不符合设计要求。
2. 4 结构连接质量
各层钢结构框架梁之间的连接基本未按原设计要求对翼缘进行焊接; 框架梁与次梁之间刚性连接节点(图1) 未按原设计要求安装及焊接,翼缘之间未焊接,加劲肋未抵至次梁下翼缘; 钢柱对接连接焊缝质量不合格,即钢结构主要结构构件的连接不符合设计要求。
2. 5 结构变形
钢结构各层框架钢梁、钢柱均出现较严重的因安装施工不当引起的变形及接口错位等现象,施工偏差明显超过规范允许值,大部分钢柱有明显的垂直度偏差,不符合原设计及规范要求。
2. 6 原材抽检结果
经现场抽取原材送检,根据检验报告,原材质量检验结果为合格,符合设计及规范要求。
2. 7 小结
鉴于以上几点检测结果,综合评定该钢结构主体施工质量不合格,整体结构安装有严重偏差,不符合设计及验收规范要求,存在严重的安全隐患,须进行加固设计与施工。
3 加固设计
根据检测结论及分析结果,通过对加固方案的适用性、可靠性、可操作性、施工周期和经济性等多方面的综合考量,确定针对钢结构框架梁、柱及相关连接节点的最优加固方案。
3. 1 框架钢柱、钢梁加固设计
由钢结构体系特点可知,不宜在结构构件服役受力状态下进行大量焊接处理,而且采用焊接加固方法仍无法纠正原结构的安装施工偏差等问题。考虑到商场空间较大,经综合分析采用外包钢筋混凝土法对钢框架梁、柱进行加固处理,在避免对原结构大量焊接的同时,混凝土层亦可兼作防火层,具有节省工期、坚实可靠等特点。
(1) 钢柱的加固设计
各层框架钢柱存在垂直度偏差及驳接位施工质量不合格等问题,加固处理后,可有效提高框架柱承载能力及刚度,同时通过外包混凝土层恢复框架柱垂直度。以轴/柱为例详细介绍加固设计方法。建筑物耐火等级为一级,钢柱耐火极限为3h,根据相关防火规范,钢柱以混凝土作保护层其厚度不小于12cm。现取150mm 作为外包混凝土层厚度,满足防火保护层厚度要求,增加的主筋及箍筋形式见图2。其中2 层、5 层为钢柱驳接节点层,因检测结果不合格必须先进行局部加固处理,因此先在柱驳接位置采用四围加焊钢板的方法局部加固。
图2 钢柱加固截面图
计算加固柱结构时,原钢柱不考虑同时参与计算,即假设原钢柱失效,柱按混凝土箱形截面等效为惯性矩和面积都相等的工字形截面计算强度及配筋。计算得出各内力参数如表1 所示。
加固后框架柱有了较大的安全储备,能确保结构各项指标达到规范要求,柱的稳定性及刚度得到了有效提高。使用该方法加固达到了安全要求,且施工相对较简单快捷。
1 层轴/柱加固内力参数表1
(2) 钢梁的加固设计
对框架钢梁加固时应充分利用原钢梁,构成完整的钢骨混凝土结构,但实际上钢梁对接点翼缘未做焊接连接,不能保证完整有效地传递弯矩、剪力等,需弥补此缺陷。经综合分析,采取在缺陷部位增加过渡筋及局部箍筋加密的方法解决该问题,避免焊接作业。按SATWE 模拟计算结果配置型钢混凝土框梁及悬挑梁跨内主筋及箍筋,再浇筑混凝土,外包混凝土厚度梁底增加50mm、梁侧每侧增加80mm。对于上下翼缘过渡筋的配置,则不考虑型钢作用,按钢筋混凝土框架梁SATWE 模拟计算结果进行配置,其锚固搭接长度按规范,保证该加固方案的经济可靠。
框架梁柱的加固施工作业应按由下往上即从1~ 6 层逐层进行,若需整体施工,则需有足够的施工安全措施及更为可靠的监测措施,同时应注意以下几点:
(1) 首层柱加固纵筋需按规范要求植筋植入下层混凝土柱顶; 钢柱驳接处的局部加固焊接不应整体同时施工。
(2) 梁加固过渡钢筋采取点焊方式固定于原钢梁上; 主钢筋遇主次梁节点时应开孔穿过次梁节点板; 梁加固混凝土浇筑时局部开凿楼板,但开凿原楼板应跳开分段进行。
3. 2 部分钢梁节点加固措施
(1) 主次梁刚性连接节点部位采用补焊方式进行加固处理。施工时应尽量减少该项焊接对整体结构安全的影响,调整好该项施工顺序。补焊时要求对原梁底作临时支顶,卸荷情况下施焊,上翼缘施焊需局部开凿楼板。
(2) 位于轴/ (2/A) 柱附近的悬挑部位,其悬挑跨度相对较大(约4.8m) ,因此该部位额外增加钢牛腿进行加固处理,同时应使加劲肋抵至下翼缘。
4 结论
(1) 在钢结构的检测中,综合现场实际情况,应保证基本项目检查落实,检测结果能全面反映出结构现状,是否符合设计及规范要求、是否安全可靠。
(2) 针对检测结论所反映出的结构问题,根据已建成钢结构的特点,综合考虑结构性能及功能要求,通过对加固方案适用性、可靠性、施工周期等多方面的综合考量,确定有针对性的最优加固方案。
(3) 无空间限制情况下采用外包钢筋混凝土的方法加固钢框架梁柱,可系统解决钢结构施工不合格、安装偏差及防火等问题,且能快速施工,有效缩短施工周期; 此外又能全面提高结构各项性能,保证结构更为安全可靠。本工程如期完成了施工工作,证明了该施工方法适用可行,为业主争取了宝贵时间,起到了良好的效果并取得了较好的经济效益。
篇5
关键词:钢结构工程;监理要点
中图分类号:TU391文献标识码: A 文章编号:
本文从钢构件制作过程及安装的监理工作着手,分析了高层建筑钢结构安装监理工作的要点,希望对相关工作人员有一定的借鉴作用。
1 构件制作过程中的监理
钢结构工程施工所用的钢构件绝大多数是在工厂内预制好后,运到施工现场进行组装,钢构件质量的好坏直接影响着钢结构的强度及稳定性,为此,工程监理人员应当加强对钢构件制作过程中的监理,具体应从以下几方面入手。
