1、基础定位轴线、支撑面标高超差
基础定位轴线与支撑钢柱标高超过规范允许偏差值。其原因有:基础测量控制网、基础测量放样、标高存在误差和偏差。基础模板支撑不牢固,浇筑混凝土过高,混凝土受到振动、撞击,使模板移位,导致基准线出现偏差。或使用未经校准的钢尺、经纬仪、水准仪,产生误差。或误读施工图,轴线错误,没有做严格检查。或基础支撑面未进行二次抹平整平,混凝土沉降收缩。或预埋钢板(或支撑)未采取固定措施等。由于基础定位轴线与支撑面的偏差,将导致柱安装轴线、支撑标高超差,影响整个结构安装工程的质量。
预防:
(1)地基测量控制网、地基测量放样和水准测量所用的仪器、量具应准确,使用前必须经计量部门校准或检定。如发现问题应及时调整,防止失误或累积误差造成轴线、高程超过允许偏差。
(2)基础模板必须支撑牢固,并具有足够的强度和刚度。浇筑混凝土、振捣时,应避免撞击模板,引起位移。浇筑混凝土过程中,应定期用量具或挂线检查定位轴线、标高,如发现偏差,应停止浇筑、振捣,加固调整后再继续浇筑。混凝土终凝前,基础混凝土表面应抹平、找平两次。预埋钢板或支架的标高、水平度应进行两次校正,底部混凝土应密实。基础支撑柱钢板或支架应设有必要的固定装置,保证位置和标高的正确性。
(3)当基础与柱承重面钢板的纵、横轴线或承重标高、水平度超差时,应根据偏差程度采取措施处理。偏差不严重时,可在柱安装时采用移位柱底座、扩孔、填垫块等方法解决。如偏差严重,无法调整时,应会同有关部门研究,确定可行的纠正方案后再处理。
2.地脚螺栓螺纹损坏
基础锚栓螺纹损坏,柱安装时无法旋入螺母并拧紧。螺栓螺纹损坏的原因有:锚栓在运输、装卸过程中受到撞击或保管不当,造成螺纹严重锈蚀。或螺栓埋入后未加保护,被外界水垢损坏。或螺栓在现场作为电焊导电中性线,螺纹被电弧烧伤损坏。或螺栓作为牵引绳拉力的绑扎点等。由于螺栓螺纹损坏,无法旋入螺母拧紧钢柱等构件,影响结构力的传递和稳定。
预防:
(1)运输、装卸地脚螺栓时,应注意保护螺纹,用工业凡士林涂刷后用塑料薄膜包扎,防止螺纹损伤、生锈,并应单独存放,不得与其他零件混放,以免碰撞损坏螺纹。
(2)地脚螺栓埋入后,不得作为弯曲的支点、电焊机的中性线、拉力的束缚点。吊装构件时,应正确操作,防止水平侧向冲击力损坏螺纹。
(3)若螺栓螺纹已损坏,可采用以下处理方法:当损坏螺纹长度未超过其有效长度时,可用钢锉修整螺纹,直至能顺利旋入螺母。当地脚螺栓损坏螺纹长度超过规定的有效长度时,可用气割将原螺纹段长度切断;然后用与原螺栓相同的材质、规格将一端加工成螺纹,并在对接端段开出30°-45°坡口与下端对接焊好,再用相应直径、规格、长度的钢套管套入接头处焊接加固。套管加固后,螺栓直径会大于底板孔径,可通过适当扩大柱底板直径来解决。
3、柱底泥浆垫设置不符合要求
柱底座浆垫块随意设置,标高、平整度、位置不符合设计及规范要求。其原因有:未找平基础表面就铺设垫块,使垫块不能稳定受力,表面不平整钢结构垫板要求,高低不平;垫块未按受力要求合理布置,使底座、垫块、基础不能均匀受力,座浆下沉不均匀,标高、平整度不符合要求。开口垫块设置不符合要求,不能达到均匀传递荷载的效果,会降低柱的受力性能,影响上部结构的稳定性。
预防:
(1)为保证垫块组能顺利地将力传递给基础,垫块应与基础面砂浆紧密结合。基础不平整的上表面需凿平整。
(2)垫块的位置和分布应正确。一般应根据钢柱底板受力面积布置在钢板中央及两侧应力集中点处或靠近锚栓两侧,使底板、垫块及基础充分承受压力荷载,共同均匀受力,避免锚栓拧紧时造成底板局部偏斜、应力集中或变形。
(3)直接承受荷载的垫块面积应满足受力要求,经计算确定,面积不宜过大或过小,过大会造成浪费,过小则易造成基础局部超载,影响基础整体均匀受力。垫块厚度一般在4~25mm范围内使用,每组不宜超过3块。底层砂浆垫块通常有10~12mm厚钢板,垫块长度为100~300mm,宽度为50~120mm。抹灰时,采用强度不低于30Mpa的无收缩水泥砂浆。由于钢柱安装主要靠垫块来调整标高和平整度,因此抹灰时必须查明标高和平整度的允许偏差,并应符合规定,加强监督。 抹灰前应将垫块表面的铁锈、油污及加工毛刺清理干净,为抹灰灌浆做好准备,使其与混凝土结合牢固;抹灰后垫块组露出底板边缘的长度约为10~20mm。
