建筑钢结构工程监理控制探析

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钢结构建筑相比传统的钢筋混凝土结构建筑具有诸多优点，如自重较轻、强度较高、抗震性好、施工速度快、绿色环保等，因而在城市建筑结构中越来越被广泛应用。钢结构工程中任何细节的施工质量都直接影响整个工程的结构安全。作为质量控制的重点和关键环节，监理对其质量的监控对整个建筑质量起到了保驾护航的作用。为此，笔者结合上海市复兴地块办公用房项目的监理控制实践，谈谈在城市建筑钢结构工程的施工质量控制中监理的监控要点。

1项目概况

复兴地块办公用房项目作为外滩滨江区域“有国际影响力的标志性高端金融企业”的总部办公商务综合体，采用的钢结构形式主要为悬托钢框架＋落地核心筒。钢结构屋面结构标高为59.35m。13.05m～16.35m为桁架层，钢结构主要构件形式为H型钢柱、H型钢梁、箱型梁和箱型柱。核心筒内钢柱最大截面为BH350×350×30×40；外框架柱最大截面为□800×800×80×80，外框架梁最大截面为H600×400×22×30；桁架柱最大截面为BOX550×550×60×60，桁架梁最大截面为BOX700×550×120×120。本项目钢结构形式为悬托钢框架＋落地核心筒，从监理控制方面来看具有以下工程特点。（1）钢柱、钢梁节点设计比较复杂，需要事先熟悉设计意图，并控制好每个节点布置。必须根据建筑结构设计进行钢结构深化设计，并及时向原设计单位提供预埋件和受力部位等详细资料，以便在具体施工时得以贯彻落实。（2）钢结构施工时影响因素较多，尤其是与土建工程等多种专业存在交叉作业，互相影响较大。同时，由于钢结构的构件繁多、类型和规格各异，必须准确地对每个构件逐一进行编号管理，并按照相应的顺序和管理规则进行进场、存放和安装。这样才能在钢结构构件安装时做到合理有序、有条不紊。（3）钢构件中对超厚板的焊接质量要求高且难度大。必须事先进行焊接工艺评定，对焊接工艺和焊接顺序进行优化，并加强焊接管理工作，切实保证高强钢厚板的焊接质量。（4）钢结构工程的测量控制难度大。由于施工高度高、施工区域狭小，在标高的引测和轴线控制方面难度较大，每次测量必须达到精度要求并及时消除累计误差。

