路橋與建筑

門式剛架輕鋼結構廠房工程質量控制

陳福民

（撫順礦業(yè)集團公司，遼寧撫順113008）

摘要：門式鋼架輕鋼結構，因其適合大跨度單層工業(yè)廠房、倉庫、辦公樓等建筑，其使用范圍更加廣泛。但由于該類型輕鋼結構剛度、整體穩(wěn)定性受施工質量影響較大，因此，門式鋼架在施工過程中應加強質量控制，確保施工質量達到門式剛架輕鋼結構質量標準。

關鍵詞：門式輕鋼結構；高強螺栓連接付；焊接工藝；質量控制

0 引言

撫順礦業(yè)集團公司1.8億塊頁巖燒結磚一期工程聯(lián)合車間及原料大棚廠房采用門式剛架輕鋼結構，鋼梁與鋼柱均采用H鋼現(xiàn)場加工制作，所有鋼構件均采用國家標準GB8923—88涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級機械拋射除銹，達到Sa21/2等級。鋼梁間、鋼梁與鋼柱間采用高強大六角螺栓連接。從現(xiàn)場施工質量控制方面，談該輕鋼結構廠房施工全過程質量控制方法。

1 工程概況

撫順礦業(yè)集團公司1.8億塊頁巖燒結磚項目一期工程投資7 800萬元，建設一條年產頁巖燒結磚6 000萬塊生產線，工程總建筑面積15 712 m2，建有聯(lián)合車間廠房及原料大棚，廠房內有2條隧道窯用于燒制頁巖磚。廠房最大跨度達72 m，廠房高度達26 m，該廠房適宜采用門式剛架輕鋼結構，鋼柱最大截面尺寸為1 000 mm×250 mm，鋼梁采用多段梁組合而成，最大截面尺寸1 350 mm×300 mm，以高強大六角螺栓連接梁與梁、梁與柱端連接板，柱間支撐采用φ159鋼管作為柱間鋼系桿支撐，屋面采用藍白相間玻璃鋼瓦，以滿足防水、耐腐蝕及采光需求。以下按施工質量管理工作程序對輕鋼結構廠房施工全過程質量控制方法進行論述。

2 施工準備階段的質量控制措施

1）在工程開工之前，施工管理人員應盡快熟悉工程圖紙、項目有關情況和工程選用的規(guī)范、標準，在此基礎上，制定較為切實可行的施工組織設計。同時做好審圖工作，按照工藝流程對照設備應與設備基礎一致，不能存在錯、漏、碰、缺現(xiàn)象。且應仔細核對認真各鋼架節(jié)點標注尺寸是否齊全，是否采用特殊材質的鋼材，連接鋼構件所選用高強螺栓規(guī)格、等級是否達能到設計要求等。

2）為保證焊接質量，焊接前應對鋼構件加工場地作業(yè)環(huán)境進行檢查，包括焊接設備、焊工資格、焊接材料、焊接工藝、方案等是否滿足設計及規(guī)范要求。為保證吊裝質量，在吊裝前應重點審查吊裝方案、安全措施等是否滿足安裝需求。

3）現(xiàn)場技術人員要做好技術交底工作，與專職質檢人員落實工程質量控制點及檢查方法，明確原材料驗收、隱蔽工程驗收及分部（分項）、單位工程驗收制度等。

3 施工階段的質量控制措施

3.1 加工鋼構件質量要求

鋼構件作為鋼結構廠房最基本組成，其結構尺寸應準確無誤，這是保證鋼結構廠房按照設計圖紙安裝的前提。加工過程中要避免鋼柱、鋼梁的扭曲變形，應采取措施，消除扭曲應力，確保鋼構件連接板的平整度，應按照設計圖紙要求，準確確定鋼梁間水平支撐開口位置及檁條托板位置等。碳素結構鋼在環(huán)境溫度低于-16℃、低合金結構鋼在環(huán)境溫度低于-12℃時，不得冷矯正或冷彎曲。矯正后的鋼材表面，不得有明顯凹面或損傷。鋼構件制作應達到現(xiàn)行建筑行業(yè)標準JG144—2002門式剛架輕型房屋鋼構件標準要求。現(xiàn)場重點檢查梁、柱的外形尺寸和梁端、梁間連接板等項目，確保梁與梁、梁與柱之間安裝后的嚴密性，焊接H型鋼的允許偏差見表1。

表1 焊接H型鋼的允許偏差 mm

項目參數允許偏差截面高度h＜500 500＜h＜1000 h＞1 000 ±2.0 ±3.0 ±4.0 ±3.0 2.0 B/100；不大于3.0 1/1 000；不大于10 H/250；不大于5.0腹板局部平面度/ft＜14 t≥14截面寬度/b腹板中心偏移翼緣板垂直度/Δ彎曲矢高扭曲3.0 2.0