4.安装前未检查基础就安装钢柱
钢柱安装前,没有事先检查基础轴线、标高、地脚螺栓位置及标高、基础混凝土质量等,就直接进行安装。这样有可能出现不经修正的偏差,给结构安装造成困难,增大钢柱安装应力,影响安装精度,甚至造成质量风险。
预防:
钢柱安装前应预检建筑物定位控制线、基础轴线、标高、锚栓位置、标高、基础混凝土质量等,发现有偏差应采取措施纠正,调整到规范允许偏差范围内。标高检查应将实测数据与钢柱尺寸、标高预检实测数据进行对比,在调整支座砂浆垫块或锚栓螺母时应消除二者误差。基础支座面、锚栓位置、座砂浆垫块的允许偏差应符合规范要求。基础混凝土质量问题应按有关规定处理。
5.安装前未检查钢构件尺寸、变形和质量缺陷
结构安装前不检查钢构件尺寸,不对构件的变形、质量缺陷进行处理。钢构件虽然出厂前已检查,但可能会漏检,或者在运输、堆放过程中造成构件变形、损坏。如果安装前不进行复检,这些问题在安装前得不到及时处理,将影响钢结构安装质量,造成安装困难或永久性质量缺陷。
预防:
钢构件安装前应认真进行预检:包括核对构件型号、数量、构件外形尺寸及支承面与安装孔之间的有关尺寸,标出构件轴线基准线。检查构件有无变形,如有变形误差,应进行矫正、修复。构件连接板、夹板等附件是否齐全,位置、尺寸是否准确。检查构件焊接区表面质量、高强螺栓连接摩擦面是否符合要求,有无污染。构件节点是否齐全,主要构件重心位置是否标出。构件表面有无污染,油漆有无脱落等。构件预检应做预检记录;对变形、缺陷超过允许偏差的构件,应在安装前进行现场矫正、修复,经检查合格后方可安装。
6、钢柱安装垂直度超标
钢柱的垂直度偏差超过设计或规范所允许的值。其原因是:钢柱制作时未采取变形控制措施,或有弯曲变形而未矫直。或柱较长,刚度差,在外力作用下产生弹性或塑性变形。或由于吊装工艺、吊装屋面板程序不合理,受温度、风、外力作用而产生弯曲变形。或屋架跨度尺寸有偏差,安装时采用外力强行连接,造成钢柱垂直度偏差过大。结果,钢柱受力时就会发生偏移,影响承载力和稳定性。
预防:
(1)钢柱组装、焊接时应采取防变形措施,生产中造成的变形应及时纠正。钢柱在运输、堆放时,支撑点应适当,防止在自重作用下弯曲变形。长柱平面外刚度差,吊点应选在柱全长的2/3处,防止变形。钢屋架跨度尺寸若偏大,应在安装前纠正,防止强行连接钢结构垫板要求,柱体弯曲变形。
(2)钢柱在基础平面吊装到位时,柱底板上的纵、横轴线应与基础线对齐,防止跨度尺寸出现偏差,导致柱头安装与屋架连接时受到水平拉力或推力,使柱体弯曲变形。应进行适当的控制。
(3)钢柱与尾架连接后再吊装屋面板时,应从上弦中心两坡边向中间对称同步进行,防止某一坡面受到侧向集中压力,使钢柱弯曲变形。未经设计允许,不得利用钢柱及其他连接构件进行水平拖动或垂直吊装重型构件及设备,并应防止柱子弯曲变形或损坏连接结构。
(4)对于安装固定后垂直度过大的弯曲钢柱的矫正,若是弹性变形,撤去外压后即可恢复原状,不需施加外力进行矫正;若是塑性变形,矫正前可在钢柱弯曲部位上方或顶部加设临时支撑,以减轻其所承受的重力,然后在弯曲部位固定侧向反力架,利用千斤顶进行矫正。若钢柱刚度较大,还需用氧乙炔焰加热弯曲处凸面,然后施加顶力,实现矫正。
7.钢柱安装高度超出允许值
钢柱安装后的高度尺寸或相对位置(±)标高尺寸超过公差,造成各柱总高数值不一致,牛腿处的高度偏差。其产生原因有:基础标高不正确或有偏差。制造阶段钢柱长度尺寸超过公差。或安装时调整加工基础标高时,没有结合钢柱实际长度(高度),都会造成钢柱安装后的高度尺寸或标高尺寸有正偏差或负偏差。由于有偏差,与其相连的构件安装调整很困难,校正十分困难,费工费时。
预防:
(1)基础施工时应严格控制标高尺寸,确保标高准确。应结合钢柱实际长度或牛腿支撑面标高尺寸调整基础上面标高尺寸,使其高度及标高尺寸与钢柱安装后一致。
(2)制造过程中应严格控制钢柱的长度尺寸(包括设计规定的总长度及各位置的长度尺寸,允许正负偏差范围内的长度尺寸,不允许出现的正偏差值),保证无接头钢柱全长及牛腿尺寸正确。后者可采用先焊柱体,暂时不焊柱底板、柱头板的方法实现。一旦出现偏差,应在焊柱底板或上部柱头板前进行调整,最后焊柱底板、柱头板。