钢结构工程因其强度高、自重轻、施工效率高、设计灵活、抗震性能好、环境可持续、经济性、美观性、多功能性、安全性和促进技术进步等诸多优点,在现代建筑与工程领域中占有至关重要的地位,是实现创新、高效、绿色建筑的关键技术之一。本文将深入分析钢结构工程中常见的质量挑战,并提出一系列改进策略,旨在全面提高钢材加工的质量和效率。
建立表面锈蚀和划痕
原因分析:
1)储存不当,长期暴露在潮湿环境中或室外储存。
2)环境腐蚀性强,加速氧化反应。
3)加工过程中的机械损伤。
预防:
1)严格进货检验,确保材料符合标准。
2)对有缺陷的材料进行修磨和修复,拒绝使用有严重缺陷的材料。
3)加强材料保管,防止潮湿、日光照射,必要时进行防腐处理。
4)加工时注意机器的使用情况,发现划痕应及时修复。
切割后的质量问题
原因分析:
1)切割参数不当,如速度、角度、压力等。
2)切割后未及时清理。
3)钢板表面的锈蚀未经过预处理。
预防:
1)调整设备参数,确保符合工艺要求。
2)选择合适的割嘴,准确调整风线角度。
3)根据钢板厚度调整火焰大小,切割后及时清理。
4)保持工作台水平
5)质量问题应及时修复。
孔定位误差
原因分析:
1)钻孔中心定位不准确。
2)钢板搭接孔与基准线未对齐。
3)零件板搭接不当,平台或零件表面不平整。
4)磁力钻吸力不够。
5)钻头切削刃未研磨好。
预防:
1)做好充分准备,磨好钻头,熟悉工艺标准,及时进行自检。
2)在钢板上钻重叠孔时,要保证基准线准确。
3)零件板批量钻孔时,应使用钻模。
4)多层板钻孔时,应采取有效措施防止移动。
5)刃磨钻头,切削时注入足够的冷却液。
6)切割完毕后,应及时清理毛刺、铁屑等。
7)孔偏主要发生在横向钻孔时钢结构预埋件的安装,可以选择用强磁座钻/用套模钻孔/先用手持电钻钻4mm导孔,再用磁座钻扩孔。
8)若设计允许,应用手动铰刀铰孔,纠正不满足要求的粗糙度、孔径、椭圆度、孔间距、孔中心线垂直度等缺陷;若设计不同意,应按焊接工艺处理。经探伤合格后,应用焊接方法补孔、磨平、重新画线、重新钻孔或用套模钻孔。严禁插入物体进行表面焊接。
零件尺寸太大
原因分析:
1)排料、材料编号时对工艺不熟悉,提供错误的样品(样棒)或材料编号时读错尺寸线。
2)工艺要求有错误,技术简报或文件不清晰。
3)量具未经过校准,长度读数误差较大,或测量调节方法不正确,长距量具力度过大或过松。
预防:
1)开工前应讲解工艺流程内容,明确加工要求。
2)编制工艺文件时,应考虑零件间关系、加工要求、板厚加工等各方面因素。
3)要细化加强工艺文件审核,加强生产过程中的自检、互检。
4)量具应合格,测量值应调整正确。长距离测量应采用弹簧秤。
焊接位置不当
原因分析:
1)工艺布置未考虑板翼缘与腹板间错开距离超过200mm。
2)车间拼接时板材方向、位置错误。
预防:
1)工艺布置应符合相关标准的规定。
2)严格按设计要求和工艺规范进行装配。
装配未打磨,间隙过大
原因分析:
1)操作人员在装配前未按工艺要求清理装配位置。
2)装配操作不够精细,如标记、切割超出公差或零件未预先校正。
3)零件加工尺寸超差。
预防:
1)画线前应将翼板、腹板T型接头、腹板各边30~50mm范围内的铁锈、毛刺、油污清除干净。2)加强工艺讲解培训,强化工序监督。
3)仔细画线、剪切并组装。
4)装配前,检查各部件的尺寸。
5)装配位置不应被焊丝、焊条或其他杂物堵塞。
焊接错位较大、装配顺序不当
原因分析:
1)对接位置截面尺寸超差
2) 在对接缝焊接之前进行组装。
3)未按工艺顺序装配。
预防:
1)圆管装配前应进行校准,其直径和圆度偏差应符合规范要求。
