【摘要】:本文结合工程实例对钢结构施工监理流程进行介绍与分析,总结钢结构工序监理过程中必须注意的重点与难点,以提供参考。
【关键词】:钢结构;安装;施工监理
中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:
1. 项目概况
某项目为两栋20层塔楼和2层裙楼组成的多功能综合体,总建筑面积约32万平方米,建筑高度97.75米,钢结构工程量约8000吨。本项目钢结构工程由两部分组成,一部分为办公楼中庭索网幕墙钢结构支撑,另一部分为楼面刚度混凝土柱梁钢结构。建筑外立面为玻璃幕墙和铝单板幕墙。铝单板表面喷涂白色氟碳,面积约12.5万m2。铝单板采用缝隙设计,缝隙宽度控制在3mm以内。 钢结构安装采用全屋红承重扣件钢管脚手架组成施工平台,塔吊配合吊装方式进行施工。
2.钢结构设计概述
1、设计荷载:恒载0.40kN/m2;活载0.5kN/m2;基本风压0.55kN/m2;
2.抗震设防烈度:7度;
3、结构设计概况:钢梁设计为刚接,钢柱与建筑基础柱设计为铰接。支撑体系在刚架间采用刚性拉杆,屋面水平支撑两跨间设置柱间支撑,形成稳定的空间体系。檩条设计为简支梁。
4、材料:梁、柱采用Q235B;模数、柱支撑、水平支撑等采用Q235;焊条为E4303(J422)、E70l6(J506);连接用紧固件:普通C级六角头螺栓、螺母、垫片,规格尺寸分别符合GB5780-86、GB41-86、GB95-85的规定;钢结构采用10.9级高强度螺栓、螺母,垫片的规格尺寸分别符合GB1228-91、GB1229-91、GB1230-91的规定。
5、防雷设计:应按《建筑防雷设计规范》中防雷分类二级防雷标准进行防雷。在土木工程防雷均压环的楼面及女儿墙上应设置钢结构防雷均压环。钢结构防雷系统不应设专门的接地装置,而应与土木工程防雷系统连接共用其接地装置,接地电阻应小于4Ω。
6、安装支撑设计。脚手架框架采用扣件式钢管脚手架,采用中号φ48×3.5mm钢管,第22层选择为钢管立杆悬挑层,底层纵向水平杆采用双根钢管(2φ48×3.5mm)搭建。
3.施工措施
为保证钢结构安装顺利进行,需重点解决高空吊装、焊接、铝板安装及涂胶等具体技术问题。结构安装主梁、柱安装、焊接采用塔吊钢结构氟碳喷涂规范,而铝板安装及填缝涂胶需用专用平台钢结构氟碳喷涂规范,以确保安全和施工技术。
四、监督
由于本项目涉及其他单位配合施工,如脚手架搭设(拆除)、钢结构加工、钢结构吊装、钢结构焊接安装、铝板安装等,作为监理公司,必须充分熟悉各分包单位的施工内容、质量关键控制点,使各项监理措施切实落到实处,是确保本项目顺利实施的有效保障之一。主要监理依据如下:
1.相关业主与各单位签订的合同、协议、设计图纸等
2、脚手架搭设与拆除、钢结构加工、钢结构吊装、钢结构焊接安装、铝板安装等施工计划。
3.钢结构制造工艺规定
4.焊接技术规程
5.涂装工艺规定
6. 施工前控制
1.来料控制主要有五个方面:
(1)钢材:碳钢应有力学性能试验报告,出厂合格证,力学性能检验报告。
(2)焊条:焊条及焊接参数应符合《钢结构设计规范》GBJ17的要求。
(3)铝板:单层铝板的性能和质量应符合国家标准GB/T 3880的规定,应有化学成分和力学性能试验报告及出厂合格证;铝板应表面进行氟碳树脂处理,并有力学性能试验报告和铝塑复合板剥离强度(性能指标应复测)。
