鋼結(jié)構(gòu)廠房施工質(zhì)量與安全控制

1、 重慶興宇工程建設(shè)監(jiān)理有限公司（天津）分公司淺談重型鋼結(jié)構(gòu)廠房施工質(zhì)量與安全控制引言：20世紀(jì)90年代以前，我國絕大多數(shù)單層工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)都采用大型預(yù)制鋼筋混凝土屋面板，墻體材料也基本上是混凝土板，圍護(hù)結(jié)構(gòu)厚重，承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件粗大。近年來，鋼結(jié)構(gòu)以其自重輕，強(qiáng)度高，跨度大，抗震性能好，便于工業(yè)化生產(chǎn)，施工速度快，是一種節(jié)能環(huán)保型可循環(huán)使用的建筑結(jié)構(gòu)，所以在目前的大型機(jī)械制造業(yè)、能源、化工等工程廠房建筑中得到廣泛應(yīng)用。但鋼結(jié)構(gòu)由于所用的結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度高，結(jié)構(gòu)構(gòu)件大、重，且設(shè)計(jì)所用應(yīng)力高，連接構(gòu)造及傳遞應(yīng)力大，加上結(jié)構(gòu)對局部應(yīng)力、幾何偏差、振動(dòng)、腐蝕等敏感性較強(qiáng)，對強(qiáng)度、穩(wěn)定、疲勞、連接都有著不可忽視

2、的影響。重型工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)一般由檁條、天窗架、屋架、托架、柱、吊車梁或制動(dòng)桁架、各種支撐及墻架構(gòu)件等組成。重型鋼結(jié)構(gòu)從加工制作、運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場拼焊、安裝各個(gè)環(huán)節(jié)自始至終都圍繞構(gòu)件長、重、跨度大這3個(gè)特點(diǎn)和質(zhì)量要求高這個(gè)重點(diǎn)進(jìn)行。重型鋼結(jié)構(gòu)廠房多為框架或排架結(jié)構(gòu)，設(shè)有一臺(tái)或多臺(tái)有重型吊車，在廠房內(nèi)一般布置一層或多層鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)，鋼結(jié)構(gòu)材料大多數(shù)為寬翼緣h型鋼，安裝方式多為高強(qiáng)螺栓連接，鋼結(jié)構(gòu)吊裝精度高、誤差控制極為精準(zhǔn)，因此鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場安裝與高強(qiáng)螺栓安裝的質(zhì)量控制是廠房結(jié)構(gòu)質(zhì)量的關(guān)鍵，同時(shí)也是安全控制的重點(diǎn)。所以開展此類工程的監(jiān)理質(zhì)量與安全控制工作，其控制重點(diǎn)就是鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場安裝，現(xiàn)就重型鋼結(jié)構(gòu)廠房安

3、裝的施工質(zhì)量與安全控制淺議如下：1、鋼結(jié)構(gòu)安裝鋼結(jié)構(gòu)安裝施工中吊裝、焊接量較大，對安全穩(wěn)定性的要求高，對安裝誤差要求極高，監(jiān)理人員應(yīng)了解在監(jiān)工程的實(shí)際特點(diǎn)，并特別注意以下幾項(xiàng)監(jiān)控重點(diǎn)：1.1認(rèn)真審核鋼結(jié)構(gòu)安裝方案，在審核鋼結(jié)構(gòu)安裝方案時(shí)，首先應(yīng)檢查方案是否包括了以下主要內(nèi)容：1.1.1計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接件的數(shù)量、重量；1.1.2制定有針對性的測量方案；1.1.3選擇合適的吊裝機(jī)械，確定吊裝機(jī)械的行走路線；例如我司所監(jiān)理的太重（濱海）重型裝備廠房工程，在鋼結(jié)構(gòu)吊裝前，就專門召開工地會(huì)議，根據(jù)工程實(shí)際情況，該工程一根鋼柱的自重將近100t、高度約為40m，因而首先我們對選定的載重200t的自行式

4、履帶吊機(jī)的選擇參數(shù)與計(jì)算書進(jìn)行了逐一核實(shí)，并對制定吊機(jī)的最優(yōu)行走路線進(jìn)行了實(shí)地勘測，將施工干擾降低到最低。以便施工的順利進(jìn)展。1.1.4確定平面與立面流水安裝程序；結(jié)合太重（濱海）重型裝備廠房工程實(shí)際情況，工期緊、任務(wù)重。我們確定好平面與立面的流水安裝程序，交叉作業(yè)。采取3-11/a-g軸、11-20/a-g軸兩個(gè)流水作業(yè)面同時(shí)進(jìn)行作業(yè)，有效的縮短了施工工期。監(jiān)理人員必須清楚，合理的安裝順序應(yīng)是保證鋼結(jié)構(gòu)在安裝過程中的整體與局部的穩(wěn)定性，要有足夠的強(qiáng)度和剛度，必要時(shí)進(jìn)行驗(yàn)算，不足的部位采取加固措施，最大限度的減少結(jié)構(gòu)安裝中的變形值，保證鋼結(jié)構(gòu)的安裝精度。平面安裝順序應(yīng)從結(jié)構(gòu)約束較大的中間區(qū)向四