2)装配时注意调整接头,保证错边符合标准。
3)对接焊缝应在组装前完成。
4)严格按工艺要求装配。
焊接质量问题
1. 造口
原因分析:
1)槽面上及其周围一定范围内有油污、锈斑、水渍、污垢等。
2)焊剂未烘干,含水量太高;
3)保护气纯度不够或风力太大,不能起到保护作用。
预防:
1)厚工件焊前预热,注意保温,严格控制层间温度。
2)焊前注意坡口及周围区域的清理,正确执行焊接工艺参数。
3)严格按要求烘烤焊剂,及时更换保护气体,并加防风措施。
2. 咬边
原因分析:
1)焊接电流太大,焊接速度太慢,电弧长度太长。
2)焊条或焊丝偏离焊缝中心。
预防:
1)根据工件厚度正确采用焊接工艺参数。
2)焊丝(焊条)的角度必须正确。
3.焊接不完整
原因分析:
1)焊接前未正确评估焊接层数,导致局部焊缝低于母材。
2)盖面焊接参数不符合要求。
预防:
1)采用适当的焊接工艺参数进行补焊。
2)焊接前和焊接时合理分布焊缝。
3)焊缝余高过大的焊缝应及时打磨,保证焊缝与板材圆滑过渡。
4)焊接应严格按照焊接参数进行。
4.焊缝尺寸超差
原因分析:
1)焊工操作不熟悉,焊条(丝)摆动、焊接速度不适当。
2)槽型尺寸不同或装配间隙不均匀。
预防:
1)焊接坡口加工尺寸及装配间隙应符合要求。
2)焊接应严格按照焊接参数进行。
3)对焊工进行培训、考核,考核合格后方可上岗。
5.焊缝未包扎
原因分析:
2)角焊时未按工艺要求进行。
2)没有选择合适的测量工具。
预防:
1) 焊接时,柱、梁的加劲板或肘板焊缝的角部应包边;
2)加强过程培训与宣讲,强化过程监督;
3)在拐角处引弧,使拐角焊缝过渡自然、圆滑,保证焊接质量;利用反射镜进行目视检查。
6. 破解
原因分析:
1)厚工件焊前预热不充分,温度控制不严格。
2)焊丝与焊剂组合与母材不适应(母材碳含量过高,焊缝金属锰含量过低)。
3)焊接时焊接工艺参数不当(如:电流过大、电压过低、焊接速度过快)。
4)任意减少焊缝数目,以加快进程。
预防:
1)若表面裂纹很浅,可用角磨轮将其磨掉,直至周围的焊缝与母材平滑过渡;
2)厚工件焊前必须预热,达到规范要求的温度。厚工件焊接过程中,必须严格控制层间温度;
3)焊接材料的选择应与被焊钢材(母材)匹配;
4)焊接材料应按规定进行烘烤、保温;
5)经无损检测发现的裂纹应按焊补工艺要求进行焊补。
涂层质量问题
1.漆膜厚度超差
原因分析:
1)不了解零部件涂层设计要求。
2)操作技巧不够,涂装角度不当。
预防:
1)涂漆前,清除构件表面的灰尘、杂质,并将油漆充分搅拌。
2)涂装过程中使用湿膜厚仪控制湿膜厚度。
3)油漆完全干燥后测量干膜厚度。
2. 下垂
原因分析:
1)油漆太厚;喷涂压力过大或油漆流量太大。
2)溶剂加入量过大,改变涂层的性能;
3)油漆存在质量问题。
预防:
1)调整喷涂压力及喷嘴。
2)将溶剂加入到油漆中后,应适量加入溶剂并充分搅拌。
3) 在涂层还未干时,使用刷子清除涂层上的任何条纹。
4)对油漆进行现场验收,合格后方可使用。
3. 起泡
原因分析:
1)涂料搅拌时,会混入空气,搅拌后立即喷涂。
2)天气炎热,溶剂添加量错误,蒸发过快,或油漆中含有水分。
预防:
1)彻底除锈构件表面,加强除锈后构件表面的清洁工作。
2)油漆搅拌好后,应让其陈化一定的时间,以释放出油漆中的空气。
3)在现场技术人员指导下,按照产品说明书的要求,添加适量的缓释溶剂并按照操作说明进行操作。
4.橘皮
原因分析:
1)涂料本身粘度太高或缺乏“流动性”。
2)溶剂添加不正确。
3)冬季施工时,油漆本身温度过低。
预防:
1)加入适量溶剂,降低涂料的粘度。