(4)耐候胶:胶与基材相容性试验、胶与辅料相容性试验、耐候胶剥离附着力试验报告、每批耐候胶的质量保证书、产品合格证、实际工程所用耐候密封胶与基材相容性试验报告、密封垫材料产品合格证、胶条成分试验报告、保质期证明。
(5)钢管:扣件式钢管脚手架外架体系采用现行国家标准《直缝电焊钢管》GB/T 13793或《低压流体输送用焊接钢管》GB/T 3092中规定的3号普通钢管。钢管规格型号为φ48x3.5mm,其质量必须符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700-2006中Q235-A级钢材的要求。
(6)钢管扣件:钢管扣件(包括直角扣件、对接扣件、旋转扣件)必须按照《可锻铸铁分类及技术要求》的规定制造,必须采用力学性能不低于KTH330-08的可锻铸铁制造。材质应按照现行国家标准《钢管脚手架扣件》GB1583的规定进行检测,外观光滑无裂纹,螺栓螺纹无锈蚀、滑丝现象。螺栓拧紧力矩达到65N.m时不得出现损坏现象。
(7)脚手架:架体施工作业层应全覆盖脚手架,下设安全网,顶部设置5m高施工安全保护层。扣件式钢管脚手架所用管道、连接扣件、竹脚手架、密目安全网等材料均应有产品合格证。进场材料使用前必须进行质量检验,流通使用的钢管、扣件应油漆、涂油,符合要求。不得使用不合格材料,确保脚手架质量符合安全要求。
2、对于防雷措施的施工监理,应逐根检查防雷线,并对防雷线及焊缝处刷防锈漆。
3、工艺过程中使用的理化检测设备、无损检测设备、焊接设备、涂装设备等仪器仪表和生产施工过程中使用的量具,必须按照公司计量管理规定,定期经国家认可的计量单位考核合格后方可使用,并按规定做好标识、台账管理。
(1)配备合格的钢卷尺,保证卷尺的精度,卷尺应在20℃下校准。
(2)此尺必须与施工过程中使用的其他测量尺进行比较,确认其误差是否可用于工程测量,并分别制作精度管理表。
(3)卷尺应妥善保管,直至施工完成。
4、审查批准钢结构工程开工报告、施工组织设计(方案)、施工进度计划。
5、组织相关单位审查施工图纸。
6、审查钢结构施工单位资质、项目管理组织架构、人员资质。
7、审查施工单位现场质量安全保证制度执行情况,是否符合现行国家标准《建筑施工高空作业安全技术规范》JGJ80的有关规定。
7. 施工期间的控制
1、主体结构必须通过验收。
(1)对主体结构重新进行测量,并放好基线,若主体结构偏差过大,应制定适当的补救措施。
(2)对预埋件的质量、位置偏差进行全面检查,记录其缺陷,并制定针对预埋件缺陷的解决方案。
(3)钢结构设计计算书及施工图需经建筑设计公司审核并盖章批准。
(4)检查进货元器件、材料的出厂合格证等质量保证文件。
(5)采用后置螺栓时,施工时应在现场进行拉拔试验。
(6)防雷线应逐根检查,防雷线及焊缝处应涂刷防锈漆。
2、脚手架搭设:采用承重扣件式钢管脚手架。
(1)脚手架搭设顺序:主要搭设、拆除顺序为从中间围护通道向两侧,先搭设悬臂部分,后搭设分析架。
(2)立柱注意事项:
a.严禁外径48mm与51mm的钢管混合使用;
b.相邻立杆对接扣件不得处于同一高度,错开距离应满足构造要求;
c.当施工至设有墙拉杆的结构层时,应在该位置的垂直杆和纵(横)向水平杆安装完毕后,再安装墙拉杆。
(3)竖设纵向、横向水平钢筋的注意事项;
a.脚手架同一级的纵向水平杆必须四周交错,并在内、外角处采用直角扣件固定。
b.脚手架水平杆一端距墙面装饰面的距离不得大于100mm。
(4)拉杆安装注意事项:
a.墙体连接件采用柔性结构,顶部支撑在混凝土梁上,并采用双股钢丝及预埋件拉紧,限制墙体连接件距主节点最大距离为300mm。