1.1 制作工艺的审查
对钢构件的加工工艺进行检查,尤其要注意钢结构焊接顺序的合理性,如钢构件的焊接是否是先进行纵缝的焊接后在进行横缝的焊接,这样可以防止出现强力对接,降低焊接过程中产生的焊接应力;钢构件是否使用高精度的加工方法,对各加工过程要先判定构件可能出现的变形,尤其是焊接期间可能出现的变形,可以采用一定的措施来减轻出现的变形,如对称焊接、消除余量等办法。
1.2 检查构件制作的准备工作
在正式进行钢构件制作前,应当对构件制作准备工作进行检查,具体的内容有:①原材料进场前要对钢材的批号、规格等进行检查,避免不合要求的材料进入加工场地;②对钢构件焊接所采取的施工工艺进行评定;③对钢构件制作施工人员的相关证件及资质进行检查;④对钢构件制作期间需要用到的计量器具进行检查,凡超过检定有效期的不可使用;⑤对钢构件制作所用的工装平台质量进行检查;⑥对钢构件加工所需的样板和样杆的制作质量进行审查。
1.3 钢构件制作期间的质量控制
⑴在进行钢结构零部件制作时,应当对其表面质量进行检查,对存在质量问题的要及时进行矫正。对底板、顶板、腹板的外形尺寸进行检查,检查坡口切割是否满足规范要求,以避免在钢板切割时出现较大的弯曲变形,确保构件尺寸不出现过大的偏差。
⑵在进行钢结构构件焊接过程中,监理人员应当加大巡查力度;在钢构件焊接之前,检查焊接人员是否为持证上岗、焊接工艺条件是否满足要求、焊接材料是否正确、焊件及坡口是否清理等;在钢构件焊接过程中,检查焊接工艺执行情况、是否按照规范要求进行焊接、焊接顺序是否合理、焊接设备是否正常运行、发现的问题是否已经整改等。与此同时,焊接期间因不均匀冷却以及局部加热严重,会使构件出现过大的变形,此时要检查其变形是否处于规范限定的范围之内。
⑶在钢构件焊接完毕后,要对构件一、二、三级焊缝的焊接情况进行外观检查。在检查之前应当先将焊渣清理掉,之后使用10 倍放大镜对焊接质量进行检查,对焊缝的咬边情况进行检查并记录,检查表面是否存在裂纹、气坑、弧坑等。对焊缝的高度以及焊脚高度进行检查,判定其是否符合规范要求。外观检查完毕后可以对焊缝进行无损检测,比较常用的无损检测的方法有X 射线检测和超声波检测,也可以使用磁粉检测的方法对表面缺陷以及铁磁性焊缝进行检查。现场监理人员要结合实际情况,合理选择使用检测方法;对检测人员的资格等级以及检测单位的检测设备进行检查;对钢构件焊缝长度进行检查,判定其是否符合设计规范以及技术条件的要求。最后要对钢构件检测报告的格式和内容进行审查,检查其是否完整。
2 钢结构安装过程中的监理
钢结构进行安装期间有较大的焊接和吊装量,对安装误差以及安全稳定性也有较高的要求,这种情况下监理人员可以从以下几方面进行监控:
2.1 安装方案的审核
在进行安装方案审核时应格外注重以下几点:①检查安装方案是否满足规范要求,其内容是否包括:安全防护措施、质量目标、劳动组织、进度计划、立面与平面流水安装程序、合适的吊装机械、连接件及构件的安装重量和数量等。②判定钢结构安装方案的顺序是否科学、合理,是否可以保证安装期间的局部和整体稳定性,需要时可以进行安装过程中的刚度和强度验算。钢结构的平面安装可以从中间开始,逐渐向四周扩展,这样做可以将积累的误差予以分散;钢结构可以分单元进行立面安装,安装过程中要保证主梁和钢柱安装完毕后,钢框架不出现过大的变形。③审查吊装方案的编制;施工单位编制好吊装方案后,要检查吊装安全措施是否可行、构件吊点是否设置合理、吊装机械设备能否满足要求、吊装顺序是否合理等。吊装过程中要按照先柱后梁、先内后外的顺序进行,吊装机械设备的选择要依据构件的尺寸和重量进行。结合钢构件自身的特点来选择吊点,避免钢构件出现损坏和扭曲现象,进而减少劳动强度、提高生产效率、保证吊装安全和质量。
2.2 复测水准点和定位轴线
在钢结构施工过程中,凡是由建设单位或施工单位提供的定位轴线,应当组织施工单位、建设单位等进行定位轴线的交接,同时认真做好交接记录,采取适当的措施对定位轴线进行保护和标记。依据建设单位所提供的水准点进行测量,并将其测设到不容易损坏、便于保护的地方,同时要保证各水准点之间能够通视。
2.3 安装期间的质量监理
⑴在进行钢结构现场安装时应当格外注重连接节点的施工质量,其质量存在问题将影响到结构的整体稳定性,为此要合理选用节点的连接方式。对重点部位进行重点控制:高强螺栓连接、焊接连接以及混合连接等;地脚螺栓的定位、天车梁的安装、球形屋架的制作等等。现场监理人员要督促施工人员严格按照施工图纸要求进行施工,严禁混乱施工的情况出现。通常情况下采用焊接的方式进行柱与柱的连接,采用高强螺栓进行次梁与主梁的连接,采用混合连接的方式进行梁与柱的连接。
⑵在进行钢结构现场安装时,应当格外注重节点的焊接连接;因钢结构施工作业条件比较差、现场焊接大多在高空野外进行,施工过程易受到风力、温度等的影响,而且安装精度也受到焊接收缩变形的影响,为此要格外注重钢结构焊接的质量监理:在正式焊接前,要将焊接表面的泥土、油污、冰雪以及灰尘等清理干净,采取必要的防雨和防风措施,在风力大于四级或者雨天环境下不能进行焊接作业。科学、合理的焊接顺序有助于降低构件的焊接应力和焊接变形,确保钢构件的安装精度。在进行钢柱焊接时,应当由两名工人在对角位置进行等速、等温对称焊接;两端都需要施焊的钢梁,可先焊接一个端头,待其完全冷却以后再进行另一端头的焊接。