5、周擴(kuò)展，把累積誤差分散；立面安裝程序應(yīng)分單元進(jìn)行，由鋼柱與主梁安裝成框架形成幾何不變體的空間單元體系。1.1.5制定進(jìn)度計(jì)劃；1.1.6確定勞動(dòng)組織；1.1.7確定質(zhì)量目標(biāo)；1.1.8制定安全防護(hù)措施。1.2測量標(biāo)高選用由于鋼結(jié)構(gòu)安裝測量工作是鋼結(jié)構(gòu)安裝的中心環(huán)節(jié)，因此，在審查施工方案中，還應(yīng)重點(diǎn)審查測量方案是否合理。鋼結(jié)構(gòu)安裝前，首先要確定是采用相對標(biāo)高，還是采用設(shè)計(jì)標(biāo)高。采用相對標(biāo)高安裝時(shí)，不考慮焊縫收縮變形和荷載對柱的壓縮變形；采用設(shè)計(jì)標(biāo)高控制安裝時(shí)，每節(jié)柱的調(diào)整都要以地面第一節(jié)柱的柱底標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行柱標(biāo)高的調(diào)整，要預(yù)留焊縫收縮量、荷載對柱的壓縮量。由于考慮到太重工程的特殊性，故采用設(shè)計(jì)

6、標(biāo)高控制安裝。1.3對鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)施工的監(jiān)控及鋼柱吊裝控制重點(diǎn)鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)按連接方式分為焊接連接、高強(qiáng)螺栓連接和混合連接（焊接連接、高強(qiáng)螺栓連接）三種。一般柱與柱連接采用焊接方式，柱與梁連接采用混合連接方式，主梁與次梁連接采用高強(qiáng)螺栓連接。1.3.1鋼柱吊裝：如太重（濱海）重型裝備廠房工程設(shè)計(jì)形式為格構(gòu)式四肢鋼柱，承臺(tái)基礎(chǔ)為鋼柱插入式杯口基礎(chǔ)。由于該工程則重于水平標(biāo)高和垂直度，所以吊裝工藝顯得特別重要。吊裝前應(yīng)該知道構(gòu)件的重量、外形，起吊前應(yīng)做好防變形的措施。安裝到位后應(yīng)有保證穩(wěn)定的措施。首先檢查構(gòu)件的型號、數(shù)量，預(yù)埋件尺寸的位置，構(gòu)件表面有無損傷、變形、裂縫等。柱的總長度、柱底面的平整度、預(yù)

7、埋件尺寸的精確程度。嚴(yán)格執(zhí)行：杯口式承臺(tái)基礎(chǔ)測量放線柱子綁扎起吊對位臨時(shí)固定校正最后固定柱子檢查驗(yàn)收的工藝流程。柱子綁扎首先合理確定綁扎點(diǎn)，綁扎點(diǎn)既要滿足吊裝需要，也要保證構(gòu)件安裝過程中受力合理，不致變形或折斷，由于該工程柱子為格構(gòu)式四肢鋼柱，且自重相當(dāng)大，為保證吊裝準(zhǔn)確及牢固性，故采用四點(diǎn)綁扎形式。由自行式履帶吊機(jī)緩緩吊入杯口中，吊鉤不放，使柱子安裝中心線對準(zhǔn)基礎(chǔ)上的安裝中心線，保持柱子基本垂直，地面測量人員馬上進(jìn)行標(biāo)高、軸線、垂直度（兩臺(tái)經(jīng)緯儀呈90°布置，同時(shí)觀測）控制，把誤差控制在規(guī)范允許范圍以內(nèi)，同時(shí)采用鋼楔進(jìn)行臨時(shí)固定，攬風(fēng)繩安裝固定到位，嚴(yán)格保證柱子穩(wěn)定性，然后放開吊鉤

