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依随国内经济的长足发展和钢产量的大幅提高,钢结构在国内的应用日渐广泛,而钢结构本身所具有的许多优越特点正逐渐被重视,这也是钢结构工程日益增多的原因之一。目前,省内和油田企业从事钢结构制作和安装的企业出呈现一定程度的增长,对钢结构制作对钢结构工程的施工缺乏专业知识和实践经验造成这部分企业在一定程度上也影响了监理效果。针对这种情况,笔者根据自己近年来的实践经验和工作体会撰写了此文,意在对钢结构工程施工监理的特有问题略作论述和探讨,不当之处诚请有关专家和广大同仁批评指正。
推行施工前期的监理介入,合理安排工艺及组织设计工作,确保施工质量整体受控
在施工监理中,要提前介入,特别是针对施工组织设计等等技术文件要提前审阅,认真审查施工组织设计是监理工作事前控制和主动控制的重要内容。钢结构工程要针对制作阶段和安装阶段分别编制制作工艺和安装施工组织设计,其中制作工艺内容应包括制作阶段各工序、各分项的质量标准、技术要求,以及为保证产品质量而制订的各项具体措施,如关键零件的加工方法,主要构件的工艺流程、工艺措施,所采用的加工设备、工艺装备等。安装施工组织设计内容应包括吊装机械的选择、流水作业程序、吊装方法、平面布置、进度计划、劳动组织、质量标准及安全措施等。监理工程师的审点是对于保证钢结构制作及安装质量是否有可靠的、可行的技术组织措施。监理工程师认真作好制作工艺及安装施工组织设计的审查工作是搞好钢结构工程施工监理的重要基础。
要充分重视钢结构制作阶段的流程及监理质量
由于钢结构工程要经过工厂制作和现场安装两个阶段,而制作和安装一般是由钢结构工程公司下属的两个基层单位(制作车间和安装项目部)分别负责,有时还可能由制造厂和安装公司两个单位分别完成(分包)。监理工程师要充分重视制作阶段的监理工作,要象其他类型工程的监理工作一样,切实搞好事前控制和事中控制,对各工序、各分项都要做到检查认真及时、严格而到位。要避免那种放松工厂制作过程的监理,仅靠构件完成后进场验收的错误方法。这一点在制作单位距工程所在地路程较远的情况下,尤其要注意。另外,在制作阶段进度控制方面,还要注意制作进度与基础施工进度、钢结构安装进度的街接与协调问题。总之,制作阶段的监理是钢结构工程施工监理的重要内容,是安装除非入团的基础和前提。
安装阶段的监理
钢结构安装阶段的监理工作内容主要是监督承包单位内部管理体系和质保体系的运行情况,督促落实施工组织设计的各项技术、组织措施,严格按国家现行钢结构有关规范、标准进行施工。钢结构安装阶段的监理工作应重点抓好以下几个环节:安装方案的合理性和落实情况、安装测量、高强度螺栓的连接、安装焊接质量、安装尺寸偏差的实测、涂装等。监理工作要加强现场巡视检查、平行检验和旁站监督,尤其是在目前部分钢结构施工单位素质偏低,施工仍欠规范的情况下,切实做好现场巡视和旁站,对于确保钢结构工程的施工质量,更有现实意义。
关于钢结构工程的试验检测工作
钢结构工程的制作及安装施工的多项(必要时),焊接工艺评定试验(必要时),焊缝无损检测(超声波、X射线、磁粉等)、高强度螺栓连接面抗滑移系数检测、钢网架节点承载力试验、钢结构防火涂料性能试验等。作好这些试验、检测工作要注意以下几点:要监督委托有相应资质的检测机构进行;要坚持取样、送检的见证制度,要避免试件与工程不一致现象;对于部分检测项目,具有相应资质的检测机构较少,路程远,且费用较高,在这种情况下,监理工程必须坚持原则,态度明确,立场坚定,及时督促承包单位进行这些工作,这是确保钢结构制作与安装质量及施工进度的必要措施,也是国家现行钢结构工程施工质量验收规范规定的“主控项目”。
钢结构工程其它几个重要质量控制点
地脚螺栓的预埋坚固程度。地脚螺栓的预埋质量直接影响钢结构的安装质量,控制好地脚螺栓(群)的位置、垂直度、长度和标高,对于减少扩孔及调整工作量(甚至避免返工),提高结构安装质量具有重要意义。地脚螺栓的预埋方法可采用直接预埋法,也可采用预留孔法。基础砼浇筑前监理工程师必须严格检查预埋螺栓施工方法的合理性、可靠性,以及各项实测指标是否在规范规定范围内。
高强度螺栓连接工程也是钢结构工程重要的分项之一,也是目前施工质量的薄弱环节之一,主要表现在:高强度累栓以次充好现象,(用普通精制螺栓代替高强度螺栓);高强度螺栓连接面处理达不到规范规定要求,包括表面处理情况,平整密贴情况,螺栓质量情况等;高强度螺栓施拧不按规范规定进行,如不分初拧、终拧而一次完成,不用扭矩扳手、全凭主观估计等。为保证高强度螺栓连接工程的施工质量,监理工程师必须以高度的责任心,在督促承包单位提高质量意识、加强质量管理、落实质量保证措施的同时,积极采取旁站监督、平行检验等工作方法,只有这样才能使高强度螺栓连接工程的质量处于严格的控制之下。
钢结构除锈及涂装工程。钢结构的除锈和涂装是目前钢结构承包单位较易忽视的一项工作,也是钢结构工程施工的薄弱环节。这种现象不纠正,对钢结构的施工质量影响甚大,因为除锈和涂装质量的合格与否直接影响钢结构今后使用期间的维护费用,还影响钢结构工程的使用寿命、结构安全及发生火灾时的耐火时间(防火涂装)。造成这种现象的思想根源在于承包单位有关人员对涂装工作的重要性认识不足,再加上缺乏质量责任心,甚至唯利是图,最终导致涂装工程质量经常出现问题。故监理工程师必须对除锈和涂装工作给予高度重视,对各个工序进行严格的检查验收,这是确保钢结构涂装质量的基础和保障。
关于钢结构工程的涂装质量,应抓好以下工作:
对钢结构的除锈质量按照设计要求的等级进行严格验收;检查涂装原材料的出厂质量证明书,防火涂料还要检查消防部门的认可证明;涂装前彻底清除构件表面的泥土、油污等杂物;涂装前施工应在无尘、干燥的环境中进行,且温度、湿度符合规范要求;涂刷遍数及涂层厚度要符合设计要求;对涂层损坏处要做细致处理,保证该处涂装质量;认真检查涂层附着力;严格进行外观检查验收,保证涂装质量符合规范及标准质量;
压型金属板工程。压型金属板工程主要为彩色钢板维护结构,是较新兴的建筑维护结构形式。目前,工程实际中出现的问题主要有:施工单位不制定彩板(夹芯板)施工方案,彩板接缝、板檀之间的连接、彩板配件制作安装等节点构造处理不细或不可靠,维护结构渗漏,彩板分项工程观感质量存在不平整、不顺直、不严密,变形、划伤、污染现象等。
针对以上情况,监理工程师在工作中要注意以下几点:
彩板(夹芯板)制作安装前一定要督促施工单位制定周密可靠的彩板工程施工方案,尤其是要制定详细的排板方案、建筑构造作法及质量保证措施;制作、安装过程中要加强巡视检查、旁站监督和平行检验,使大部分质量问题消灭在施工前和施工过程中;严格进行分项工程验收,要确定节点构造合理、可靠、无渗漏,观感平整、顺直、严密、颜色均匀一致,板面无划伤、无锈斑、无污染。