⑶防火涂料的质量控制;由于钢结构工程大多具有较高的防火要求,而且钢结构的耐火等级与耐火极限之间存在密切的关系,相同的耐火等级,板、柱、梁等钢结构构件有着不同的耐火极限。钢结构工程施工现场监理人员,要对照施工图纸对不同钢构件的耐火极限进行检查,对钢构件喷涂的防火涂料厚度进行检查。
3钢结构的验收
钢结构安装完成后,由监理单位依据施工单位的验收报告组织预验收,预验收时一定要严谨科学,尤其要检查施工资料与实际情况是否相符,功能性检测是否合格完整,分项、分部工程是否全部完成,产品是否满足设计文件的要求,只有资料齐全完整,实体达到质量要求,方可申请建设单位组织验收。
结语:在进行钢结构工程施工监理时,应当格外注重钢结构构件制作以及安装过程中的监理,严格按照图纸进行施工,确保钢结构工程施工质量。
参考文献:
篇6
关键词:钢结构 质量和安全控制 监理
中图分类号:TU391 文献标识码: A
1、施工期准备工作
1.1核查施工单位钢结构资质是否符合建设部的相应规定。检查钢结构生产及安装单位管理人员及特殊作业人员配备是否满足施工安全、质量控制要求,检查施工单位质量保证体系、技术管理体系及安全管理体系是否健全,制度是否健全,检查施工单位 安全、质量、进度控制的措施和方法安排等是否可行是否合乎建设部及铁路总公司有关规定,施工工期的安排是否满足建设单位的要求等。
1.2图纸是工程施工的依据,参加建设单位组织施工图纸的会审和交底工作并做好详细记录,熟悉设计图纸了解工程特点和设计意图,找出需要解决的技术难题和施工控制的要点,并要求施工单位制定解决方案;把图纸问题解决在施工前
1.3认真审核施工单位报送钢结构工程施工组织设计,施工组织设计是施工单位指导工程施工全过程各项活动的重要综合性技术文件,是落实计划,落实组织人员,落实自检、互检和专检,把容易出现的质量问题全部纳入受控状态,确保方案技术措施得力、可行。施工组织设计要有针性,对钢结构制作阶段和安装阶段要分别编制制作工艺和安装施工组织设计。其中制作工艺内容应包括制作阶段各工序、各分项的质量标准、技术要求,以及为保证产品质量而制订的各项具体措施。技术交底和安全交底是施工组织设计的具体细化,施工前还要检查施工单位是否进行了三级交底,做到交底人、接底人、目的和要求具体化,责任明确,做到质量和安全管理人人有责。
1.4进场材料的控制
根据设计图纸要求及GB50205规定对于有复检要求原材及焊材在焊接工程前应进行见证取样检验。核查复检报告各项参数是否满足规范要求,若各项参数合格满足设计要求允许施工单位使用钢材及焊材。否则重新检验或者更换原材料。检查焊接工艺评定报告是一个重要环节,是验证焊接工艺细则可行的文件,若样板焊接有关技术指标符合技术要求则证明拟定的焊接工艺是可行的,焊接工艺细则是指导焊接工程的文件,也是技术交底的主要内容,焊接工艺评定所用的焊接参数是根据被焊接钢材的焊接实验结果来确定,焊接工艺评定报告可以用来指导几个相同材料类似工程,但对于国内新开发生产的钢种或者有国外进口未经使用过的钢种应由施工单位做焊接接性试验、确定焊接参数以作为焊接工艺评定参数的依据。
2、重视钢结构基础工程的质量控制
钢结构基础工程的质量控制首先是钢结构基础预埋螺栓的质量控制,是整个工程的基础。控制基础预埋螺栓时,按设计图纸要求结合验收标准,检查技术交底,检查工艺过程确保预埋螺栓安装不受土建浇注混凝土施工而移位。核查每组螺栓之间的间距、高低控制在允许的误差范围内;注意螺栓丝扣保护。土建工程完工后,与施工单位一起,用经纬仪和水准仪对地脚螺栓的标高、轴线进行复查和核对,符合以下标准(单位(L)支撑面标高±3.0;水平度l/1000;地脚螺栓(锚栓)螺栓中心偏移5.0单位)合格后允许一步施工。
3、钢结构焊接工程质量控制
焊接工程是构件加工和安装最重要的环节,必须高度重视焊接工程质量控制。焊接工程焊接质量问题较多存在于手工焊缝,如:焊瘤、夹渣、气孔、没焊透、咬边、错边、焊缝尺寸偏差大、不用引弧板、焊接变形不矫正、飞溅物清理不净等。除通过现场巡视核对焊材规格检查焊材合格证外。最重要的是焊工焊接技术水平,必须是持证上岗证,且证件有效。严格落实自检、互检、专检的检查程序把问题控制在萌芽之中,一、二级焊缝质量除满足规范要求外还要按规范要求频次进行无损检测,特别是对不合格的焊缝不得擅自处理,应制定出修改工艺后再处理,同一部位的焊缝返修次数不宜超过2次。
4、钢构件安装安全和质量控制