2钢结构施工过程的监理控制要点及实践

本项目建筑钢结构工程除了具有上述特点以外，还受到施工工期较紧、施工作业环境危险性较大和技术难度大等因素的影响。因此，监理的工作重心应主要放在钢结构工程的质量安全监控方面，既要克服质量与工期的冲突，又要严格执行安全文明施工。通过设置停止点和见证点、加强巡视、旁站监督重要部位、检查验收关键节点相结合等方法来做好质量的监控。2.1施工准备阶段的质量监控。对施工准备阶段的预先控制是质量监控的良好开端，其中包括监理自身的建设。应建立健全监理组织机构，合理配备监理人员；应根据具体的工程规模、特点和技术复杂程度，做好监理机构的组建设置工作，以便与现场施工6“信通杯”获奖论文PROJECTMANAGEMENT管理系统相适应；按照专业分工要求，配备结构安装、焊接、探伤、涂装等专业人员，充分发挥监理一专多能的优势，保证监理人员充分履行相应的职责，提高监理机构的工作效率，形成高效团队。2.1.1编制监理规划和专项细则。监理规划和专项细则分别是项目监理机构对本工程实施监理的指导性文件和操作性文件，二者相对独立又相互融合。应针对钢结构工程的具体特点和工程规模进行编制，并明确在监理过程中的有关程序、具体措施和监控方法，按照不同的专业性质形成监理专项细则，从而保证在实施监理的过程中，能够严格按照监理规划和专项细则的内容和要求组织开展监理工作，以达到相应的质量目标。2.1.2加强审图和交底工作。施工前应及时组织相关单位开展图纸会审和设计交底工作。对深化的图纸内容，尤其是各种节点详图要详细审阅，做到全面熟悉设计意图，严格掌控各种关键节点及控制参数等，并在交底时逐一进行明确。比如设计所采用的钢结构材料等级、耐火和除锈等级，以及采用的焊接形式和相关参数、抗滑移系数、Z向要求等一系列重要参数，焊接和连接、耐火和防腐等技术要求。同时，还应明确界定钢构件全熔透焊缝与半熔透焊缝的具体位置，清晰标明焊缝等级、对焊缝的检测要求及探伤检测比例等。监理应注意审核的图纸内容和参数必须符合现行规范标准，以便提前进行设计优化。2.1.3审核钢结构工程施工组织和专项方案。钢结构工程施工组织方案是施工单位在现场组织、安排工程实施的技术性文件，监理在施工单位内审的基础上，应重点审核其针对性、合理性和可操作性。技术复杂的专项方案应组织专家论证评审，符合要求后才能实施，并要求施工单位做好各级班组的技术交底，为后续操作打下技术性基础。2.1.4审核单位资质和生产能力。钢结构工程专业性强，往往存在专业分包现象。为此，监理应重点审核钢结构施工单位的资质等级及类似业绩、管理和综合生产能力；钢材供货单位和钢构件安装单位的资质等级必须符合要求；现场建立的质量保证体系和相关人员资质应满足项目需要；现场配置的构件焊接及加工设备、吊装机械设备等必须配套齐全，以满足生产要求。2.1.5审核焊接工艺评定报告。本工程采用的钢材主要为Q345B，规格多、厚板焊接多，焊接过程中对焊接参数、流程的选定，对焊前预热、焊后保温的把握，对焊接变形和层间温度的控制都需要通过焊接工艺试验进行测试，找出合适的焊接参数。因此，监理应着重审查焊工的上岗资格证书是否有效及其施焊认可范围；对上岗焊工进行现场测试，检验其技术熟练程度是否满足焊接工艺要求。监理要全部检查根据焊接工艺试验形成的评定报告，指导并监督施工单位按焊接工艺生产，从而确保钢构件的焊接加工制作符合设计和规范要求。2.2钢结构施工过程的质量监控。由于施工现场受限，场地比较狭小，钢构件堆放难度较大，所以施工平面布置更应合理安排。钢构件采用工厂加工制作，按计划运输到现场进行安装，安装上存在较大难度。只有对影响钢结构施工质量的重点细节部位和关键节点做好监控，才能控制好整个钢结构工程的施工质量。2.2.1钢构件制作及进场质量监控。本工程钢构件采用工厂加工制作、标准化生产。为从源头做好质量控制，监理采取了对其加工制作过程实行不定期驻厂抽查的措施，严格把好钢构件的进场质量控制关。构件进场应及时进行外观质量及各种规格和几何尺寸的检查，重点抽验钢板厚度及型钢规格和尺寸，审核有关质量证明资料，比如检查钢材的合格证、有关标志及检验报告、无损检测报告等。监理除了做好过程检查和必要的实测实量以外，还应根据现场情况进行统筹协调，如督促施工单位确保安装质量和安装进度的一致性，以及现场安装进度与工厂制作、构件进场的一致性等。只有抓好钢构件的原材料和加工制作质量，才能保证后续钢结构安装焊接及最终形成的钢结构工程的整体质量。2.2.2钢结构安装测量监控。安装测量作为钢结构安装中的关键环节，是一项基础性工作，为了确保安装测量精度，离不开两样法宝：一是人员，二是仪器。应保证施工测量人员做到持证上岗，并具有丰富的测量经验；仪器应定期鉴定并确保其在有效期内。测量人员应熟悉钢结构图纸及相关的规范要求，做好对钢结构测量基准控制点的保护，防止其遭受破坏。应精确控制好预埋件的埋设和定位，在钢柱和桁架梁安装过程中，可采用三维坐标法进行定位，并采用铅垂仪校正钢柱垂直度；对钢柱进行编号管理，在每一层坐标和标高的传递过程中，必须不断纠正、消除累计误差。对于桁架柱的测量控制，除了测标高、轴线、垂直度外，还要测其偏转值，避免在连接件上发生偏转而影响与之连接桁架上下弦的安装。监理采取独立复核的方式，对安装完成的部位及时采用全站仪进行测量复核，及时纠偏，保证每根钢柱和桁架控制点的平面轴线和高程精度达到设计和规范要求的范围，这样也就能确保每个钢结构安装单元的施工安装质量。2.2.3钢结构焊接过程质量监控。对钢结构焊接过程的质量控制，是形成工程实体质量的关键环节。本工程中，钢板的厚度主要为16mm～35mm，最厚处达到约120mm，且现场焊缝长度较长。尤其是桁架层构件的单条焊缝最长达到700mm。因此，监理应重点审核焊接工艺评定报告，监督施工单位严格按照焊接工艺评定的规程执行，不得随意改变工艺参数。由于影响焊接质量的因素较多，因而要加强对焊接人员的管理，以及对焊接材料、焊接工艺、焊接质量和焊接缺陷返修等方面的检查和监控。焊条、焊剂和粉芯焊丝等焊接材料在使用前应按要求做好烘干处理。监理在检查过程中，主要按照批准的焊接工艺评定检查焊接情况，注意焊接环境要求的达标，做好防雨、防风等防护措施。监理对一级焊缝采取旁站措施，并要求及时对焊缝进行无损探伤检测。一级焊缝必须100％检验，二级焊缝抽检20％；并且在焊后24h内检测。监理应跟踪了解检测速报情况，确保检测的真实性。对存在缺陷的焊缝，应先制定返修工艺方案后再进行返修，并且焊缝同一部位的返修次数不宜超过2次，并及时做好无损检测。2.2.4紧固件连接工程质量监控。本工程主要采用了10.9级扭剪型高强螺栓，摩擦面系数设计要求为0.45，规格分别为M16、M20、M22、M24、M27。首先，应控制好高强螺栓的进场质量，检查螺栓规格尺寸和表面外观质量。高强螺栓连接副应配套齐全，连接件应具有合格证、检验报告等质量证明文件。钢结构制作和安装单位应按规范要求，分别进行高强螺栓连接摩擦的抗滑移系数试验和复验。现场处理的构件摩擦面应单独进行摩擦面抗滑移系数试验，试验结果应符合设计要求。其次，在安装高强螺栓过程中，监理应加强检查控制，注意检查螺栓是否自由穿入螺栓孔内。不得采用气割扩孔；若要扩孔，则其数量应征得设计方同意，扩孔后的孔径不应超过1.2d（d为螺栓直径）。注意检查连接摩擦面应保持干燥、整洁，不应有受损或污染情况。检查螺栓施拧顺序，初拧、复拧扭矩值应符合设计及规范要求，不得出现漏拧、过拧等现象。高强螺栓终拧后，监理抽查终拧扭矩，观察螺栓丝扣外露应为2～3扣，其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣。只有抓好上述细节的控制，才能确保紧固件连接的质量。2.2.5涂装工程质量监控。钢结构涂装具有防腐、防锈、防火等作用，应确保涂料的品种、型号、性能必须相容。施工前，监理要开桶检查涂料的外观质量，必须验明质量合格证明文件和检验报告，确保涂料在使用有效期范围内；检查涂装的钢构件表面务必做好喷砂除锈清洁工作，不得有异物。涂装过程中，注意加强对涂装遍数的检查，按规定对涂装的黏结强度和涂层厚度进行检测；其结果应符合设计及规范要求。2.2.6压型钢板安装质量监控。压型钢板应在钢结构安装验收质量合格后，方可进行现场铺设。本工程压型钢板采用双面镀锌钢板，规格采用YXB65-220-565(B)闭口板。监理应提前做好压型钢板材质的外观质量检查，对合格证等质保资料进行核查，审核施工方根据现场实际绘制并经设计认可的压型板排版图。在铺设过程中应按排版图对号铺设，确保每块板的铺设宽度和压型钢板的可靠安装；在墙板接缝位置应进行防水处理；注意检查压型钢板与钢梁的栓钉连接部位处理必须到位，做到紧密连接无间隙。

