第五章_鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量事故分析與處理

1、建筑工程質(zhì)量事故分析 第2版 主編第五章鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量事故分析與處理第一節(jié)構(gòu)件制作質(zhì)量事故分析與處理第二節(jié)安裝質(zhì)量事故分析與處理第三節(jié)鋼結(jié)構(gòu)一般加固方法第四節(jié)工程實(shí)例分析第一節(jié)構(gòu)件制作質(zhì)量事故分析與處理一、材料質(zhì)量及加工中的事故1.事故特征1)使用的鋼材質(zhì)量低劣，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，影響建筑的安全度。2)材料本身存在的一些變形或因場(chǎng)地不平、組裝方法不正確引起的變形。3)放樣尺寸有偏差。4)構(gòu)件的冷加工引起的鋼材硬化和微裂紋。2.預(yù)防措施1)鋼材應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求選用，并應(yīng)具有質(zhì)量證明書。2)鋼材必須符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。3)鋼材在下料前和拼接后的變形，超過(guò)技術(shù)規(guī)定范圍時(shí)，均須進(jìn)行矯正，合格后方可進(jìn)行施工。

2、第一節(jié)構(gòu)件制作質(zhì)量事故分析與處理4)放樣和下料前必須先矯正原材料的偏差、彎曲和扭曲，合格后方可使用。5)放樣、下料時(shí)，要放足收縮余量。6)組裝前，零件、部件應(yīng)經(jīng)檢查合格；連接接觸面和沿焊縫邊緣3050mm范圍內(nèi)的鐵銹、毛刺、污垢、冰雪等，應(yīng)清除干凈；板材、型材的拼接應(yīng)在組裝前進(jìn)行；構(gòu)件的組裝應(yīng)在部件組裝、焊接、矯正后進(jìn)行。7)要放足尺寸大樣，桿件組裝后，在拼裝時(shí)要先檢驗(yàn)桿件的外形尺寸是否符合標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)照足尺大樣組裝后再安裝。二、焊接質(zhì)量事故1.事故特征1)焊接材料質(zhì)量與設(shè)計(jì)要求不符。第一節(jié)構(gòu)件制作質(zhì)量事故分析與處理2)焊縫有氣孔、夾渣、不均勻。3)焊縫長(zhǎng)度、寬度、高度等不滿足構(gòu)造要求。4)焊接變

3、形(包括縱向、橫向、角變形、彎曲、扭轉(zhuǎn)和波浪等變形)。5)焊接帶來(lái)的殘余應(yīng)力和殘余應(yīng)變、應(yīng)力集中等。6)熱影響區(qū)母材的塑性、韌性降低，鋼材硬化、變脆和開裂。2.預(yù)防措施1)根據(jù)設(shè)計(jì)圖樣要求，核對(duì)鋼材、焊接材料的質(zhì)量，必須使其滿足設(shè)計(jì)規(guī)定，其技術(shù)條件應(yīng)分別符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2)施工單位對(duì)其首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法、焊后熱處理等，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行評(píng)定，根據(jù)評(píng)定報(bào)告確定焊接工藝。第一節(jié)構(gòu)件制作質(zhì)量事故分析與處理3)施焊前，應(yīng)復(fù)檢焊件接頭質(zhì)量和焊區(qū)的處理情況，當(dāng)不符合要求時(shí)，應(yīng)經(jīng)修整合格后方可施焊。4)多層焊接宜連續(xù)施焊，每一層焊道焊完后應(yīng)及時(shí)清理檢查，消除缺陷后再焊。5)在保證結(jié)構(gòu)安全的