钢构件进入安装现场,由于站房改造现场安装工程大都是在营业线附近,首先是对吊装方案审核,要从技术性、安全性、进度等来核查选择吊装机具合理性、吊装作业的方法及吊装作业时间、吊车支腿地基处理方法,从钢构件规格、尺寸、重量、重心标高、吊点方位及标高核对吊装参数,审核的吊装组织体系、安全保证体系及措施、质量保证体系及措施、吊装方案应急方案、吊装计算书等,工艺计算书应有受力分配计算吊装安全距离,核算吊耳强度、吊索吊耳安全系数等。检查施工作业区域应不影响行车安全、地下工程和附近架空电缆。现场吊装时,检查要有主管部门批准吊装方案,对无方案或者未批准方案立即阻止吊装作业,吊装作业前检查准备工作是否到位,检查吊车机具年检合格证明、操作员持证上岗,检查吊装的内容及作业时间在批准范围内作业,杜绝超范围施工,检查现场安全防护监控到位有项目领导现场具体指挥等,对于吊装机具安全控制要作好起重机机械失稳的预防工作,严禁超载,杜绝带病机械作业,检查吊车支腿稳定等。对多机吊装系统失稳预防,检查配备同型号吊具并通过主副指挥来实现同步吊装保持整体稳定。钢构件吊装安装前,检查施工单位质量人员对构件的质量检查结果并进行抽查。如钢柱安装要检查柱底板下的垫铁是否垫实、垫平,防止柱底板下地脚螺栓失稳;控制柱是否垂直和有无位移等,安装工程中,在结构尚未形成稳定体系前,应采取临时支护措施等。核查钢结构主体结构的垂直度和整体平面弯曲、吊车梁和桁架安装质量等不应下挠,核对桁架的标高是否按图纸施工等
5、钢结构紧固件连接的质量控制
钢结构紧固件连接的质量控制主要是高强度螺栓连接的质量控制。高强度螺栓连接工程的施工质量的控制有:
5.1高强螺栓摩擦面的加工质量及安装前的保护,无污染、锈蚀等。并在安装前进行高强螺栓摩擦面的抗滑移系数试验、检查高强螺栓出厂证明、批号等。
5.2高强螺栓安装时要求螺杆自由穿入,不得敲打和扩孔;并在构件运输时采取切实可行的固定措施以保证其尺寸稳定性。
5.3钢结构安装过程中板叠接触面应平整,接触面必须大于75%,边缘缝隙不得大于0.8mm。对高强螺栓安装工艺、包括操作顺序、安装方法、紧固顺序、初拧、终拧进行严格控制检查,拧螺栓的扭力扳手应进行标定等。按规定的频次进行抽查。
6、钢结构防腐工程
根据图纸要求除锈等级采用不同除锈方法。涂刷的构件表面不得有焊渣、油污、水和毛刺等异物,涂刷遍数和厚度应符合设计要求。对涂装材料必须检查材料合格证及检验报告,对防火涂料涂装工程必须由消防部位批准的施工单位施工,材料必须有消防部门认定的复检报告。
7、钢结构施工监理检测的项目
⑴钢材的抽样复验⑵一、二级焊缝超声波(x射线)无损检测⑶大六角头高强螺栓的扭矩系数(扭剪型高强度螺栓的紧固轴力)检测⑷摩擦面抗滑移系数检测⑸整体垂直度⑹整体平面弯曲度⑺网架挠度⑻涂料厚度 ⑼高强螺栓的终拧扭距检测。⑽地脚螺栓力学性能检测。,以上项目中⑸、⑹、⑺、⑻、⑼项为建设单监理单位见证检测(测量)项目,其余必须经有相应资质的检测单位进行检测。
结束语
随着钢结构工程在铁路建设大面积的的广泛应用,作为钢结构工程监理人员更要不断学习有关钢结构工程的专业知识与管理内容,做好””三控一协调”牢记安全和质量重于泰山,扎实工作,切实作好钢结构工程中的质量和安全控制,向业主交出一个满意安全合格的优质工程。
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关键词:焊接变形;预防方案;分析阐述
0 引言
在大型钢结构的焊接中,最容易出现的误差就是焊接变形这个难题,因为其受高温环境的影响较大,会发生热膨胀现象,当温度降低后,其又会急剧收缩,焊接余热大于收缩力度时,就会致使焊接部件出现变形的情况。一旦被焊接的部件出现变形,就会影响其正常的运用,使结构设计的完整性和工艺制造的合理性都会大幅度降低,从而减少工业生产的经济效益。因此面对这种情况,相关部门必须引进高科技的焊接技术,制定科学的焊接方案,由专业的焊接人员对其进行操作,这样才能全面的杜绝焊接变形的影响因素。同时还要制定有效的预防措施,一旦出现突发状况,可以及时的进行补救或调整,为保证焊接质量提供可考的保障。
1 引起焊接变形的影响因素
(一)焊缝分布的影响
通常情况下,在进行焊接设计时,一定要将焊缝合理均匀的分布,否则会出现焊缝密集区和稀疏区的差距。同时还要注意焊缝与构件截面中心轴是否对称,也可以缩短其与中心轴的距离,这样就可以最大化减小构件的弯曲变形。切记焊接工艺设计只有在不可避免的情况下才可以进行设计,否则会延长钢构生产的周期,增加生产成本。
(二) 结构刚度的影响
钢的结构刚度可直接影响焊接的变形程度,结构刚度越大,则变形几率越小,反之则越大。而结构刚度既与焊缝的过分集中有关,也与钢结构的截面形状和尺寸有关,因为焊缝太过集中会使钢应力叠加,降低构件的刚度,从而导致焊接变形。同时如果钢截面面积过小,刚度就会变小,则变形几率就会越高,反之变形几率就会减小。
(三)焊接装配的影响
大型钢结构要进行点装后才能对其焊接,因为点装后会增加钢构件的刚性,致使焊后变形的几率也会缩减。而对于那些结构复杂的钢构,则可把它先分成几个简单的部件,然后再对各部件分别进行装焊,最后再将焊接后的分部件组装起来进行总装焊接。焊接过程中一定要按照先里后外、先短后长的拼焊原则实行,这样既可以促进部分焊件的自由收缩,又可以减小焊件中的应力,使其在不影响整体结构的情况下,有效地控制了焊接变形情况的产生。
(四)焊接顺序的影响
在大型钢构焊接时,还要注意焊接的先后顺序,否则也会产生不同程度的变形现象,首先应采用对称焊接法,减少焊缝的过多或集中,从而导致变形量的增多。其次应先焊焊缝少的一侧,避免不对称构件之间的差距变大,容易出现焊缝变形的情况。
(五)坡口形式的影响
众所周知,焊缝越长焊接变形的几率就会越高,进而就会影响钢构内坡口空间的增大。所以坡口大则变形就越大,坡口小变形就越小。焊接人员在进行钢构焊接时,一定要结合实际的操作情况,尽量选择坡口间隙小的焊缝进行焊接。