总之，监理要做好对钢结构工程的质量监控，关键在于预先控制，即按照施工过程各关键环节和重点部位，制订控制要点计划，并加强现场过程检查；采取巡视、旁站、平行检测等手段，把控好每个环节的质量，如原材料进厂的检验和主要焊接加工设备的检查，对有关人员的资格审核、钢结构的安装定位精度、焊缝的观感质量、全熔透一二级焊缝的超声波无损探伤检测、高强螺栓连接件的施拧质量等，及时发现施工中存在的质量缺陷或偏差，跟踪督促施工整改到位，以消除质量隐患。本工程完工后，及时对工程的安全性、适用性和使用功能等方面进行竣工验收。验收结果显示，各项检测项目指标均达到了设计和规范要求，因此获得了2018年度上海市金属结构行业协会“金钢奖”。该项目的监理控制实践，也为以后类似项目的质量控制取得良好效果打下了坚实的基础。

3结语

钢结构因其优势在城市建筑中的应用越来越广泛，钢结构工程的施工安装质量始终是建设者和管理者的控制目标。监理从技术和管理上都应加强钢结构专业知识的学习，并在此基础上，通过对钢结构施工过程的各个环节、各种影响因素预先研判，制订质量控制要点计划，克服各种质量通病，从而为建筑钢结构工程建设质量保驾护航。

作者:胡云 单位:上海斯美科汇建设工程咨询有限公司