4、前提下，焊縫尺寸不應(yīng)過(guò)大。6)設(shè)計(jì)要求全焊透的一、二級(jí)焊縫應(yīng)采用超聲波進(jìn)行內(nèi)部缺陷的檢驗(yàn)，超聲波探傷不能對(duì)缺陷作出判斷時(shí)，應(yīng)采用射線探傷，其內(nèi)部缺陷分級(jí)及探傷方法應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)(GB/T 113451989)或金屬熔化焊焊接接頭射線照相(GB/T 33232005)的規(guī)定。三、鋼材銹蝕1.事故特征 第一節(jié)構(gòu)件制作質(zhì)量事故分析與處理2.預(yù)防措施1)鋼材表面的質(zhì)量除應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，尚應(yīng)符合下列規(guī)定：當(dāng)鋼材表面有銹蝕、麻點(diǎn)或劃痕等缺陷時(shí)，其深度不得大于該鋼材厚度負(fù)偏差值的1/2。2)施工前對(duì)鋼材表面認(rèn)真進(jìn)行除銹工作，除銹后應(yīng)保持干燥，及時(shí)進(jìn)行

5、防銹涂刷，即涂刷防銹底漆。3)構(gòu)件表面除銹時(shí)，手工除銹的表面處理必須達(dá)到規(guī)定要求。4)涂層使用的年限，除了受表面處理的影響外，很大程度與涂層結(jié)構(gòu)是否合理有關(guān)。第二節(jié)安裝質(zhì)量事故分析與處理1.事故特征1)運(yùn)輸過(guò)程中引起結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生的較大變形和損傷。2)吊裝過(guò)程中引起結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件的較大變形和局部失穩(wěn)。3)安裝過(guò)程中沒(méi)有足夠的臨時(shí)支撐或錨固，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件產(chǎn)生較大的變形、喪失穩(wěn)定性，甚至傾覆等。4)施工連接(焊縫、螺栓連接)的質(zhì)量不滿足設(shè)計(jì)要求。5)鉚釘或螺栓孔引起構(gòu)件截面削弱。6)鉚合質(zhì)量差或螺栓連接在長(zhǎng)期動(dòng)荷載作用下，鉚釘和螺栓松動(dòng)。7)板件間緊密程度不夠。8)高強(qiáng)度螺栓連接預(yù)拉力松弛引起的

6、滑移變形。9)使用期間由于地基不均勻沉降等原因造成的結(jié)構(gòu)損壞。第二節(jié)安裝質(zhì)量事故分析與處理10)沒(méi)有定期維護(hù)使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較重腐蝕，影響結(jié)構(gòu)的可靠性。2.預(yù)防措施1)長(zhǎng)細(xì)比較大的鋼柱在吊裝就位后，即加設(shè)臨時(shí)支撐和固定支撐，防止出現(xiàn)偏差。2)已拼裝好的鋼構(gòu)件需拉線檢查，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有起拱或起拱偏小，須及時(shí)糾正或返工重焊。3)已安裝的鋼構(gòu)件，如起拱偏小，可以不糾正。4)吊裝前必須全面檢查拼裝好的構(gòu)件，量具必須經(jīng)校驗(yàn)合格后方可使用。5)裝配順序是，小型構(gòu)件可一次組裝，用定位焊固定后，以合適的焊接順序一次完成；大型結(jié)構(gòu)如大型桁架和吊車梁等，盡可能先用小件組裝，再進(jìn)行總裝配和焊接。第二節(jié)安裝質(zhì)量事故分析與處理6)

7、螺栓孔超過(guò)允許偏差時(shí)，不得采用鋼塊填塞，可采用與母材材質(zhì)相匹配的焊條補(bǔ)焊后，重新擴(kuò)孔安裝。第三節(jié)鋼結(jié)構(gòu)一般加固方法一、鋼結(jié)構(gòu)的一般加固方法1.增大構(gòu)件截面面積 2.增設(shè)附著式桁架 3.增設(shè)跨中支座或增加支撐 4.改為勁性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 二、確定鋼結(jié)構(gòu)加固方案時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題確定鋼結(jié)構(gòu)加固方案時(shí)，應(yīng)以方便施工、不影響生產(chǎn)或少影響生產(chǎn)和加固效果良好為前提，為此應(yīng)注意以下問(wèn)題：1)鋼結(jié)構(gòu)加固以采用焊接為主，但應(yīng)避免仰焊。2)若不能采用焊接或施焊有特殊困難時(shí)，可用高強(qiáng)螺栓或鉚釘加固(不得已時(shí)可用精制螺栓代替)，不得采用粗制螺栓。第三節(jié)鋼結(jié)構(gòu)一般加固方法3)結(jié)構(gòu)加固應(yīng)在原位置上，利用原有結(jié)構(gòu)在承載狀態(tài)下或