(六)焊接工艺的影响
在焊接过程中,即使处在同样的焊件环境下,只要焊接工艺规范不同,则产生的焊接变形也会不尽相同。一般情况下,当层焊、大电流及焊条移动速度较慢,而摆动幅度大的情况下,其所停留的时间也会延长,这就会导致所产生的变形要大一些,而当多层、多道焊及小电流移动速度较快,焊条不摆动的情况下,则产生的变形就会缩小,因此在焊接时一定要按照相应的焊接规范来进行,避免出现焊接变形的现象发生。
2 控制焊接变形的预防方案
(一)焊接前的有效预防
随着科技的飞速发展,我国焊接技术也有了很大的提升,目前较为常见的预防方法有预拉伸法、预变形法及刚性组装法三种。其中预拉伸法应用范围一般都集中在平面薄板的焊接过程中,首先在焊接前,要使薄板的热膨胀和预张力都达到相应的焊接要求,再进行有效的焊接。其次当焊接完成后,要立即对薄板实行预加热或预拉伸,这样就可以降低焊接的余热温度,使薄板及时的恢复常态,避免变形的现象发生。预热薄板的目的主要是为了减小温度梯度,所以要注意预热时的温度控制,因为焊接余热过高的话就会容易使薄板变形。预变形法是一种与焊接变形方向相反的控制手段,也被称作反变性法,主要是在焊接过程中,提前预测出焊接的变形方向和大小,并根据预测结果产生相反的变形量,当焊接完成后,焊接余热力度就会将焊接预变形量抵消,从而使薄板恢复到设计所需的尺寸和形状。刚性组装法则是利用刚性较强的胎具或家具,将薄板构件进行固定,然后按照固定模型进行焊接,进而有效的避免了薄板焊接的弯曲和变形效果。
(二)焊接过程中的有效预防
为了杜绝焊接过程中的变形或弯曲的现象,应该遵循严格的焊接规范来进行焊接操作,采用科学、合理的焊接方法,按照相应的焊接顺序,根据实际的焊接构件情况而定,不同的焊件,所采取的焊接方法也不尽相同,如:随焊碾压、两侧加热、跟踪激冷等方法。这些焊接方法所产生的线能量也不一样,应尽量采用线能量最低的焊接方法,有效控制焊接的规范参数,从而减小焊接的塑形压缩面积,降低变形的几率。另外在焊接过程中,还要注意焊接部件和组件的划分情况,要采取先组件后分件、先短件后长件的焊接原则,从而保证焊接的准确性和实效性。同时尽管随焊碾压法的操作比较复杂,但是其可以实现优质的焊接效果,是其它方法所不能比拟的。而两侧加热法则可以对应那些结构较为精细的部件,使焊件的纵向应变、横向应变及剪切应变合理的分布,进而平衡整体焊件的应变力,减小焊接的余热温度。此外通过随焊激冷法也可以降低焊热后的残余应力,使变形几率得到有效的控制。
(三)焊接后的有效控制
焊接工程完成后,操作人员也不要掉以轻心,因为很多焊件的余热也会导致其变形或弯曲,所以必须采用科学的矫正方法来禁止这一现象的发生。目前主要的矫正方法有两种,即机械矫正法和加热矫正法。前者主要利用冲击力和机械力较强的矫正设备进行变形的控制,这种矫正方法还包括了焊缝滚压法、静力加压法和锤击法等措施。后者则是包括整体加热和局部加热方法,其中局部加热法一般都是利用火焰来对焊接的局部位置进行加热,当焊接部件处于高温位置时,其自身刚性就会增强,构件压缩性变形几率就会缩减。相反处于低温位置时,焊接部件就会冷却收缩,将焊后的变形因素所抵消,以最大化实现矫正的目的。通常情况下,火焰加热的常用工具基本都以气焰焊炬为主,因为其操作灵活、方便,所以其在实际生产过程中应用的范围也最为广泛。此外整体矫正法是对整体焊接部件进行加热,使整体温度达到锻造温度要求时,再对其进行矫正和调整,这种方法比较适合于面积较大的焊接构件。
3 结束语
综上所述,焊接技术属于一种特殊的生产作业,对于技术含量的要求十分之高,所以为了全面保证焊接质量,必须对其采取科学合理的预防方案。在预防过程中一定要分析实际的诱发因素,如:焊接材料、环境等影响因素,根据所分析的结果采取相应的解决措施,按照严格的焊接规范和焊接顺序进行,从根本上杜绝焊接弯曲或变形的情况发生,从而有效提升我国的焊接技术。
参考文献:
[1]王世斌.浅谈大型钢结构的焊接变形控制[J]中国水运(下半月). 2015(11)18-20
篇8
关键词:土木工程;施工;钢结构;技术
1钢结构的优点分析
1.1钢材性能好
对于钢结构使用的钢材中会掺有锰、钛、硅等元素构成的合金材料,钢结构的强度和刚度很高,具有很好的抗压和抗拉能力,防震性能良好,使得土木工程结构的质量得到有效的保证,还有就是具有很好的韧性和延展性,结构具有良好的稳定性和承压能力。另外钢材可以融合很多其他元素,可以对钢材的性能进行有针对性的改进,并且可以得到高韧性、抗疲劳、抗冲击、耐氧化的特种钢材,使建筑物的质量得到有效的保证。
1.2可塑性高、用途广
钢结构的使用和混凝土结构比较具有很多的优点,钢结构在柔韧度方面十分好,在承载能力方面比混凝土也好很多,使其具有很好的抗震能力,钢结构的承载能力比混凝土结构的承载能力好1.5倍,在相同条件下,钢结构最大程度上截面更小,可以对空间进行有效的使用。
1.3施工便利、质量稳定
钢结构建筑在施工时候用的时间很少,钢结构建筑生产过程中是流水技术,生产时由于是流水线生产,所以生产规模很大,在施工过程中现场就可以轻松的完成安装工作,施工工期短了以后,施工的成本就会有效的降低。1.4环保节能在进行钢结构工程施工时,施工作业量不是很大,产生的噪音很小,施工中产生的废料可以直接的回收,这样对环境的影响也很小,还有就是钢结构的投入对较少产生的收益高,拆卸方便的优点使得工程施工建设十分重要,对于混凝土结构来说,钢结构用钢材代替砂石混凝土,不会产生粉尘等污染空气的物质。另外钢材存放方便,回收利用率高,更不会产生土木工程垃圾,减小环境的压力。