b.当脚手架操作层高出墙体拉杆两层时,应采取临时加固措施,待墙体拉杆搭设完毕后,方可拆除脚手架。
(5)紧固件安装注意事项:
a.紧固件的规格必须与钢管外径相同;
b.紧固件螺栓的拧紧扭矩不应小于40N·m,也不应大于65N·m;
c.主节点处固定水平杆(或纵向水平杆)、剪刀撑、水平支撑等紧固件中心线与主节点距离不应大于150mm;
d.对接扣件的开口应朝上或朝内;
e.每根杆端伸出紧固件盖板边缘的长度不得小于100mm;
(6)搭设脚手架注意事项:
a.脚手板应铺满、牢固,靠近墙面的一侧与墙面的距离不应大于150mm。
b.脚手板伸出段与支撑杆用直径3.2mm(10#)镀锌钢丝绑扎固定。
c. 转角处及坡道平台处的脚手架板必须与水平杆牢固连接,以防滑动。
(7)设置栏杆、踏板时,应注意以下事项:
a.扶手、踏板宜安装在外排柱的内侧。
b.上层栏杆高度为1.2m,中间设置中层栏杆,踏板高度不小于180mm。
(8)拆除脚手架
a.脚手架拆除应从两侧向中间护栏通道进行,作业时工人应佩戴安全带。脚手架拆除应有专人指挥,并设立安全禁区,禁止闲杂人员进入。
b. 严格按照从上至下的顺序进行拆卸,不允许同时拆卸顶部和底部。
c.拆除后的材料应分类堆放、集中存放,并做好保管管理。
d.脚手架分段、分方向拆除时,临时未拆除的脚手架两端应加设墙拉杆或水平支撑加固。
e.脚手架逐步拆除时,应同时拆除所有连墙杆,严禁先拆除连墙杆,分段拆除脚手架高差不大于2m。
f.拆除的构件必须分段收集,用吊装方式运送至地面堆放,严禁高处抛掷。
3.生产过程
(l)钢结构制作工程:从原材料入库、放样、切割、零部件加工、组装、焊接、除锈、涂装、包装到运输,形成完整的流水作业。钢结构制作首先需要有一份钢结构制作材料清单,这份清单以钢结构设计图为依据,符合现行《钢结构设计规范》。
(2)装配:装配是把加工好的零件装配成单个部件或先组装成零部件,然后再组装成单个部件的过程。
(3)除锈、涂漆、编号、发运。钢构件的除锈、涂底漆应在质检部门检验合格后进行。本工程除锈采用喷砂、打磨的方法,直至钢材表面露出金属本色。
喷漆完成后会在部件上标注原始编号,重要部件也会标注重心和定位标记。
(4)构件制造完成后,检验部门应按照施工图要求和现行国家标准《钢结构工程施工及验收规范》、《建筑钢结构焊接规范》对成品进行检验、验收。
4.现场安装方法要求
(1)钢柱吊装
a.钢柱在车间加工完成后运输至施工现场,钢柱的安装施工需要由土建单位借助塔吊将钢柱吊到楼顶94m平台(塔吊最远端只能吊起900kg)上进行;
b.钢构件安装:钢结构安装前必须搭设施工平台,施工平台高度应在钢构件连接处下方100-150mm左右,工作平台应能承受250kg/m2的荷载。施工平台主要用途是焊接安装钢构件,应先焊主架钢梁,再焊次架钢梁,整个钢架焊接完成后,方可安装拉杆。焊接过程中一定要保证焊缝、轴线、标高符合设计要求;
c.钢梁安装方法:安装前,将钢梁在楼面上预拼装,认真检查钢构件拼接质量是否符合要求,检查合格后再进行吊装。先将第一根钢梁吊装至柱顶支撑,调整轴线尺寸,固定好。吊装第二根钢梁,用二次桁架或模条将第一、二根钢梁连接起来,形成稳定的空间结构,按上述方法依次吊装,直至完成。
8. 施工后控制
钢结构施工完毕后,应按要求提交必要的验收资料,方可进行装饰钢结构工程和钢结构工程的验收。
1.设计图纸、文件、设计修改及材料代换文件;
2、工程所用各种材料、五金配件、部件、装配件的产品合格证、性能试验报告、现场验收记录、复检报告;