1.1合理组建项目监理机构,抓好岗位建设。
项目监理机构是监理公司派驻现场,对工程质量、进度、投资实施监督管理的机构,项目监理机构必须针对工程项目的特点、规模、技术复杂程度等组建,人员配置要专业齐全、结构合理,数量满足监理现场需要,并在现场配备必要的检测工具。同时,要加强现场岗位建设和形象建设,完善现场管理制度和办法,规范监理人员的行为,保证监理人员能履行自己的职责,提高监理机构的工作效率。
1.2针对工程特点编制监理规划。
监理规划是项目监理机构对工程实施监理的指导性文件,监理规划编制的完善程度,一定程度上影响项目监理的实施。在工程开工前,项目监理机构要组织监理人员针对钢结构工程特点、规模进行编制,明确监理过程中“三大控制”的程序、措施、方法,并在实施监理过程中,严格按照监理规划的内容和要求组织监理工作。
2、做好工程开工前准备工作
2.1强化施工图纸的会审工作。
图纸是工程施工的依据,工程开工前项目监理机构要组织监理人员熟悉工程图纸与项目有关的规范标准、工艺技术条件,充分领会设计意图。同时,要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审,检查施工图纸中的“错、漏、碰、缺”,力争把问题解决在施工之前,减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。
2.2认真审查钢结构安装施工组织设计。
施工组织设计是施工单位全面指导工程实施的技术性文件,施工组织设计的完善程度直接影响工程的质量、进度。因此,钢结构安装工程施工组织设计审查要针对性和重点。审查的重点内容有:
(1)质量保证体系和技术管理体系的建立;
(2)特殊工种的培训合格证和上岗证;
(3)新工艺的应用;
(4)对工程项目的针对性;
(5)质量、进度控制的措施和方法;
(6)施工计划(工期)的安排;
3、加强现场施工过程中的质量监理
3.1钢结构基础工程的质量控制。
钢结构工程的基础一般都采用混凝土独立柱基础,基础的混凝土及钢筋、模板的施工与其他工程的施工工序及方法相同,而基础独立柱中预埋的螺栓是质量控制的重点,单个螺栓及每组螺栓之间的间距、高低的偏差,直接影响钢结构工程的安装质量,我们在监理质量控制过程中,要求施工单位采用以下措施,效果不错。
(1)制作安装模板。取钢柱底板大小的钢板三块(其中两块厚20mm,一块8~20mm均可),20mm厚的两块钢板按钢柱底板螺栓孔位置、大小开孔,将三块钢板组装,把一组螺栓插入螺孔,用Ф14~Ф16的钢筋将螺栓焊接成整体,上下各一道,可多次重复使用。这样单个螺栓间间距及高低控制在允许的偏差范围内。
A:Ф14~Ф16钢筋 B:螺栓 C:Ф14~Ф16钢筋 E:20mm钢板 F:8~10mm钢板 G:200~300mm H:50mm.
(2)螺栓组的固定。在混凝土浇筑前,用经纬仪将螺栓组准确定位,在用Ф14~Ф16的钢筋焊接在柱子的主筋上,固定螺栓钢筋端头顶在模板上,上下各一道,这样每组螺栓之间的间距、高低可控制在允许的误差范围内。同时,保护好螺栓丝扣,在混凝土浇筑时不被损坏。
(3)做好中间交接。土建工程完工后,将螺栓组间的间距(轴线间距)、高低,每个柱身浇筑的高度用经纬仪进行测量,我们复测验收后,组织土建和钢结构安装单位进行中间交接验收,验收后要求钢构件安装单位进行复测。
3.2钢结构主体工程的质量控制。
(1)钢构件的质量验收。钢构件的加工已实行工厂化生产,钢构件的进场质量验收就非常重要,构件进场我们除了按明细表核查数量,并进行外观感官、几何尺寸、合格证检查外,还检查了以下资料:
①钢材材质的复试单(原件);
②钢材的材质证明(复印件须盖生产单位公章,还需说明原件的存放地);
③无损检测报告(原件)。
(2)钢构件安装质量控制。柱、梁安装时,我们主要检查柱底版下的垫铁是否垫实、垫平,柱是否垂直和位移,梁的垂直、平直、侧向弯曲、螺栓的拧紧程度以及摩擦面清理,验收合格后,方可起吊。当钢结构安装形成空间固定单元,并进行验收合格后,要求施工单位将柱底板和基础顶面的空间用膨胀混凝土二次浇筑密实。
(3)螺栓安装质量的控制。钢结构工程中螺栓连接一般用高强螺栓和普通螺栓,普通螺栓连接,每个螺栓一端不得垫2个以上垫片,螺栓孔不得用气割扩孔,螺栓拧紧后外露螺纹不得少于2个螺距;高强螺栓使用前我们检查螺栓的合格证和复试单,安装过程中板叠接触面应平整,接触面必须大于75%,边缘缝隙不得大于0.8mm,高强螺栓应自由穿入,不得敲打和扩孔;高强螺栓不得作为临时安装螺栓,螺栓拧紧应按一个方向施拧,当天安装的应终拧完毕,终拧完毕应逐个检查,对欠拧、超拧的应进行补拧或更换。
(4)焊接质量的控制。钢结构使焊前,对焊条的合格证进行检查,按说明书要求使用,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤,一、二焊缝不得有气孔、夹渣、弧坑裂纹,一级焊缝不得有咬边、未满焊等缺陷,一、二级焊缝按要求进行无损检测,在规定的焊缝及部位要检查焊工的钢印。不合格的焊缝不得擅自处理,定出修改工艺后再处理,同一部位的焊缝返修次数不宜超过2次。
(5)涂刷工程质量的控制。钢结构涂刷前,涂刷的构件表面不得有焊渣、油污、水和毛刺等异物,涂刷边数和厚度应符合设计要求。
3.3门窗工程安装质量的控制。
钢窗安装质量的控制重点有两点,一是,钢窗进场合格证、产品试验报告及外观的检查。二是,钢窗和固定钢窗的立柱之间的间隙控制。先施工固定钢窗的立柱,有可能出现钢窗与立柱之间缝隙过大或钢窗安不上。我们在监理过程中,要求施工单位先固定钢窗一边的立柱,待钢窗完全固定就位后,再焊接另一边的立柱,这样保证钢窗与立柱之间无缝隙。
3.4压型彩板安装质量控制。
【摘要】本文主要讲述了钢结构工程由于其结构性能好、造价低、施工速度快,工程效应高,大量的钢结构工业厂房、住宅小区、高层建筑、桥梁相继出现,取代了传统的砖混结构、混凝土框架结构建筑,由于钢结构工程在建筑领域的广泛使用,施工质量的优劣就直接影响了工程结构的安全。因此,监理工程师对钢结构施工质量的控制就是极为重要的。
【关键词】钢结构;质量;监理人
1 首先的做好工程开工前准备工作
1.1 强化施工图纸的会审工作。
图纸是工程施工的依据,工程开工前项目监理机构要组织监理人员熟悉工程图纸与项目有关的规范标准、工艺技术条件,充分领会设计意图。同时,要会同设计和施工单位的专业技术人员对图纸进行会审,检查施工图纸中的“错、漏、碰、缺”,力争把问题解决在施工之前,减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。
1.2 认真审查钢结构安装施工组织设计。