2钢结构建筑在土木工程行业存在的劣势
钢结构在土木工程施工中应用十分广泛,虽然有一定的优势,但是还是存在很多问题,导致施工无法顺利进行,在土木工程施工中钢结构主要的劣势在于钢结构土木工程的结构原材料是钢材,导热性能很好,比其他材料的导热系数高,钢结构工程在出现超出钢本身最大熔点值的情况,会使钢结构出现刚度和强度下降的情况,对于这种情况会对土木工程质量产生很大的影响。所以钢结构土木工程方案在设计的社会要对相配套的防火设计进行重视,还有就是钢结构土木工程在耐腐蚀性能比较差钢材料在使用的时候会与空气中水分产生氧化作用,进而出现生锈的情况,导致会出现严重的后果,在钢结构土木工程施工时,要防止使用过程中出现更多的问题,对土木工程的质量进行影响。
3钢结构施工重点技术分析
3.1吊装与螺栓基础技术分析
对于房屋建筑施工来说,吊装工作分为钢梁吊装和钢柱吊装,这两种吊装的方式有很大的区别,在进行钢料吊装的时候,对吊装施工方案要求很高,吊装方案设计没有问题以后,做好相应的安全措施,就可以开始进行钢梁吊装,在进行钢柱吊装的时候,需要做好保护工作,主要是保护钢柱不损坏还要保护柱脚部位的螺栓,地脚螺栓预埋的位置十分重要,影响着整个钢结构具体的定位,所以进行地脚螺栓位置的确定工作要严格的控制,防止由于地脚螺栓出现问题,对钢结构造成不良的影响。在施工的过程中,螺栓的预埋标高误差不能超过5mm,位移误差不能超过2mm,在进行预埋以后,进行多次测量,降低误差,在进行安装的时候,要注意安装人员的操作规范性,所有的螺栓保持一个方向穿入,在穿入的过程中,要注意垫圈保持一致,并且朝向正确,固定螺栓时,进行初步拧紧,再按顺序拧紧,最终拧紧三步进行固定。
3.2焊接技术分析
钢结构焊接工作是一项十分重要的工作,钢结构焊接时会受到很多因素的影响,导致焊接不能达标,为了防止焊接工作受到的影响,需要负责焊接工作的施工人员持有上岗证书,在进行焊接的过程中,要严格按照相关要求进行焊接,对于焊接所需的材料,在施工现场必须齐全,在焊接工作开始以前,做好焊接的计划工作,使焊接施工人员可以按照计划进行工作,有效的规范工作行为和顺序。在焊接时所使用的焊条应符合质量要求,不能为了节约成本,使用质量不达标的焊条,在焊接完成以后,要检查焊缝的情况,并且对其进行有效的清理,焊接时工作人员应注意焊接的应力,认真查看焊接变形情况。
4提高土木工程钢结构施工质量的若干建议
4.1加强土木工程钢结构施工组织设计和施工技术指导
应该构建完善的钢结构施工技术管理体系,严格保障钢结构施工质量,严格审查持证上岗情况,严格施工规划方案审查,还应该加强土木工程钢结构施工全过程的技术指导,尤其是把控钢结构构件制作、安装及连接时中偏差很大的问题,以保障钢结构施工顺利进行,依据土木工程钢结构建筑的特点,制定出科学、合理的施工方案、施工顺序和施工参数,应请专业人员对施工人员进行技术培训和讲解,提高施工人员的技术水平,以便于促进钢结构施工工作的高质量完成。
4.2加强钢结构建筑在施工中的质量控制
钢结构建筑施工时,施工图纸在建筑施工时占有主导的地位,施工图纸是保证施工正常进行的前提,还可以有效的保证施工质量,所以应重视钢结构在施工前图纸的绘制环节,保证图纸绘制的准确性。对于建筑施工单位应该联合设计单位共同对图纸的绘制进行监工,以确保图纸的设计及绘制的质量,图纸审查的时候,检查人员应认真的对其进行详细的解读,保证工作人员对建筑纸的内容进行了解,还有在钢结构建筑施工的过程中,应确保施工人员要有一定的建筑技术,有一个良好的施工团队,可以保证建筑的施工质量。结束语钢结构的发展十分快速,使得钢结构将会在土木工程施工应用十分广泛,钢结构建筑在建设时具有很多的优点,具有强度高、整体刚性好,在使用方面更好的适应很多结构形式,钢结构在使用过程中具有很好的承载能力,在生产时实现生产线生产,所以在使用的时候建设工期很短,机械化作业得到广泛的应用。结合不同类型建筑的需求,更加合理、高效地运用钢结构技术人员的重要工作任务,在土木工程施工时,重视并做好钢结构技术的引入和应用,可以为工程带来更大的经济效益和社会效益。
参考文献
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篇9
关键词:钢结构 施工 质量 方法
现代科技的快速发展使得钢结构在施工中有着快速安全的特点,并且因其钢筋结构的强度使得其在高层建筑中得到了极其广泛的应用。
一、钢结构工程质量目标
(1)现代钢结构的建筑特点
(一)预工程化程度高,建设成本降低,工期缩短
1、建筑工业化大规模生产主要是因为钢结构在建筑中实现了模数的高度协调,这种方法应用在建筑中提高了工程质量,同时也使得不同材料在在建筑中得到了极好的互补,对于不同技术也有着一定的互通性,这对于工程质量有了提高。同时钢结构在施工中的应用对于施工工期也有所缩短,为建筑公司节约了一定的成本,减少建筑公司资金链周转不灵的危险,同时对于工程质量也有了很好的保障。