3.2 鋼構件施焊工藝要求

焊接鋼構件時，要使用與設計鋼材材質相匹配的焊條，并且焊條應按說明書規(guī)定的烘焙時間和溫度進行烘焙。低氫型焊條烘焙后應放入保溫桶中。不得使用藥皮脫落或焊芯生銹的焊條。鋼構件施焊前，要檢查焊件接頭及焊區(qū)處理情況。T型接頭、十字接頭對接焊縫施焊前，應設置引弧板，焊接完成后，采用氣割切除引弧板，不得用鐵錘敲掉。在焊接中，焊接電流和通電時間是決定工件析熱的2個主要參數，可以用大電流、短時間（強焊條件），也可用小電流、長時間（弱焊條件）進行焊接。無論采用何種方式焊接，都應當保證焊接質量，不得出現(xiàn)未焊透或結合面氧化嚴重，接頭區(qū)域晶粒粗大，影響接頭的力學性能等缺陷。要及時發(fā)現(xiàn)鋼構件焊接過程中出現(xiàn)的異常情況，如扭曲變形超出標準，應調整焊接電流和時間，采用冷矯正等方式，確保鋼梁、鋼柱焊接后連接板的連接質量。在焊接腹板、翼緣板中，必須采取措施降低焊接中產生的各種變形，對焊接過程中產生的變形，要采用對稱埋弧焊、預熱閃光對焊等方法減少焊接過程產生的變形。施焊后，焊縫表面不得有裂紋、焊瘤等缺陷，一級、二級焊縫不得有氣孔、夾渣、裂紋、電弧擦傷等缺陷，并且一級焊縫不得有咬邊、未焊滿、根部收縮等缺陷。對于要求全焊透的一、二級焊縫，應采用超聲波探傷進行內部缺陷檢驗，超聲波不能對缺陷作判斷時，應采用射線探傷，其內部缺陷分級及探傷方法應符合GB11345—2013鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級法或GB 3323—2005鋼融化焊對接接頭射線照相和質量分級的規(guī)定。三級焊縫一般僅做外觀檢查。

3.3 連接用緊固件質量驗收要求

鋼結構連接通常采用高強度大六角頭螺栓連接副、扭剪型高強度螺栓連接副、普通螺栓、地腳錨栓等緊固標準件，高強度大六角頭螺栓連接副、扭剪型高強度螺栓連接副出廠應分別隨箱帶有扭矩系數和緊固軸力的檢驗報告。GB50205—2001鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范規(guī)定，對高強螺栓連接構件摩擦面的抗滑移系數應符合設計要求的額定值，一般為0.45～0.55。施工前必須對扭矩扳手進行標定，高強度大六角頭螺栓連接副終擰完成1 h后，48 h內應進行終擰扭矩檢查，終擰后，螺栓絲扣外露應為2～3扣，其中允許10%的螺栓絲扣外露1扣或4扣。采用螺栓緊固后，連接板接觸面不應小于75%緊貼，用0.3 mm塞尺檢測。

3.4 鋼結構除涂裝質量驗收要求

該工程鋼結構構件除銹采用機械拋射除銹，除銹等級為Sa21/2。除銹后的鋼材表面非常徹底，表面氧化皮和附著物非常少，95%面積無任何可見殘留物。涂裝時環(huán)境溫度和濕度要符合要求，一般環(huán)境溫度5℃～38℃，相對濕度小于85%。施工圖中注明不涂裝的部位不得涂裝，下一步安裝需焊接處應留出30～50 mm暫不涂裝。該工程鋼構件涂層設計厚度0.15 mm，為達到設計要求，在涂裝過程中，嚴格按照規(guī)范規(guī)定進行涂刷，總共涂刷4～5遍。經檢測漆膜厚度達到設計要求。最后應注意的是凡高強度螺栓連接板接觸兩側不允許刷油漆或油污，以保證連接板間摩擦力。

3.5 廠房鋼結構安裝驗收標準

廠房鋼構件安裝時應避免變形，特別是彎曲變形，鋼構件的變形、缺陷超出允許偏差時應進行處理，鋼結構的柱、梁、屋架、支撐等主要構件安裝就位后，應及時進行校正、固定。安裝順序宜先從靠近山墻的有柱間支撐的兩品剛架開始，剛架安裝后應將其間的檁條、支撐等全部安裝到位，并檢查其鉛垂度，然后以這兩品剛架為起點，向房屋另一端順序安裝，當天安裝的鋼構件應形成穩(wěn)定的結構體系。對于所有鋼構件在運輸、堆放、吊裝過程中必須采取措施，減少彈性變形，杜絕塑性變形的產生。