施工组织设计是施工单位全面指导工程实施的技术性文件,施工组织设计的可行性直接影响工程的质量、进度。因此,钢结构安装工程施工组织设计审查要有针对性和重点。审查的重点内容有:
1.2.1 承包人的质量保证体系和技术管理体系是否健全、责任是否落实到人。
1.2.2 特殊工种的培训合格证和上岗证是否齐全、真实。对特种作业人员(如:焊接人员、高强螺栓施工人员)要严加审查,实行持证上岗制度,要求这些操作人员除了要有这方面的经验和证件外,还要对其进行现场操作考核,合格后方能上岗。
1.2.3 是否有新工艺、新技术的应用。
1.2.4 是否有针对性地分析了本工程的具体特点。
1.2.5 工程质量、进度控制措施和方法是否到位。
1.2.6 施工计划(工期)的安排是否合理,是否符合施工合同要求。
2 针对项目合理组建项目监理机构,认真编制监理规划
2.1 合理组建项目监理机构,抓好岗位建设。
项目监理机构是监理公司派驻现场,要加强现场岗位建设和形象建设,完善现场管理制度和办法,规范监理人员的行为,保证监理人员能履行自己的职责,提高监理机构的工作效率。同时,要对工程质量、进度、投资实施监督管理的机构,项目监理机构必须针对工程项目的特点、规模、技术复杂程度等组建,人员配置要专业齐全、结构合理,数量满足监理现场需要,并在现场配备必要的检测工具。
2.2 针对工程特点编制监理规划。
在工程开工前,项目监理机构要组织监理人员针对钢结构工程特点、规模进行编制,明确监理过程中“三大控制”的程序、措施、方法,并在实施监理过程中,严格按照监理规划的内容和要求组织监理工作。监理规划是项目监理机构对工程实施监理的指导性文件,监理规划编制的完善程度,一定程度上影响项目监理的实施。
3 加强现场施工过程中的质量监理
3.1 钢结构基础工程的质量控制
钢结构工程的基础中地脚螺栓的预埋质量直接影响钢结构的安装质量,控制好地脚螺栓(组)的位置、垂直度、长度和标高,对于减少扩孔及调整工作量(甚至避免返工),提高结构安装质量具有重要意义。地脚螺栓的预埋方法可采用直接预埋法,也可采用预留孔法。基础砼浇筑前监理工程师必须严格检查预埋螺栓施工方法的合理性、可靠性,以及各项实测指标是否在规范规定范围内。我们在监理质量控制过程中,要求施工单位采用以下措施,效果不错。
3.1.1 制作并支设支架。在螺栓安装前应先支设固定支架,在固定支架立柱上投上相对标高点,底部应焊接可靠,必须自成体系,与模板固定架和钢筋固定架等完全分开,并且固定架应有足够刚度和稳定性。(如下图)
螺栓固定架示意图
3.1.2 安放螺栓、埋件及固定。固定架支设好后,就进行螺栓安装,螺栓安装时应先根据定位线固定好中心,然后调整标高,并临时加固。在混凝土浇筑前,用经纬仪将螺栓组准确定位并最终固定。这样每组螺栓之间的间距、高低可控制在允许的误差范围内。同时保护好螺栓丝扣,在混凝土浇筑时不被损坏。
3.1.3 做好中间交接。土建工程完工后,将螺栓组间的间距(轴线间距) 、高低,每个柱身浇筑的高度用经纬仪进行测量,我们复测验收后,组织土建和钢结构安装单位进行中间交接验收,验收后要求钢构件安装单位进行复测。
3.2门窗工程安装质量的控制
钢窗安装质量的控制重点有两点:①钢窗进场合格证、产品试验报告及外观的检查;②钢窗和固定钢窗的立柱之间的间隙控制。先施工固定钢窗的立柱,有可能出现钢窗与立柱之间缝隙过大或钢窗安不上。针对此情况我们在监理过程中,要求施工单位先固定钢窗一边的立柱,待钢窗完全固定就位后,再焊接另一边的立柱,这样保证钢窗与立柱之间无缝隙。
3.3 压型彩板安装质量控制
压型彩板进场后,要进行外观和合格证的检查,并复核与压型板施工安装有关钢构件的安装精度,清除檩条安装时的焊缝药皮和飞溅物,并涂刷防锈漆进行防腐处理。彩板安装时,要按墙面进行排板,从一端开始进行,板与板之间必须咬紧,再用螺钉固定,墙板接缝处做好防水处理。
3. 4 施工阶段安全的监理
安全施工是钢结构施工中的重要环节,钢结构施工的特点是高空、悬空作业点多。为了杜绝安全事故,监理应强调施工单位要设立了专职安全员,严格管理,制定了周密完善的安全生产条例,对职工进行定期的安全教育,树立“安全第一”的思想。在开工前,监理要求项目经理对工人进行“三级安全教育”,并要求项目经理要向班组组长进行书面安全交底。特别是高处作业,要特别注意一下问题:
3.4.1 从事高处作业要定期体检,经医生诊断,凡患高血压、心脏病、贫血病、以及其它不适于高处作业的,不得从事高处作业。
3.4.2 高处作业衣着要灵便,禁止穿硬底和带钉易滑的鞋、进入施工场地要佩戴安全帽。
3.4.3 施工现场要有专职安全员,负责工地现场的管理。
3.4.4 高处作业所用材料要堆放平衡,工具应随手放入工具套内。上下传递物件禁止抛掷。
3.4.5 梯子不得缺档,不得垫高使用,梯子横档间距以 30cm 为宜。使用时上端要扎牢,下端应采取防滑措施。禁止二人同时在梯上作业。如需接长使用,应绑扎牢固。
3.4.6 没有安全防护设施,禁止在屋架的上弦、支撑、桁条、挑梁和未固定的构件上行走或作业。
【关键词】高层钢结构建筑;技术要点;施工监理
中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:
一、引言
随着我国经济突飞猛进地发展。钢结构以其独特的优越性,在建筑业被越来越广泛的重视和应用。尤其是在高层建筑中发挥的作用显现得尤为突出。本文介绍了钢结构的优点,探讨了钢结构施工监理重点内容。
二、钢结构工程的特点
钢结构建筑的优点主要表现为:重量轻、强度高,抗震性能好,可以工厂化、标准化制作,材料可以重复利用,节约资源。钢结构建筑的缺点主要表现为:受温度影响大,容易腐蚀。
监理钢结构工程与监理土建工程的区别主要表现为:钢结构工程必须有加工图设计阶段(即详图设计),由施工单位负责,并报设计院认可。而土建工程则没有这个阶段。钢结构工程一般有两个施工现场:钢结构加工现场、钢结构安装现场。而土建工程一般只有一个施工现场。
三、对设计过程的监控管理措施
一般在条件许可的情况下,监理单位应尽早介入项目管理工作,在设计方案的讨论中,在满足性能要求的前提下,应首先考虑选用国产钢材,监理人员在设计阶段就应对工程造价进行合理有效控制。
首先要认真学习领会工程建设标准强制性条文中钢结构设计部分的有关内容。在检查钢构件的施工图纸时,应考虑施工现场吊装机械的吊装能力与交通条件,发现构件尺寸不适合的要及时调整,以满足安装要求,为工厂加工构件确定准确下料拼装尺寸。根据惯例,钢结构构件的加工详图一般多由加工单位负责进行。因为工程设计单位提供的施工图纸,设计深度一般只给出构件的轴线尺寸,要达到加工制造的标准,仍有大量的深化设计工作要做,复杂构件的加工图纸更是有百张之多,因此加工厂家的深化设计能力是至关重要的。从加快工程进度方面而言,应建议加工厂家在详图设计的同时就定购钢材,以便在详图审批完成时,钢材即可到厂、开工生产。特别是有些构件的尺寸并非常规尺寸,需提前向钢材生产厂家订购,以免影响进度。同时还应加大对设计单位与生产厂家之间的协调力度,使加工厂家深刻领会设计单位的设计意图,使设计单位也应尽快确认加工厂家的图纸。