2、钢结构工程质量目标
(1)对于钢结构的验收工作,在工程竣工以后进行一次效验达标率100%;对于钢材本身的要求是优质率要高于93%;并且要严格控制工期保证在工期内完成施工;竣工之后用户满意度是工程合格的重要依据,要求用户满意度不能低于85%。
(2)在施工过程中要严格执行行业规范,按照工程合同进行严格要求,并且不能与施工图纸出入太大。这是保障工程质量的关键。
二、钢结构工程施工质量方法
1、进行钢结构施工前的准备工作
(1)首先是对工程进行分析,并画出施工图纸,然后对土纸进行审核,施工图纸是一个工程顺利进行的基础,也是施工过程中的重要的参考依据,所以为了确保工程质量,必须对施工图纸进行严格审核,如果发现图纸中存在问题要及时修正,争取从源头把好质量关,对于钢结构的施工要监督部门熟悉施工规范,为以后施工的顺利进行打下良好的基础。
(2)严格审核施工组织设计方案。在施工之前要制定施工方案,这对于施工单位是一件十分重要的事情,对于控制施工质量有着非常重要的意义,所以对于施工方案要进行严格的审核,并且还要建立详细的施工准则,当工程中出现难度高,技术难以达到的工程时,要对施工方案进行修订,及时处理突发问题,保证工程顺利进行。
(3)强化对员工的质量教育与培训。在钢结构施工中,对于施工人员有着严格的技术要求,而且不仅是对于各项指标的施工工艺的的正确施工,而且还要制定切实可行的监督体系,因为钢结构施工质量的保障与许多因素有关,对于施工人员的要求是能够有高度的责任心,将施工质量放在首位,另外还要对施工人员进行一定的培训,提高施工人员的施工技术,从而使施工质量得到一定的提高。
(4)加强对土建基础的验收。在进行钢结构施工中对于基础的标高,以及平面位置等基础指标进行测量,保证这些项目的施工误差不能超过国家规定的标准,因为在钢结构施工中对于基础有着严格的要求,这是施工顺利进行的前提条件。所以在进行施工之前要对于这些项审核,在审核过程中相应部门要根据施工要求对标高,等数据进行严格分析,如果审核结果出现严重的偏差,要及时进行处理。
2、事中控制
(1)钢结构制作。钢结构的工厂制造与现场安装是钢结构工程的施工必须要进行的两个重要组成部分,并且由于环境对于钢结构的腐蚀作用,所以钢结构一般在工厂中度过大部分时间,钢材的优良与否是钢结构质量是否达标的关键,所以在进行选材时要严格要求钢材的质量以及钢材制造设备的质量,这样才能对工程质量有所保障。
(2)重视焊接工程
对于钢结构的质量控制。钢结构的焊接工作是钢结构施工中十分重要的组成部分,只有控制好焊接工作的质量,才能使得钢结构完成安装工作。一般情况下,多采用自动焊接机对钢结构进行焊接工作,除此之外还有些部位采用手动焊接,这要根据不同焊接部位对焊接技术进行选择,为了保证焊接质量要防止在焊接中出现焊瘤、夹渣、气孔、没焊透、咬边、错边等焊接问题。为了避免上述问题,首先焊接工技术要过硬,在焊接过程中要严格按照操作规范进行焊接,在完成焊接工作之后要对焊接质量进行检验,如果发现焊接不合格的焊接部位,要及时进行处理,并对施工工艺进行调整,另外要特别注意的是,在同一个焊接部位焊接次数不能多于两次。
(3)钢结构按装质量的要求。在完成焊接工作之后进入安装阶段,在安装之前要首先对钢材质量进行严格检验,确定质量达标之后才能进行安装,检查项目钢材硬度与承重能力,在进行安装时要也要进行检查工作,主要是钢结构垫铁和控制柱等进行检查,对于垫铁主要是检查其是否垫实,垫平,而对于控制柱则要检查是否垂直,有无发生位移,这些对于安装过程尤为关键,在进行安装验收合格后,施工单位应立即进行混凝土浇筑,最后就是对于整体结构进行检查,保证整天结构不发生弯曲才算完成安装任务。
(4)钢结构紧固件连接的质量控制。这项工作的关键是对高强度螺栓连接的质量控制,这关系到钢结构与其他材料连接的紧密性,如果连接质量不过关,将可能造成严重的后果,对于整座建筑质量都将产生影响。
(5)对于钢结构表面防腐蚀的控制。钢结构安装完成之后极易忽略对于结构表面的养护工作,钢结构除锈与喷涂对于钢结构有着重要意义,除锈可以一般分为人工除锈,另外一个是机械除锈,所以要根据不同的要求选择不同的除锈方法,以保证达到除锈的目的。喷涂工作是对于钢结构表面养护最重要的手段,喷涂钢构件表面要求洁净,不能有油污等杂物,否则将对喷涂质量存在一定的影响,另外根据要求,选择喷涂次数以及厚度。
3、质量检查
(1)自检;自检是对于工作人员的要求,施工人员在进行施工时检查自己是否按照操作规范进行施工,以及施工质量是否达标,如发现不合格的操作,应及时修正,并且对失误原因进行分析。
(2)互检:每完成一个分部工程,在完成一部分工程后,由监管部门对这一段工程质量进行检查,及时发现在施工中存在的问题,并对相关人员进行培训,以确保工程质量。
(3)交接检:在完成一道工序之后,要组织专门的质检部门进行质量监测,对于不合格的工序要及时修订,在修改达标后在进行下一道工序,另外,还要加强对工程细节的检查,例如螺栓是否加固牢靠等,这些都有助于提高工程质量。
为了不断提高钢结构施工技术,加强配套技术和新产品的研发。加强钢结构住宅配套技术和产品的研发,提高与之配套的产品和新型建材的标准化和工业化程度,为钢结构住宅的节能理念得到充分实现奠定技术和物质基础。
三、结束语