3、硅酮密封胶认证及抽检证书;国家指定检测机构出具特定硅酮结构胶相容性及剥离粘合力检测报告;
4、现场后埋件拉拔强度试验报告;
5、涂胶、固化过程中的温度、湿度记录;双组份硅酮结构胶温度均匀性试验、断裂试验记录;
6.防雷装置试验记录;
7.隐蔽工程验收记录文件;
8.零部件、组件加工、制造记录;
9、安装施工记录。
九、管控重点与难点
1.钢结构工程的重点、难点及相应措施
(1)钢柱底座铁件预埋。预埋焊接时,纵、横轴线、水平标高必须符合图纸要求。柱头混凝土夯实时,轴线可能产生位移,标高发生变化。如果混凝土坍落度较大,钢柱底座钢板(预埋件)与柱头混凝土的间隙可能达不到设计强度要求。针对以上困难,采用下列方法施工。当柱头混凝土夯实至底座钢板约15cm高时,用经纬仪、水准仪检测轴线、标高,如能准确符合图纸要求,则为合格。如不能满足要求,则采取纠正措施,使铁件准确符合图纸要求。顶面每隔一天用膨胀混凝土夯实15cm高处。
(2)钢结构生产工程难点:板材切割后变形、钢梁焊接变形、焊接接头存在缺陷。针对以上难点采取相应措施:原材料(钢板)进场前已轻微变形,使用数控板材切割机或液压摆式剪板机按图纸尺寸折弯板材后,用矫正机矫正;用超声波探伤仪对焊接接头处缺陷进行检测,若有缺陷超标,必须将缺陷清除,重新焊接,才能符合标准。钢梁焊接变形措施:钢梁焊接时,按本方案焊接顺序及本工程所用的潜伏焊机焊接,变形很小,若有变形,用矫正机矫正,即可达到设计要求及规范要求。
(3)钢结构吊装的难点在于计算钢梁的重心,两个吊环设置在距重心约3米处,吊绳之间的夹角不得大于45°,吊绳与水平面的夹角不得小于45°,吊绳顶端高度距钢梁吊环约7米,这样才能稳定地吊起钢梁。如何保证吊装构件的平衡也是一个难点。我公司会在构件两端及中间部位各设置一根尼龙绳平衡绳,主要用于平衡构件。
2、铝板安装注意事项
(1)在型材框架上,先铣好螺丝孔,再用螺丝压块将铝板紧固。
(2)板与板之间的缝隙采用耐候胶密封。
(3)铝板包装的保护膜在完成之前就可以撕掉,除非铝板在阳光下暴露的时间超过3个月。
3.涂胶注意事项
(1)胶合工艺必须符合胶合作业指导书和美国DC的胶合规程以及工程技术规范的有关要求。
(2)涂胶前采用“两片擦两遍测试”的方法,先用清洁剂将铝板清洗干净后再涂胶;
(3)涂胶时要连续均匀地挤出,胶枪注满后要均匀移动,保证喷嘴充满胶水。涂完胶后进行表面改性。
4.防雷措施注意事项:
(1)严格执行《建筑物防雷设计规范》的要求,建筑物应设置均压环,环间距不宜大于12m,均压纵向钢筋必须采用焊接方式与垂直接地引线连接,形成可靠的电气通路,本系统接地电阻应小于4Ω;
(2)在钢结构内自上而下安装防雷装置,并与主体结构防雷装置可靠连接;
(3)主钢梁采用不锈钢防雷接触件与钢角架连接。所有钢构件均通过钢角架与土建结构防雷均压环直接可靠连接。钢角架与土建结构预留均压环钢节点连接采用镀锌钢搭接接头,搭接长度不小于100mm。建设单位应提交分项工程及工序验收(检验批)的材料。
参考
[1]《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
[2] 建筑钢结构焊接规范JGJ81-91
[3]张明轩.钢结构工程施工质量控制[J]钢结构,2004,(06)
[4]尹志明,李晓华.浅谈钢结构住宅的工业化[J]住宅材料与应用,2001,(06)
[5]管克建,彭少敏.钢结构在我国高层建筑中的应用及存在的问题[J].钢结构,