四、对构件生产加工的驻厂监理
钢结构工程施工的工期比钢筋砼结构工程的工期普遍要短,并且钢结构工程的工期有一半以上是在工厂车间内部完成。因此驻厂监造钢结构构件的生产加工全过程是监理工作的重要环节,派驻驻场工程师开展监造工作。主要有以下三项内容。
首先,要选择优秀的生产厂家。在对钢构件生产厂家的选择考察中。要考核以下几项内容:企业资质等级;企业管理模式;企业加工生产能力;运输和存放材料费用。
制定有效可行的监造规划。对加工监造工作而言,监造规划就相当于工程项目的监理规划,是纲领性文件。在监造规划应主要有以下几方面内容:监造依据。招投标文件、设计文件、加工合同、有关技术标准、规范等。监造范围和内容。应包括构件的加工制作、工厂预拼装、包装和运输等全过程。监造目标。对质量、进度及造价控制目标进行分解、落实。监造程序方法及措施。监造程序框图,监造过程中的事前、事中和事后控制。
确定监造工作的重点。主要有:对原材料进厂的检验;对主要加工设备的检查;对加工工艺保证措施的检查;对有关人员的资格审核;焊接工艺评定进行旁站监督;对全熔透一、二级焊接的超声波无损探伤检测;对高强螺栓的检测;对栓钉焊接的检测;对部分构件在工厂预拼装的监控。
五、对施工现场安装的监控
钢结构安装施工与钢筋混凝土结构施工差异较大,钢结构安装施工的湿作业较少,主要表现为吊装、焊接量较大,对安全稳定性的要求高,对安装误差要求极高,监理人员应针对这些特点,注意以下几项监控重点:
认真审核钢结构施工方案。监理单位在审核钢结构施工方案时,首先应检查方案是否包括了以下主要内容:制定进度计划;确定劳动组织;确定质量目标;计算钢结构构件和连接件的数量;制定有针对性的测量方案;选择合适的吊装机械;确定平面与立面流水程序;制定安全生产措施审查吊装方案是否合理。监理人员必须清楚,合理的安装顺序是保证钢结构在安装过程中的整体与局部的稳定性,要有足够的强度和刚度,如有必要要进行验算,不足的之处要及时采取加固措施。最大限度的减少结构安装中的变形值,保证钢结构的安装精度。平面安装顺序应从结构约束较大的中间区向四周扩展,把累积误差分散;立面安装程序应分单元进行,一般每个单元一节钢柱,由钢柱主梁安装成框架形成几何不变体为原则。
分清测量标高选用的种类。高层钢结构安装测量工作是钢结构安装的中心环节,因此,在审查施工方案中,应着重审查测量方案是否合理。与钢筋混凝土结构工程不同,钢结构安装前,首先要确定是采用相对标高还是采用设计标高。监理人员应特别重视:采用相对标高安装时,不考虑焊缝收缩变形和荷载对柱的压缩变形;采用设计标高控制安装时,每节柱的调整都要以地面第一节柱的柱底标高基准点进行柱标高的调整,需要预留焊缝收缩量、荷载对柱的压缩量。
六、对钢结构连接节点施工的监控
高层钢结构节点按连接方式分为焊接连接、高强螺栓连接和混合连接三种。一般而言,柱与柱连接采用焊接方式,柱与梁连接采用混合连接方式,主梁与次梁连接采用高强螺栓连接。因此,焊接施工的质量也是影响钢结构节点质量的关键。监控中要注意以下几点:焊接工艺评定。由于钢结构工程中的焊接节点和焊接接头不可能进行现场取样检验,为了保证工程焊接质量,必须在结构安装施工焊接前进行焊接工艺评定。开展焊接工艺评定工作,即针对具体工程的焊接工艺设计,对焊接中的可焊性、工艺性和力学性能等方面进行试验和鉴定,确认实施的可行性。
参考文献:
关键词:工业厂房;钢结构工程;施工监理;质量控制
前言
近年来,由于钢结构工程由于其造价低、结构性能好、施工速度快,被建筑行业广泛运用, 大量的钢结构工业厂房、住宅小区、高层建筑、桥梁相继出现,取代了传统的砖混结构、混凝土框架结构建筑。由于钢结构工程在建筑领域被广泛应用,尤其在工业建筑中,许多结构承受动力载荷,施工质量的好坏就直接影响工程结构的安全及使用寿命,因此,钢结构施工质量的控制就显得尤为重要。监理工程师必须加强对施工单位质量管理及施工质量过程的督促检查,严格做好各施工环节的检查验收工作,切实做好现场巡视和旁站,认真进行各工序平行检测工作,切实保证钢结构工程的施工质量,推动钢结构工程的进一步发展。
1.工程概况
该工程为单层钢结构排架厂房,建筑面积为2730m2,檐高7.0 m, 采用Q345B组合H 型钢柱、钢屋架,檩条采用Z、C型热镀锌檩条;屋面板、墙面板采用热镀铝锌合金钢板。
2.认真做好开工前审查工作,搞好事前控制和主动控制
1)承建单位的施工方资质在进场时已经通过资格审查,因此监理重点审查承建单位的现场质量管理体系以及各项施工管理制度,检查其相关专业技术管理证书和专业工种岗位证书。按照要求对其施工方法、工艺标准、焊接设备、检测仪器、质量验收标准进行检查落实,具有与承建本钢结构厂房工程相适应的技术能力和综合实力。
2)认真审查施工组织设计。要求施工方报送的施工组织设计必须经其内部正式审核、审批,并加盖其单位印章。监理工程师对本钢结构厂房工程的关键工序、重点部位的施工方法和质保措施的可靠性与可行性,以及新工艺的应用及技术等方面进行了认真的审查。
3)认真组织图纸会审工作,提前解决施工图纸中的“错、漏、碰、缺”问题,确保图纸的深化程度能够满足施工的需要,并对部分内容需由施工单位进行二次细化的,我们要求施工单位正式提供的细化图纸需事先经设计单位审查确认。
4).编制监理规划与监理实施细则,并事先对施工单位的相关人员进行监理工作交底,明确监理工作及质量控制的程序、控制手段与控制目标值。
3.加强原材料进场验收
原材料进场时,我们严格按照规定要求进行外观检查、质量证明文件核查, 并按规定要求进行见证取样、送样和复验。材料外观检查、质量证明文件检查及见证复试不合格均应判定为不合格, 不得用于施工。
1).外观检查。对进场钢材及构配件应按规定进行表观检查,并对其几何尺寸按规范要求进行量测,误差不得超过产品标准,抽查比例及检查结果应留下文字记录。
2).质量证明文件的核查。进场材料必须提品出厂合格证、检验报告及技术说明书,成品供应的钢构件及金属门窗等应提供生产单位出厂合格证。
4.重视材料进场复验
进场材料和构配件除按规范规定进行复验以外,当其质量证明文件不全或不符合要求时必须进行复验。材料进场复验时,抽样和送检必须在监理人员见证下进行,不能走过场,监理人员应认真跟踪并做好见证取样记录,发现不合格材料立即停止使用。审查材料复试报告应注意以下问题。
1)材料进场复验的频次必须符合规定要求。规范规定的试验批量为最大批量,试验频次为最低要求,并且是针对每一种材料、规格和品牌来讲的,不能简单合并和代替。