8、，杯口內(nèi)再澆注高標(biāo)號的細(xì)石膨脹砼，齡期到達(dá)以后，拆除攬風(fēng)繩、鋼楔。1.3.2吊車梁安裝：結(jié)合太重工程的實(shí)際情況，最長跨度約為12m,行車最大載重量為450t,安裝精度要求高。為此安裝時(shí)應(yīng)首先定位好廠房中間那根吊車梁的位置，然后由中間向兩端分別延伸，確定各個(gè)吊車梁的位置，不應(yīng)該從一端頭定位安裝到另一端，會(huì)造成累積偏心增大。由于吊車梁的自身特點(diǎn)，本工程合理驗(yàn)算力矩，采用兩點(diǎn)平衡起吊。由于考慮到風(fēng)等其它因素的作用，起吊的過程最少要在梁兩端綁扎兩根纜風(fēng)繩和起重機(jī)同時(shí)起吊，超過柱頂200mm 上面再垂直下降，然后與柱子牛腿對位。對位時(shí)，使吊車梁安裝中心線對準(zhǔn)柱子牛腿上的安裝中心線，保持吊車梁基本水平，吊

9、車梁就位后，觀察吊車梁符合要求，然后用螺母上緊，再用纜風(fēng)繩在鋼梁的中間部位拉緊，使吊車梁臨時(shí)固定。由于吊車梁平面位置的校正在梁臨時(shí)固定前的對位過程中已經(jīng)作好，而鋼梁標(biāo)高則在吊裝前柱子上底面標(biāo)高已經(jīng)符合設(shè)計(jì)要求。因而在梁垂直及水平度校正時(shí)采用水平尺和垂球進(jìn)行。同時(shí)利用兩根纜風(fēng)繩以保證鋼梁校正時(shí)的穩(wěn)定。鋼梁最后固定必須按設(shè)計(jì)要求用螺栓收緊，在此過程中如果鋼梁水平度有偏移，應(yīng)及時(shí)校正。1.4現(xiàn)場安裝焊接在鋼結(jié)構(gòu)工程施工中，節(jié)點(diǎn)的焊接質(zhì)量是至關(guān)重要的，由于高空野外作業(yè)，施工條件差，受天氣（溫度、風(fēng)力）影響大，且焊接收縮變形對安裝精度影響較大，應(yīng)特別注意對焊接質(zhì)量的監(jiān)控：1.4.1焊前準(zhǔn)備：現(xiàn)場施焊前應(yīng)

10、清除待焊面上的灰塵、冰雪、油污和泥土等雜物，并做好防風(fēng)、防雨措施，必須在防風(fēng)罩內(nèi)進(jìn)行施焊作業(yè)，四級風(fēng)及小雨以上不得施焊。1.4.2施焊順序：柱與柱連接的施焊順序應(yīng)是由兩名焊工在相對兩面對角位置等溫、等速對稱施焊；梁和柱接頭的焊縫，一般應(yīng)是先焊工字鋼的下翼緣板，再焊工字鋼的上翼緣板，一個(gè)梁的兩個(gè)端頭先焊一個(gè)端頭，等其冷卻至常溫后，再焊另一端頭等。1.4.3焊接過程質(zhì)量控制a、為保證焊接質(zhì)量，在對接焊的引弧端和熄弧端，必須安裝與母材相同材料的引出板，引出板的剖口形式和板厚與構(gòu)件相同，長度為40100mm，焊接完畢用氣割在母材25mm處將引弧板割去，然后用砂輪批磨平整，嚴(yán)禁用錘擊落。b、厚板焊接前應(yīng)

11、進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度控制在100150，預(yù)熱部位在焊道兩側(cè)，每側(cè)寬度80100mm。c、焊條烘干后存放在保溫筒內(nèi)，隨用隨取，取出到施焊的時(shí)間不應(yīng)超過2h。d、對雙面剖口焊接，反面要?dú)馀偾甯?，并盡可能交替焊接，以減少焊接變形。e、對一、二級焊縫應(yīng)按規(guī)范要求委托有二級以上資質(zhì)單位做超聲波無損檢驗(yàn)，并出具檢驗(yàn)報(bào)告。具體要求是一級焊縫作100%超聲波探傷，二級焊縫按20%比例隨機(jī)抽檢。必要時(shí)可由業(yè)主單位選定第四方具有資質(zhì)的檢測單位進(jìn)行抽檢，已保證焊接質(zhì)量。1.5螺栓連接1.5.1普通螺栓連接：安裝前檢查其出廠質(zhì)量合格證文件及檢驗(yàn)報(bào)告，當(dāng)設(shè)計(jì)要求或?qū)ζ滟|(zhì)量有疑義時(shí)應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。普通螺栓連接緊固檢驗(yàn)用3