随着社会的快速发展,高层建筑越来越多,这对于钢结构的发展起来促进作用,而在钢结构施工过程中出现的问题也有许多,为了解决这类问题,必须要提高施工人员的施工技术,并且对于钢结构工程要有一定了解,不断提高施工质量,并且要对新技术不断学习,为钢结构的施工质量提供强有力的保障,使得钢结构工程迈向新的台阶。
参考文献
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【关键词】高层建筑;钢结构;临时支撑;施工工艺
1、工程概况
湖南某建筑工程为双塔高层综合体建筑,塔楼地下4层,地上42层,总建筑高度173.16m,塔楼结构形式为框架-核心筒-环带桁架结构,由正四方形核心筒结构和20根型钢混凝土劲性柱组成,主楼结构平面如图1所示。
图1主楼结构平面示意
本工程底板开始浇筑时间为2012年6月中旬,此时业主为了满足工程预售的形象节点,提出在2012年10月25日之前(约4个月时间)完成塔楼地上4层结构施工(即塔楼地上4层混凝土楼板浇筑完毕)。按照正常的施工工艺,即:核心筒钢结构吊装核心筒钢筋绑扎核心筒爬模安装核心筒混凝土浇筑外框钢结构梁柱吊装外框柱施工外框混凝土楼板施工,需要近6个月时间才能完成,显然需要对施工工艺进行改进和创新。经过多方论证,最后采用1~4层钢结构及外框楼板先行施工,后施工核心筒剪力墙体混凝土结构的方案。
2、工艺原理
核心筒型钢柱从-7.100m开始安装,外框型钢柱从基础底板开始安装。-7.100m以下按正常施工工艺进行结构施工,核心筒混凝土结构施工至-7.100m标高后,主要进行塔楼钢结构吊装,在钢结构梁柱之间增加临时支撑梁以保证结构体系的稳定性。钢结构吊装至16.800m标高(地上4层),铺设地上4层外框压型钢板,并浇筑钢筋混凝土楼板。在钢结构吊装间隙,进行-7.100m以上核心筒及外框钢筋混凝土结构施工。
3、施工流程
3.1主楼-7.100m以下结构施工
本部分采用正常施工工艺,顺序如下:绑扎底板钢筋安放型钢柱预埋件浇筑底板混凝土安装型巨柱型钢柱柱脚灌浆混凝土结构施工。
3.2主楼-7.100~16.800m结构施工
1)钢结构
核心筒第1节(-7.100~4.100m)型钢柱吊装核心筒4.100m处临时支撑梁安装外框第2,3节型钢柱吊装核心筒型钢柱与外框第3节型钢柱临时支撑梁安装核心筒第2节型钢柱安装(4.100~19.200m)核心筒2~4层临时支撑梁安装外框第4节型钢柱吊装核心筒型钢柱与外框第4节型钢柱临时支撑梁安装外框3,4层压型钢板铺设。
2)混凝土结构
地下1层混凝土结构施工(上部钢结构吊装期间)地上1层混凝土结构施工(上部钢结构吊装期间)核心筒内爬模架安装地上4层外框混凝土楼板施工(压型钢板铺设后)地上3层外框混凝土楼板施工。
4、关键施工技术措施
4.1 钢结构部分
由于钢结构超前施工,钢结构吊装完成地上4层时,核心筒及外框混凝土结构仍在地下1层,这样的施工顺序与常规的先施工核心筒后施工水平构件的方法相比主要有以下3个难题需要解决。
1)如何保证上部钢结构在没有下部可靠刚性混凝土连接时的稳定性和安全性。
2)如何解决钢结构水平构件与核心筒的连接问题。
3)如何解决附加钢构件与混凝土结构钢筋的连接问题。为了解决以上难题,施工过程中主要采用了增加支撑柱、梁以及连接牛腿的施工方案。
4.1.1 2~4层核心筒及外框附加支撑钢梁的布置
原设计方案中核心筒剪力墙内只有局部有钢骨混凝土连梁,且未与钢结构柱连接成整体,由于钢结构需要超前施工,为保证4层以下钢结构在核心筒混凝土结构施工完成前的整体稳定性和安全性,在2~4层结构标高下155mm处的核心筒墙体内均增加了钢梁支撑;外框部分也增加临时拉接钢梁。核心筒内的附加钢梁在施工过程中不需拆除,与核心筒混凝土结构浇筑在一起,共同受力;外框临时拉接钢梁在混凝土结构施工至该层时拆除。由于核心筒混凝土结构尚未施工,外框水平钢梁在核心筒一端无法与核心筒连接,核心筒内增加临时钢梁的另一个作用是作为外框钢梁提供刚性连接。具体做法为在核心筒内附加的临时钢梁上焊接连接牛腿取代原设计中的预埋件作为连接件(见图2),这样在核心筒尚未施工的情况下可以把外框钢梁安装就位,为铺设压型钢板以及优先浇筑外框板混凝土提供工作面。
图2核心筒附加钢梁牛腿示意
4.1.2核心筒内附加支撑柱
原设计图纸中,在核心筒周边剪力墙中设有型钢柱,但在核心筒内井字形剪力墙处没有设计型钢柱,新的方案在核心筒内侧井字形剪力墙交界处设置了4根型钢柱为核心筒内部的附加钢梁提供支座,如图3所示。
图3新加型钢柱示意
4.1.3防止支撑钢梁变形过大的技术措施
原设计方案中外框部分的钢梁连接在核心筒剪力墙的预埋件上。增加支撑钢梁后,外框部分的钢梁通过钢牛腿连接在附加钢梁上,从而造成支撑钢梁单侧受力,形成附加弯矩。为防止支撑钢梁变形过大,造成外框结构钢梁移位下沉,在支撑钢梁内侧增加拉接钢筋(见图4),焊接在核心筒墙体钢筋上,并通过花篮螺栓施加预应力。测量人员对已安装好的钢梁进行监测,对变形数据做好记录,把变形控制在规范允许范围内。
图4拉接钢筋示意
4.1.4钢结构细部节点做法
该施工工艺增加了大量临时支撑钢梁、钢柱,但原设计方案中未考虑新加构件对梁、柱、墙体钢筋绑扎的影响,因此需要对一些重要施工节点的做法进行细化。