2)见证取样不合格的,应按规定进行加倍取样,已经使用的应进行现场截取。
3)所委托的检测机构应具有相应的试验检测资质,并提供计量和委托证书,检测报告应提供原件,并加盖见证试验专用章。
4)钢结构焊缝超声波探伤检验、高强度螺栓连接摩擦面抗滑移系数检验、高强度大六角头螺栓连接副扭矩系数检验是钢结构工程重要的检测项目。监理工程师必须坚持原则,严格要求承包单位进行落实,这是确保和判定施工质量合格的重要性和关键性依据,且属“主控项目”必须保证。
5.强化钢构件制作质量控制
钢结构工程属于装配式结构,由于受设备、场地、工艺等各方面制约,大部分钢构件均在加工厂制作。无论从造价比例、数量,还是从整体重要性来讲,钢结构构件制作在整个钢结构工程中都处于十分重要的位置,材料进场验收和构件加工制作都是重要的工程验收内容。如果仅靠构件进场验收来控制构件质量的话, 显然是不够的。现行钢结构工程质量验收规范在分项工程划分上也突出强化了对构件制作质量的验收规定,因此对于钢结构制作监理决不可无故放松或削弱。
6.认真进行基础交接验收
基础质量的好坏直接影响到上部钢结构的安装质量。因此应组织土建和钢结构安装单位,对基础工程进行中间交接验收,对基础轴线、标高、螺栓位置应逐一复测,并履行交接手续,确保满足安装需要。对于地脚螺栓的预埋,应同时控制单个螺栓和螺栓群的位置及螺栓外露长度、标高及其垂直度等。当螺栓数较多或控制螺栓位置比较困难时,为确保螺栓预埋质量,可提前制作定型模具专门固定螺栓,浇筑混凝土时通过控制模具来保证螺栓位置。
7.钢结构安装过程中质量控制要点
7.1 钢结构安装前应对基础进行验收
钢结构安装前基础强度应达到设计要求。首先应对建筑物的定位轴线、基础轴线以及标高、地脚螺栓的位置、中心和规格等进行复查,根据柱脚固定的形式, 检查基础是否满足安装要求
( 见表1~表3) 。
表 1 基础顶面直接作为柱的支承面的要求
项目 允许偏差
支承面 标高 ±3.0
水平度 L/1 000
地脚螺栓 地脚螺栓中心偏移 5.0
预留孔中心偏移 10.0
表 2 坐浆垫板的允许偏差
项目 允许偏差
顶面标高 0
-3.0
水平度 L/1 000
位置 20.0
钢结构安装阶段,主要应检查控制柱子垂直度、梁的侧向弯曲和拱度及节点安装质量。当钢结构安装形成空间刚度单元,并经复核合格后,要求施工单位将柱底板和基础顶面之间用微膨胀混凝土二次浇筑密实。
梁柱节点安装前必须进行抗滑移性能试验并达到设计要求,安装前应清除摩擦面表面浮锈,待紧固作业完成并检查确认完毕后,用防腐涂料封闭。
8.重点进行高强螺栓安装质量的控制
高强度螺栓连接是钢结构工程最重要的分项之一,为保证连接质量,监理工程师必须以高度的责任心,监督承包单位落实各项质量保证措施,积极采用旁站监督,认真进行平行检验,使高强度螺栓连接的施工质量处于严格的控制之下。高强螺栓不得作为临时安装螺栓使用,安装时应能够自由穿入,不得强行敲打, 严禁用气割或火焰切割扩孔。高强度螺栓连接处的施拧顺序及初拧、复拧、终拧扭矩或预拉力值应符合设计和规范规定。紧固顺序按照从接头刚度较大部位向约束较小方向顺序进行,一般接头从中心向两端进行,工字型构件对接螺栓应先翼缘后腹板,两个接头栓群应先主要构件,后次要构件。
9.焊接施工质量控制
钢结构制作和安装阶段均涉及大量的焊接作业,焊接质量的好坏对整个钢结构起着很大的影响。从事焊接施工的焊工,必须按照《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定经考试合格并在规定范围内施焊,严禁无证或超过允许项目和范围施焊。
焊接材料必须符合设计要求和国家产品规定,焊接材料必须与母材性能相匹配,焊接材料使用前应按规定要求进行烘焙。
应加强对焊接质量的检查。焊缝质量等级分为一、二、三级,二级以上全熔透焊缝应进行无损检测,并提供无损检测报告原件,探伤的比例是每条焊缝长度的20%,即每条焊缝都要探伤。油漆后的焊缝返工时,应将涂层清除后,方可进行补焊。焊接质量问题大多出现在手工焊缝,因此应要求施工方加强焊工技术培训和焊接工艺试验,监理工程师在施焊过程中应加强巡视检查,监督落实各项技术措施,严格进行焊缝质量外观检查和焊缝尺寸检测。
10.钢结构除锈及涂装工程
钢构件的除锈和涂装质量直接影响到钢结构使用期间的维护费用、钢结构工程的使用寿命与结构安全。要求除锈后的金属表面与涂装底漆的间隔时间不应超过4 小时,涂层之间的间隔时间应以头遍涂层达到表干后为准,其间隔时间一般不超过6小时。涂刷遍数要符合设计要求,涂层干漆膜厚度须进行检测。与混凝土接触面或埋人混凝土中部分不需涂装,现场焊接部位,焊后应补刷防锈漆和涂料。钢结构防腐和防火涂料涂装的涂层总厚度应进行测试,必要时应对防火涂料的防火性能进行现场测试。
11.压型金属板工程
压型金属板主要用于屋面和墙体维护结构,安装质量直接影响工程的使用功能。现场监理人员应重点检查彩板之间搭接长度、固定方式和防水处理,确保压型板、泛水板和包角板等固定可靠、牢固,不渗漏。工程阴阳角部位须设置阴角板、阳角板,伸缩缝细部做法应按设计要求施工,屋面、外墙应保持贯通。监理人员现场检查验收监理人员现场检查验收是通过平行检验来实现的,因此,要求监理工程师必须加强平行检测工作,严把质量关,对各分项工程按规定比例认真进行抽样检查,对于重要工序必要时应进行全检。现场监理机构应配备常规检测工具以满足正常检验工作需要,监理人员检查验收必须在承包方自检合格的基础上进行,因此要求施工方必须具备与工程施工相适应的检查、检测手段,不能用监理人员的检验代替其常规质量检查。
12.工程收尾阶段的监理工作
结尾阶段主要工作是参与工程初验、核收、终验、定级。监理在这之前应完成监理总结和质量评估,合理总结整个监理过程的主要技术环节、主要技术质量、指标;对如何处理监理结果、监理过程中发生的质量问题、管理过程与结果实是求事的总结评述;总结还应包含各项主要质量指标测量结果;以及将监理单独复测结果进行表述。最后对工程质量作出评估;并参与以质量监督站为主的质量等级评定。
13.监理效果
目前该钢结构工程已竣工并投入使用,工程质量合格,达到设计及规范要求,进度也实现了工期要求的目标,受到了业主的高度赞扬,确保了业主所要求的产品质量和使用价值。
参考文献:
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1、对设计方面问题的管理措施
从全国范围来看,制约我国钢结构发展和推广应用的最大问题是设计力量薄弱。一方面由于绝大多数结构设计工程师习惯和擅长进行钢筋砼或砖混结构的设计,对钢结构设计不熟悉;另一方面,我国“入世”时间不长,在建筑领域与国际接轨还有一个适应过程,在工程项目的设计管理机制方面,还有不完善的地方,因此在设计方面主要存在以下的问题:
1)随着我国改革开放的逐步深入,“入世”后建筑业也逐渐向国际惯例接轨,我国的一些大型公建项目面向世界招标,一些建筑方案是由国外的设计事务所中标,其中部分中标的建筑方案虽有标新立异之处,但也争议颇多,特别是有些中标的方案结构不尽合理,甚至是十分不合理。由于有些项目在招标方式上,没有实行建筑方案买断的模式,因此,反映在钢结构设计中,在选材方面,就往往是被国外的建筑师牵着鼻子走,有些材料指标十分苛刻,只能选用进口产品,加大了进口材料的数量,增加了工程建设成本。
2)在设计说明中,对焊接钢结构的材质一项,只注明钢材型号,如Q345、Q235等,没有提出质量等级要求,对于焊缝质量,有的不明确质量等级,有的提出的质量等级不恰当等。
3)在摩擦型高强螺栓连接的设计中,一个连接节点上高强螺栓的规格与数量是通过节点内力计算得出的,但有的设计所选高强螺栓的直径、数量与节点板的截面尺寸不相匹配,在设计极限荷载作用下,将会出现螺栓还未达到设计强度而连接扳已变形,丧失承载能力的现象。
4)在设计构件长度时,未考察施工现场情况,有的构件过长,交通运输条件无法解决,有的构件过重,现场吊装能力不能满足等等。
5)对钢结构的防水、隔热与防腐蚀设计重视不够,没有在设计文件中明确钢材除锈等级和涂料及涂层厚度,没有根据不同部位构件的不同耐火极限采取相应的隔热防护措施等。
6)在设置抗侧力支撑构件与梁柱连接时,当节点板采用螺栓连接时,未考虑螺栓扳手工具的操作空间,给施工带来困难。
针对上述存在的问题,在工程项目建设管理过程中,建议采取以下措施:
(1)在对监理工程师(特别是总监理工程师)进行继续教育培训中,应适当增加钢结构设计方面的基本知识与概念,以满足钢结构不断发展对监理人员的要求。
(2)在条件许可的情况下,监理单位应尽早介入项目管理工作,在设计方案的讨论中,在满足性能要求的前提下,应首先考虑选用国产材料,例如在厚板方面,我国目前已经能够生产厚度方向性能钢,监理人员在设计阶段就应对工程造价进行有效控制。
(3)认真学习领会国家《工程建设标准强制性条文》钢结构设计部分的有关内容,在进行熟悉施工图纸的工作中,重点检查这一部分的内容。如:对焊接结构不能选用Q235A,因为这种钢的含碳量不作为交货条件,对处于低温工作条件下需验算疲劳的结构不能选用Q235B,因为这种牌号的钢材不做低温冲击韧性试验等。
(4)在检查钢构件的施工图纸时,应考虑施工现场吊装机械的吊装能力与交通条件,对不适合的构件尺寸适当调整,以满足安装要求,并为工厂加工构件确定准确下料拼装尺寸。
(5)根据国际惯例,钢结构构件的加工详图一般多由加工单位负责进行。因为工程设计单位提供的施工图纸,设计深度一般只给出构件的轴线尺寸,要达到加工制造的程度,还有大量的深化设计工作要做,有的复杂构件的加工图纸达上百张之多,因此加工厂家的深化设计能力是至关重要的。监理单位应注意在对钢结构加工制造厂家进行招标考察时,要将深化设计能力作为一条重要标准,加工单位在深化设计详图完成后,要经本工程的设计单位确认后,方可加工制作进行生产。为了加快工程进度,监理单位应建议加工厂家,在详图设计的同时就定购钢材,以便详图审批完成时,钢材即可到厂,立即开工生产。有些构件的尺寸是非“定尺”规格,还需提早向钢材生产厂家订购,以免影响生产进度。监理单位还应加大对设计单位与生产厂家设计部门之间的协调力度,使加工厂家深刻领会设计单位的意图,使设计单位尽快确认加工厂家的图纸。
2、对构件生产加工的驻厂监造
钢结构工程的工期比钢筋砼结构工程的工期普遍要短,钢结构工程有一半以上时间是在工厂车间内部进行。近年来,我国从事钢结构加工制作的厂家如雨后春笋,大量涌现,但真正具有技术实力,能够承接大型、复杂钢结构工程的厂家很少,这些厂家目前主要集中在我国南方部分省市。由于钢结构构件在工厂内加工制造的质量好坏,对钢结构工程的现场安装及整体结构的安全稳定至关重要,因此派驻合格的监理工程师驻厂监造钢结构构件的生产加工全过程,是监理工作必不可少的一个重要内容,开展监造工作,主要有以下三项内容:
2.1、选择优秀的生产厂家
在对钢构件生产厂家的选择考察中,主要应考核以下几项内容:
①企业资质等级;
②企业管理模式;
③企业加工生产能力,包括以下内容:
a、制作加工设备的先进程度;
b、企业技术管理人员及技术工人的情况;
c、企业完成同类型工程加工任务的业绩情况;
d、企业的深化设计能力;
e、企业年加工制作能力(吨),拟承担项目加工量与年加工制作能力的比例;
④如生产厂家与工程施工现场距离较远,不在同一地区,还应考虑运输问题,临时堆放材料问题等。
2.2、制定有效可行的监造规划
对加工监造工作而言,监造规划就相当于工程项目的监理规划,是具有指导意义的纲领性文件,在监造规划中,主要应有以下几方面内容:
①监造依据:招投标文件、加工合同、设计文件、有关技术标准、规范等。
②监造范围和内容:应包括构件的加工制作、工厂预拼装、包装和运输等全过程。
③监造目标:对质量、进度及造价控制目标进行分解、落实。
④监造程序方法及措施:应包括监造程序框图,监造过程中的事前、事中和事后控制。
2.3、确定监造工作的重点
监造工作重点主要应有以下几项:
①对原材料进厂的检验。
②对有关人员的资格审核。
③对主要加工设备的检查。
④对加工工艺保证措施的检查。
⑤对焊接工艺评定进行旁站监督。
⑥对全熔透一、二级焊接的超声波无损探伤检测。
⑦对栓钉焊接的检测。
⑧对高强螺栓的检测。
⑨对部分构件在工厂预拼装的监控。
3、对施工现场安装的监控
钢结构安装施工与钢筋砼结构施工在某些方面差异较大,它的湿作业较少,吊装、焊接量较大,对安全稳定性的要求高,对安装误差要求极高,监理人员应了解这类特点,并特别注意以下几项监控重点:
3.1、认真审核钢结构施工方案
1)监理单位在审核钢结构施工方案时,首先应检查方案是否包括了以下主要内容:
a、计算钢结构构件和连接件的数量;
b、制定有针对性的测量方案
c、选择合适的吊装机械;
d、确定平面与立面流水程序;
e、制定进度计划;
f、确定劳动组织;
g、确定质量目标;
h、制定安全生产措施
2)审查吊装方案是否合理
监理人员必须清楚,合理的安装顺序原则应是保证钢结构在安装过程中的整体与局部的稳定性,要有足够的强度和刚度,必要时进行验算,不足的部位采取加固措施,最大限度的减少结构安装中的变形值,保证钢结构的安装精度。平面安装顺序应从结构约束较大的中间区向四周扩展,把累积误差分散;立面安装程序应分单元进行,一般每个单元一节钢柱(各节所含层数可不同),由钢柱主梁安装成框架形成几何不变体为原则。
3)分清测量标高选用的种类