12、kg小錘，要求螺栓頭或螺母不偏移，不顫動(dòng)，不松動(dòng)。1.5.2高強(qiáng)螺栓連接：施工前應(yīng)對連接副實(shí)物要求廠家提供出廠檢驗(yàn)報(bào)告，并按要求進(jìn)行抽樣復(fù)驗(yàn)，且高強(qiáng)螺栓連接磨擦面應(yīng)進(jìn)行抗滑移系數(shù)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。嚴(yán)禁把高強(qiáng)螺栓作臨時(shí)固定螺栓使用。如太重（濱海）重型裝備廠房工程高強(qiáng)螺栓使用量相當(dāng)大，為避免使用混亂，影響工程質(zhì)量，該工程建立了高強(qiáng)螺栓使用管理臺(tái)賬，當(dāng)日出庫多少、入庫多少、使用多少及安裝部位、廢棄多少，做到一目了然，心中有數(shù)。高強(qiáng)螺栓安裝嚴(yán)格按照以下流程進(jìn)行：摩擦面處理摩擦面抗滑移系數(shù)試驗(yàn)部件組裝檢查螺栓孔的同心度確定施擰順序裝入螺栓初擰螺栓終擰螺栓扭矩檢查防腐保護(hù)。初擰螺栓時(shí)，所用的扭

13、力扳手必須經(jīng)過標(biāo)定且合格，才能用于高強(qiáng)螺栓的緊固。通過擰緊螺母進(jìn)行緊固。為了使緊固工作毫無干擾地有序進(jìn)行，且使螺栓的應(yīng)力正確均勻地分布，施擰必按一定的順序進(jìn)行。宜由螺栓群中央順序向外擰緊，并應(yīng)在當(dāng)天終擰完畢。調(diào)整扳手扭矩值至終擰扭矩的70%。（當(dāng)采用液壓扭力扳手時(shí)為相應(yīng)的壓力值）緊固螺栓至初始扭矩值。初擰后的高強(qiáng)度螺栓應(yīng)作上標(biāo)記。高強(qiáng)螺栓終擰后，螺栓絲扣外露23絲，其中允許有10%的螺栓絲扣外露1扣或4扣，高強(qiáng)螺栓連接接觸面不應(yīng)少于70%緊貼。終擰后的高強(qiáng)度螺栓應(yīng)清除初擰標(biāo)記,并在螺母上作上終擰標(biāo)記。2.安全控制重點(diǎn)為施工現(xiàn)場及鋼構(gòu)件吊裝作業(yè)安全。2.1安全工作是在建項(xiàng)目工程的重中之重，安全工

14、作無小事，由于鋼結(jié)構(gòu)施工的獨(dú)特性，鋼結(jié)構(gòu)在吊裝作業(yè)時(shí)的安全也顯得尤為重要。2.2總體部署：2.2.1 審查施工組織設(shè)計(jì)中的安全技術(shù)措施狠抓專項(xiàng)施工方案是否符合工程建設(shè) 強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。2.2.2 在實(shí)施監(jiān)理過程中，發(fā)現(xiàn)存在安全事故隱患的，要求施工單位整改；情況嚴(yán)重的，要求施工單位停工，并及時(shí)通知建設(shè)單位。2.2.3 施工單位拒不整改或者不停止施工的，應(yīng)及時(shí)向有關(guān)主管部門報(bào)告。2.2.4 要求施工單位對達(dá)到一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的分部、分項(xiàng)工程編制專項(xiàng)施工方案，并附具安全驗(yàn)算結(jié)果，經(jīng)施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人、總監(jiān)理工程師簽字后實(shí)施，由專職安全生產(chǎn)管理人員現(xiàn)場監(jiān)督。2.3 安全監(jiān)理方案：2.3.1 攀登和懸空

15、作業(yè)人員，必須經(jīng)過專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)及專業(yè)考試合格，持證上崗；吊裝前起重指揮要仔細(xì)檢查吊具是否符合規(guī)格要求，是否有損傷，所有起重指揮及操作人員必須持證上崗。并必須定期進(jìn)行體格檢查。2.3.2 施工中對高處作業(yè)的安全技術(shù)設(shè)施，發(fā)現(xiàn)有缺陷和隱患時(shí)，必須及時(shí)解快；危及人身安全時(shí)，必須停止作業(yè)。2.3.3 雨天作業(yè)必須采取可靠的防滑措施，高空作業(yè)人員必須穿防滑鞋方可操作；風(fēng)力在五級以上（含五級）時(shí)，嚴(yán)禁高處作業(yè)。如太重(濱海)重型裝備廠房工程地處天津市濱海新區(qū)臨港工業(yè)園區(qū)內(nèi)，靠近海邊，空氣濕度大，風(fēng)大，氣候條件惡劣，鋼結(jié)構(gòu)表面凝結(jié)有露水，給施工帶來很大不便，安全上也有隱患，為此要求施工單位在早晨氣溫回升，霧