8、卸載及局部卸載情況下進(jìn)行，不得已時(shí)才將原有結(jié)構(gòu)拆除卸下進(jìn)行，加固后再起吊安裝。4)當(dāng)用焊接加固時(shí)，應(yīng)在0以上(最好大于或等于10)溫度條件下施焊。5)當(dāng)用鉚釘或螺栓在承載狀態(tài)下加固時(shí)，原有構(gòu)件(或連接)因加固而削弱后的截面應(yīng)力不超過(guò)規(guī)范規(guī)定的容許應(yīng)力。6)對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)桿件，因其截面過(guò)小，在承載狀態(tài)下，不得采用焊接加固。三、鋼結(jié)構(gòu)加固施工中應(yīng)注意的問(wèn)題1)加固時(shí)，必須保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，應(yīng)事先檢查各連接點(diǎn)是否牢固，必要時(shí)可先加固連接點(diǎn)或增設(shè)臨時(shí)支撐，待加固完畢后拆除。第三節(jié)鋼結(jié)構(gòu)一般加固方法2)原結(jié)構(gòu)在加固前必須清除表面、刮除銹跡，以利施工。3)對(duì)結(jié)構(gòu)上的缺陷損傷(包括位移、翹曲等)一般應(yīng)首先予以修復(fù)

9、，然后進(jìn)行加固。4)在荷載下用焊接加固時(shí)，應(yīng)慎重選擇焊接工藝(如電流、電壓、焊條直徑、焊接速度等)使被加固構(gòu)件不致由于過(guò)度灼熱而喪失承載力。5)在承載狀態(tài)下加固時(shí)，確定施工焊接程序應(yīng)遵循下列原則： 應(yīng)讓焊接應(yīng)力(焊縫和鋼材冷卻時(shí)收縮應(yīng)力)盡量減少，并能促使構(gòu)件卸載。為此，在實(shí)腹梁中宜先加固下翼緣；在桁架結(jié)構(gòu)中先加固下弦后加固上弦。 先加固最薄弱的部位和應(yīng)力較高的桿件。第三節(jié)鋼結(jié)構(gòu)一般加固方法 凡立即能起到補(bǔ)強(qiáng)作用，并對(duì)原斷面強(qiáng)度影響較小的部位先施焊。如加固腹桿時(shí)，應(yīng)先焊好兩端的節(jié)點(diǎn)部位，然后焊中段的焊縫，并且先在懸出肢(應(yīng)力較小處)上施焊；如加厚焊縫時(shí)，必須從原焊縫受力較低的部位開始，節(jié)點(diǎn)板上腹桿焊縫的加固應(yīng)首先考慮補(bǔ)焊端焊縫等。第四節(jié)工程實(shí)例分析1.工程及事故概況2.原因分析 (1)設(shè)計(jì)計(jì)算的差錯(cuò)該樓原為三層，接成四層，為了不使基礎(chǔ)受力增加過(guò)多，選用輕鋼屋架并采用不上人不保溫屋面做法。5M1A.TIF第四節(jié)工程實(shí)例分析圖5-1某廠四樓會(huì)議室剖面圖及屋架示意圖a)會(huì)議室剖面圖b)屋架示意圖(2)屋面錯(cuò)誤施工第四節(jié)工程實(shí)例分析1)圖樣中規(guī)定屋面找平層為20mm厚的1 3水泥砂漿，重0.39 kN/m2；而施工中錯(cuò)誤地將找平層做成57.3mm厚，比設(shè)計(jì)值增大了0.8 kN/m2