在鋼構件吊裝前，檢查預埋螺栓位置，應符合GB50204—2002混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范有關要求。地腳預埋螺栓中心偏移允許偏差10 mm，螺栓標高允許偏差+20 mm，螺栓露出長度允許偏差+30 mm。

門式輕鋼結構廠房鋼柱柱腳與混凝土基礎連接分為剛結和鉸結兩種形式，首先，鋼柱和支撐等配件安裝就位并經檢測校正幾何尺寸無誤后，對柱腳底板用調整螺母進行水平度校準，在整個廠房鋼構件安裝過程中，準確安裝鋼柱是其它鋼構件順利安裝的前提條件。其次，屋面鋼梁吊裝前，應在地臺上對多段組合鋼梁拼裝并對跨度進行測量，符合設計要求后再安裝，梁與柱間應用高強大六角螺栓連接，應初擰，不得一次鎖緊，待鋼柱、柱間支撐等各構件固定后，復測鋼柱垂直度、軸線和標高，達到規(guī)范要求后，再對高強度大六角螺栓進行終擰。在此過程中，應及時對鋼柱的軸線位置監(jiān)測，軸線超過規(guī)范允許數值，應及時調整。鋼梁固定后應及時安裝檁條，檁條間設置拉條并拉緊固定，但注意不應將檁條拉彎。最后再對柱腳進行二次灌漿固定,當柱腳為鉸接時,二次灌漿的預留空間小于50 mm，柱腳為剛性連接時，二次灌漿的預留空間應小于100 mm。在屋面板安裝時，應注意屋面板與檁條連接的螺釘中心距應小于300 mm，廠房屋面端部和屋面板端頭連接螺釘間距要加密。在角部、檐口或突出物周圍，設置密封性能和外觀良好的泛水板或包邊板。屋面板上下搭接長度不小于120 mm，玻璃鋼瓦頭挑出封檐板50～70 mm，屋面板與檁條的固定連接處采取打膠防漏雨措施。

4 竣工驗收前質量控制

對門式剛架輕鋼結構廠房竣工前施工質量控制包括：

1）按照劃定的檢驗批、分部（分項）、單位工程驗收標準，整理工程檔案資料，要符合主控項目、一般項目驗收規(guī)范要求，內業(yè)資料方面應達到竣工驗收要求。

2）檢查已經安裝完成的門窗、屋面板是否有滲漏情況，如果有滲漏，要及時分析原因，采取必要措施，及時整改。

3）竣工驗收前，對鋼結構廠房安裝過程中破壞的鋼構件表面涂層、現(xiàn)場焊接處進行補刷油漆，確保鋼結構廠房整體結構防腐耐久性能達到設計要求。

5 結語

本工程聯(lián)合車間及原料大棚廠房采用的門式剛架輕鋼結構，該結構具有工程質量容易控制，施工進度快，工程造價較低等特點，能滿足生產工藝對大跨度廠房的需求。隨著社會發(fā)展進步，對大跨度廠房的需求將更多，這種門式輕鋼結構也將廣泛應用在各個領域。

參考文獻：

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［8］曹力．建筑工程現(xiàn)場監(jiān)理工程師手冊［M］.北京：中國計劃出版社，2005．

【責任編輯：陳毓】

Engineering quality control of door frame light steel structure

CHEN Fumin
(Fushun Mining Group Co.,Ltd.,Fushun 113008,China)

Abstract：Door frame light steel structure is suitable for large-span single-layer industrial workshop,warehouse,office buildings, the use scope is more widely.As a result of this type of light steel structure stiffness,the overall stability are greatly influenced by the construction quality.So the door frame should be strengthened in the process of construction quality control,to ensure the construction quality reaching the door type rigid frame light steel structure quality standards.

Key words：door type light steel structure;high strength bolt connection;welding process;quality control

中圖分類號：TU391

文獻標志碼：B

文章編號：1671-9816（2017）05-0081-03

DOI：10.13235/j.cnki.ltcm.2017.05.023

引用格式：陳福民.門式剛架輕鋼結構廠房工程質量控制［J］.露天采礦技術，2017，32（5）：81-83.

收稿日期：2017-03-12

作者簡介：陳福民（1962—），男，漢族，河南濮陽人，工程師，畢業(yè)于遼寧工程技術大學，現(xiàn)任撫順礦業(yè)集團公司計劃與工程管理部主任，主要從事工程建設管理工作。