2)冬季施工时保证油漆温度不要太低。
3)如果出现橘皮现象,应立即清理,并对橘皮区域重新进行涂漆。
5. 针眼
原因分析:
1)涂料在搅拌时会混入空气,搅拌后立即喷涂。
2)天气炎热,溶剂添加量错误,蒸发过快,或油漆中含有水分。
预防:
1)彻底除锈构件表面,加强除锈后构件表面的清洁工作。
2)油漆搅拌好后,应放置一定的时间,使其熟化并释放出油漆中的空气。
6.开裂:
原因分析:涂层太厚,表面已干燥固化,但内部尚处于固化过程。
预防:
1)对于粗糙度要求较高的涂层,对钢材表面进行喷砂处理。
2)当涂层超过最大间隔时钢结构预埋件的安装,应先将涂层表面粗化处理后再进行涂装。
3)如已出现裂纹,应先将涂层刮掉,然后打毛、涂漆。
4)根据涂装工艺性能,保证技术间隙时间,待基层干燥后方可进行后道涂装。
7. 申请错误或遗漏
原因分析:
1)对构件表面镀层的要求不了解。
2)施工时未涂装表面的覆盖材料损坏或者散落。
预防:
1)了解涂装要求,提高操作技能。
2)重新喷涂漏掉的涂层;
3) 应将意外被涂上的钢材表面清理干净。
4)涂装过程中发现隐蔽覆盖材料损坏、散落,应及时修补。
8. 锈病
原因分析:
1)除锈不彻底,不符合设计和涂装产品标准的除锈要求。
2)构件表面有残留氧化皮或麻点。
预防:
1)涂装前应严格按照涂装产品的除锈标准和设计要求对基层进行处理。
2) 剩余的氧化皮应重新加工并重新进行表面处理。
3)除锈时控制好环境湿度条件,除锈后及时涂漆(4小时内)。
9. 受伤
原因分析:
1)没有注意漆膜的保护。
2)在起重、运输过程中,吊钩、钢丝绳刮伤油漆表面。
预防:
1)油漆构件在吊装前应用橡胶垫等柔性材料进行保护。
2)运输过程中要小心抬起、放置,避免颠簸。
钢结构预埋件错位
原因分析:
1)预埋件安装、加固不牢固。
2)预埋件中心位置计算错误。
3)混凝土浇筑过程中,振捣距离埋件太近或紧靠埋件进行振捣。
4)检查预埋件位置时,板面不平整,检查结果有误差。
5)混凝土浇筑过程中,外力作用引起预埋件移动。
预防:
1)预埋件安装技术交底书中应将加固措施阐述清楚,作业人员应了解、掌握。
2)混凝土浇筑技术指导书中应写明预埋件处混凝土振捣的注意事项,并让施工人员知晓。
3)预埋件中心位置计算后,必须核对合格后,方可进行现场布置。
4)预埋螺栓、铁件等必须固定良好,必要时可采取附加结构措施,如增设螺栓架、增设钢筋支撑等。
5)用双面胶带或其他措施将预埋件与模板之间的空隙填塞,防止混凝土浆体进入预埋件表面,造成预埋件下沉。
6)浇注时防止与预埋件发生碰撞。同时安排人员及时跟踪检查预埋件位置,发现问题及时处理;
7) 混凝土未达到规定强度时,不得进行下一道工序的预埋件施工。
地脚螺栓连接质量差
原因分析:
1)定位及布局错误。
2)螺栓预埋后未及时跟踪检查。
3)预埋螺栓与基础钢筋有碰撞,影响定位。4)浇筑前未对螺栓丝扣进行保护,造成污染或损伤,导致紧固螺栓、螺母拧紧不了。
预防:
1)测量坐标点必须严格检查,确保测量坐标系误差在允许范围内,定位准确。
2) 审核土建基础图纸,理清预埋钢结构件与土建基础的相对关系,解决二者之间的矛盾,确定合理的钢结构预埋交织工艺。
3)基础施工过程中及时检查、纠正偏差,特别是混凝土浇筑过程中,必须进行跟踪测量。
4)螺钉预埋完成后应及时对成品进行保护(螺纹头部刷防锈黄油并用胶带全包裹保护,现场做好提醒标志,防止交叉操作碰撞损坏)。
内容来源于:《四川省建设工程常见质量问题防治手册》(土木工程)
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