16、氣散去，鋼結(jié)構(gòu)表面露水蒸發(fā)掉，才允許工人進(jìn)行高空作業(yè)，同時(shí)及時(shí)收聽天氣預(yù)報(bào)，遇到大風(fēng)的等極端惡劣天氣，施工現(xiàn)場禁止一切施工，并加大對構(gòu)件穩(wěn)定性的檢查工作。及時(shí)排除隱患。2.3.4 鋼結(jié)構(gòu)吊裝前，應(yīng)進(jìn)行安全防護(hù)設(shè)施的逐項(xiàng)檢查和驗(yàn)收，驗(yàn)收合格方可進(jìn)行高處作業(yè)。吊裝時(shí)應(yīng)架設(shè)風(fēng)速儀，風(fēng)力超過5級或雷雨時(shí)應(yīng)禁止吊裝，夜間吊裝必須保證足夠的照明，構(gòu)件不得懸空過夜。2.3.5 施工作業(yè)場所有附落可能的物件，應(yīng)一律先進(jìn)行撤除或加以固定；高處作業(yè)中所用的物料，均應(yīng)堆放平穩(wěn)，不防礙通行和裝卸；傳遞物件禁止拋棄。2.3.6 施工現(xiàn)場的各類洞口必須設(shè)置防護(hù)設(shè)施與安全標(biāo)志。乙炔、油漆等屬易爆、易燃物品，應(yīng)妥善保管，嚴(yán)禁

17、在明火附近作業(yè)，嚴(yán)禁吸煙。co2氣體也應(yīng)妥善保管。同時(shí)注意監(jiān)控氧氣瓶與乙炔瓶的有效安全距離。2.3.7 鋼結(jié)構(gòu)的吊裝，構(gòu)件應(yīng)盡可能在地面組裝，并搭設(shè)進(jìn)行臨時(shí)固定、電焊連接等工序的高空安全設(shè)施，隨構(gòu)件同時(shí)上吊就位。2.3.8 懸空及高空作業(yè)人員，必須系好安全帶。臨時(shí)上人爬梯必須全封閉，高空作業(yè)禁止高空附落物體。2.3.9 安裝過程各工種進(jìn)行上下立體交叉作業(yè)時(shí)，不得在同一垂直方向上操作，下層作業(yè)的位置，必須處于依上層高度確定的可能墜落范圍半徑之外，不符合以上條件時(shí)，應(yīng)設(shè)置安全防護(hù)層。2.3.10 嚴(yán)禁超載吊裝，禁止斜吊。鋼柱吊裝后必須設(shè)置2-4道攬風(fēng)繩，避免惡劣大風(fēng)天氣將鋼柱吹倒。直到穩(wěn)固后，形成

18、統(tǒng)一單元整體后，方可拆除攬風(fēng)繩。2.3.11 綁扎構(gòu)件的吊索須經(jīng)過計(jì)算，所有起重工具，應(yīng)定期進(jìn)行檢查，更換鋼絲繩索。對損壞的繩索作出鑒定，不合格禁止使用。綁扎方法應(yīng)正確牢靠，以防吊裝中吊索破斷或從構(gòu)件滑落。2.3.12 高空操作人員在腳手板上通行時(shí)，必須將安全帶的一頭掛置在生命線上（溜繩）；而且思想集中，防止踏上探頭板而從高空墜落。同時(shí)高空作業(yè)人員應(yīng)佩帶工具袋，工具應(yīng)放在工具袋中不得放在鋼梁或易失落的地方，所有手動(dòng)（如手錘、扳手、撬棍），應(yīng)穿上繩子套在安全帶或手腕上，防止失落傷及他人。2.3.13 在高空用氣割或電焊切割時(shí)，應(yīng)采取措施防止割下的火花或金屬落下傷人及造成火災(zāi)。2.3.14 設(shè)置吊裝禁區(qū)，禁止與吊裝作業(yè)無關(guān)的人員入內(nèi)；用明顯彩旗隔離出吊裝區(qū)域，地面操作人員，不得在起重機(jī)的吊桿和正在吊裝的構(gòu)件下停留或通過。2.3.15 構(gòu)件安裝后，必須檢查連接質(zhì)量，無誤后，才能摘鉤或拆除臨時(shí)固定工具，以防構(gòu)件掉落。2.3.16牢牢樹立起安全第一的思想，認(rèn)識到安全生產(chǎn)，文明施