由于高层钢结构安装测量工作是钢结构安装的中心环节,因此,在审查施工方案中,还应重点审查测量方案是否合理。与钢筋砼结构不同,钢结构安装前,首先要确定是采用相对标高,还是采用设计标高。采用相对标高安装时,不考虑焊缝收缩变形和荷载对柱的压缩变形;采用设计标高控制安装时,每节柱的调整都要以地面第一节柱的柱底标高基准点进行柱标高的调整,要预留焊缝收缩量、荷载对柱的压缩量,这一点应引起监理人员的重视。
3.2、对钢结构连接节点施工的监控
高层钢结构节点按连接方式分为焊接连接、高强螺栓连接和混合连接(焊接连接+高强螺栓连接)三种。一般柱与柱连接采用焊接方式,柱与梁连接采用混合连接方式,主梁与次梁连接采用高强螺栓连接。因此,焊接施工的好坏是影响钢结构节点质量的关键问题。以下几点是监控的重点:
1)焊接工艺评定
由于钢结构工程中的焊接节点和焊接接头不可能进行现场取样检验,为了保证工程焊接质量,必须在结构安装施工焊接前进行焊接工艺评定。因此,开展焊接工艺评定工作,就是针对具体工程的焊接工艺设计,对焊接中的可焊性、工艺性和力学性能等方面进行试验和鉴定,确认实施的可行性,监理单位在进行焊接工艺评定中,应注意钢结构安装的以下特点:
a、高层钢结构构件多采用高强合金钢材,母材焊接工艺性能差,工艺要求高,焊接材料选择严格。
b、结点型式复杂,坡口形式多样,焊缝强度等级,质量等级高,一般均采用半熔透及全熔透焊缝。
c、高空野外作业,施工条件差,受天气(温度、风力)影响大。
d、焊接量大,收缩量大,焊接收缩变形对安装精度影响较大。
2)对焊工的考核与培训
在钢结构工程施工中,结点的焊接质量是至关重要的,在影响质量的“人、机、料、法、环”五项因素中,人(焊工)是最重要的。作为派驻施工现场的监理人员,应重视对焊工生产操作技能的考试,首先应要求考试人员取得焊工资格证书,由于有些焊工取得资格证书后,相当长的一段时间没有在工程项目中进行上岗实践操作,技术操作水平不稳定,因此岗前考试是十分必要的,在现场考试中,应对工程施工环境进行同条件模拟,以保证考试的可信度。在对焊工实行上岗前考试的同时,还应重视平时对其培训,如:施焊接头焊接的顺序:柱与柱连接的施焊顺序应是由两名焊工在相对两面对角位置等温、等速对称施焊;梁和柱接头的焊缝,一般应是先焊工字钢的下翼缘板,再焊工字钢的上翼缘板,一个梁的两个端头先焊一个端头,等其冷确至常温后,再焊另一端头等。
4、结束语
随着我国经济突飞猛进地发展,我国的经济实力和技术水平都得到了迅速地提高。钢结构以其独特的优越忧,在建筑业被越来越广泛的重视和应用,在“大力发展钢结构”政策的指导下,我国钢结构发展的历史机遇已经到来。作为监理行业的从业人员,面对钢结构建筑的大量涌现,应与时俱进,加强学习有关钢结构工程的专业知识与管理内容,特别是对钢结构工程设计方面、驻厂监造方面以及施工安装监控方面的问题引起足够重视,圆满地完成国家赋予监理工程师的社会责任。
参考文献
[1] 中国建筑监理协会。建设工程监理规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.
关键词:体育馆;管桁架;钢结构监理
Abstract: Welding, lifting, folding and unloading of gymnasium pipe truss steel structure installation of the emphases and difficulties, this paper through a gymnasium steel pipe truss structure installation supervision experience, briefly in the process of supervision control points.
Key words: stadium, pipe truss, steel structure supervision
中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
1 管桁架钢结构的焊接监理
管桁架钢结构焊接监理应注意焊接工艺评定、焊接人员的控制、焊接常见质量通病的控制。
目前体育馆钢结构采用Q345材质较多(如笔者监理的该体育馆四个场馆均采用Q345材质),国内对于Q345及以下材质的焊接工艺已经比较成熟,即将颁布的《钢结构焊接规范GB50661》更是明文规定Q345及以下材质不需要厂家提供焊接工艺评定,只需提供焊接作业指导书,但是Q390以上材质则必须提供焊接工艺评定,重要的焊接形式建议现场进行评定。
焊接操作人员的素质对于焊接质量起着至关重要的作用,监理应严格检查其特种作业人员操作证和焊工合格证,确保施焊人员是在考试合格范围内持证上岗,对于焊接质量不合格人员,应督促施工单位进行更换。作者在该体育场馆的监理过程中,就遇到部分焊工焊接水平较差,焊缝外观不合格,存在气孔、不饱满等缺陷,探伤时发现存在较大比例焊缝需要返工,通过同施工单位进行沟通,更换了该部分焊工人员,确保焊缝的焊接质量。
管桁架焊接过程中常出现错边等质量通病,在高空对接后出现错边更是不易处理,错边的出现同制作厂的水平和现场安装技术都有关系,管件在卷制时应控制好椭圆度,驻厂监理注意用样板等工具检查,运输时的磕碰也会影响管件椭圆度,所以进场时现场监理也要注意这方面的检查工作。现场预组装也是控制错边的一个重要途径,通过预组装检查高空对接处的错边情况,存在问题的提前处理。
2 管桁架钢结构的吊装监理
体育馆管桁架钢结构吊装,存在吊装件重量大、构件不规则和现场道路条件差等情况,监理过程中应特别注意前期的准备工作,审查吊装方案是否符合国家强制性要求(达到一定规模的吊装需要进行专家论证),检查人员和吊装设备的资料,符合相关规定。吊装前会同各方检查吊装机械的安全元件是否有效,吊装过程中旁站见证,杜绝野蛮操作。该体育馆主桁架跨度达112米,单榀主桁架最重约200吨,且馆内有地下结构及游泳池等土建结构,吊机不能进入,导致钢结构安装时的作业半径很大,其屋盖钢结构的吊装是本工程的难点,解决方案:对该体育馆屋盖钢结构的安装采用大型履带吊在外侧行走吊装,主桁架采取分段吊装就位,分段口设置支撑胎架辅助安装,有效解决了吊装问题。在吊装过程中对吊装构件进行三维测量定位,准确落实构件中心点。吊装过程中对人员安全和财产安全影响较大,监理过程中应特别重视,避免安全事故的发生,在该体育馆某场馆的吊装过程中,吊装人员未按照施工方案选用对应规格的钢丝绳,安全系数不够,不顾监理人员和现场总包方管理人员的指令,强行吊装,最后钢丝绳断裂,砸坏混凝土平台,造成较大经济损失。
3 管桁架钢结构的合拢
带临时支撑的钢结构体系转换成封闭稳定钢结构体系的过程叫合拢,合拢过程中应注意合拢温度的确定、合拢线的布置、合拢工程必须在夜间进行。
合拢温度就是钢结构在合拢过程中的初始平均温度,区别于大气温度,是结构使用中温度的基准点,也称安装校准温度。其确定原则如下:确定结构合拢温度时,首先考虑当地的气象条件,应使合拢温度接均气温,也就是可进行施工的天数中所占比例最大的气温。合拢温度应尽量设置在结构可能达到最低温度之间,使结构受温度影响最合理,从而达到最小构件截面减少用钢量的目的。 确定合拢温度应充分考虑施工中的不确定因素,预留一定温度的允许偏差
合拢线应尽量均匀对称布置,合拢线上的合拢焊缝焊接残余应力,比普通焊缝的残余应力大得多,对称均匀布置合拢线,可以使钢结构系统应力尽可能的均匀,从而达到控制钢结构系统初始应力的目的。
合拢工程对环境温度的具体要求是必须在没有日照的夜间并且在构件温度均匀时进行。
4 管桁架钢结构的卸载
带有临时支撑的钢结构封闭稳定系统,转换成自承重封闭稳定系统的过程叫卸载。卸载过程的安全隐患较多,监理要特别注意跟踪控制。
钢结构安装完成后,支撑架拆除前,必须对整个结构进行全面检查,经总包、监理、设计等相关单位验收通过后方可进行临时支撑架的拆除,同时,卸载必须有各方审核批准的卸载方案。临时支撑架的拆除将根据结构在自重作用下的挠度值,采用分级同步卸载,考虑到人工操作,不可避免产生不同步性,结构卸载分多级卸载,每级支撑点卸载位移值要分析计算,卸载过程中,必须做到缓慢卸载,不可一次卸载到位。在临时支撑点卸载拆除之前,应对结构受力进行验算,将验算结果作为结构卸载的理论依据。
对整个钢结构卸载过程中如发现任何异常必须立即停止卸载,例如:突然的杆件大幅度变形、结构发生异响、支座及节点发生变形等;在卸载操作过程中,必须用全站仪等监测设备对卸载的各个点进行实时监控,确保整个卸载过程稳步、有序、安全的完成,卸载方案中应包括测量监控方案,保留测量记录;卸载拆除的支撑架必须安全有序的吊装到地面处,拆除过程中不可随意抛扔,对部分重要节点处必须任然保留支撑架,观测整个工程重要节点的变形量。卸载过程中应保持支撑架的稳定,避免支撑架倒塌伤害施工人员。
关键词:钢结构 管理 方案
当今世界,钢结构己经成为发达国家的主导建筑结构,其工业化程度己经从工业化专用体系走向了大规模通用体系,对钢结构的各种质量控制体系也基本稳定和完善。钢结构的优点集中体现在施工速度快、结构形式灵活,能较好的满足大跨度建筑需要。我国建筑技术政策由以往的限制使用钢结构转变为积极合理推广应用钢结构,从而大大推动了钢结构建筑技术的快速发展。
相对于土建结构形式,钢结构工程的管理工作有自己独特特点,对于业主、监理单位、总承包单位、钢结构分包单位来讲,都应该把它当做一门课题,从质量、进度、投资、安全四个方面对钢结构工程进行有效管理。下面就结合我司监理的广州国际体育演艺中心工程,谈一下个人的一点心得:
一、钢结构工程前期的管理工作:
1、选择一个优秀的钢结构分包单位。
一个优秀的分包单位,能让业主日后的工作管理难度大大降低,也是能保证分包工程质量、进度、安全的一个重要因素。以广州国际体育演艺中心工程为例,在确定钢结构分包单位之前,曾对多个钢结构专业施工进行了比选,并对初选单位进行了考察,考察重点有以下几个方面:
⑴、企业的资质和实力。如单位历史、企业规模、注册资金及总资产、企业管理体系等。
⑵、工程经验和业绩。主要考察该企业所承担的与本工程类似的工程业绩、获奖情况等,同时结合圈内对该单位的评价来进行评估。
⑶、加工能力。主要考察该企业加工工厂规模、人员规模、设备先进性和数量等。
⑷、企业领导的重视程度及拟投入项目班子的实力。对于被考察单位领导的重视程度有人可能不以为然,但我觉得这应该是在我们考察当中应注意到的一个重要细节,领导的重视说明工程对该企业的吸引力大,工程建设的好坏对企业的影响力大。在建设过程中,企业将组建有实力的项目班子,或采取政策倾斜等措施来保证其承接项目的顺利运行。
⑸、该企业的深化设计能力及对项目的认识和前期准备工作。考察组要求企业管理人员对以上问题进行介绍和汇报,以此可了解到该企业的设计能力及工程管理经验,以及是否对工程的难点重点有深刻的认识和把握,有利于该企业获选后能否在最短时间有效的开展工作。
在工程管理中发现,在选择分包单位的过程中所进行的工作是必要且有效的,所选择的分包单位能良好满足项目要求。
2、选择有实力的设计单位。
从全国范围来看,制约我国钢结构发展和推广应用的最大问题是设计力量薄弱。一方面由于绝大多数结构设计工程师习惯和擅长进行钢筋砼或砖混结构的设计,对钢结构设计不熟悉;另一方面,我国“入世”时间不长,在建筑领域与国际接轨还有一个适应过程,在工程项目的设计管理机制方面,还有不完善的地方,因此在设计方面应重点管理:
⑴、选择有经验的设计单位和设计人员。
⑵、切实执行设计方案评审工作,不能流于形式。特别对于大型钢结构工程,要挑选资深的钢结构方面的专家组成方案评审组,对设计方案进行严格把关,确保方案经济实用、安全可靠、效果最佳。
3、重视深化设计工作
根据国际惯例,钢结构构件的加工详图一般多由加工单位负责深化设计。因为工程设计单位提供的施工图纸,设计深度一般只给出构件的轴线尺寸,要达到加工制造的程度,还有大量的深化设计工作要做,有的复杂构件的加工图纸就达上百张之多,因此深化设计单位的深化能力和设计院的技术把关是至关重要的。
⑴、钢结构加工制造厂家进行招标考察时,要将深化设计能力作为一条重要标准,如可采取内部招标的形式邀请设计单位参与方案评审,根据设计功能、造价等择优选定深化设计单位
⑵、严格设计单位对深化设计的管理,加工单位在深化设计详图完成后,要经本工程的设计单位确认后,方可加工制作进行生产。并可在设计合同中条款中对设计院进行约定,深化设计单位成果应由原设计单位及设计咨询单位进行审核,若设计单位或设计咨询单位对深化方案提出优化并得到业主采用,则可将减少费用的若干比例用于奖励设计单位或设计咨询单位,以调动设计单位的积极性。
二、钢结构施工过程的管理:
1、确定合理的钢结构吊装方式。
如何确定一种合理的吊装方案,对于减少项目投资和缩短工期,并减小钢结构工程对其他专业影像是非常重要的。以广州国际体育演艺中心工程为例,在钢结构施工组织设计编制之前,首先进行的便是吊装方案的选择,对常见的四种吊装方案(滑移方案、整体提升方案、外场地面拼装分段吊装方案、内场地面拼装分段吊装方案)进行经济和工期的对比。经过对比,本工程最终选用了内场地面拼装分段吊装方案,其在成本及工期上最大优势:成本上,内场分段吊装可以有效减小施工作业半径和吊机规模;支撑胎架和卸载设备都可减少;内场分段吊装,由于内场的场地较小,不能堆放过多的构件,因此需要增加内外场构件短途倒运,但所花成本较少。工期上,内场分段吊装方案几乎不影响其他专业施工,可以各专业同时展开施工,对其他专业的影响很小;临时措施量最少,安装和拆除临时措施需要时间最少。实践证明,在经济上和工期控制上效果良好。
2、施工工艺和施工顺序的选择。
施工工艺影响到钢结构工程是否能满足规范要求。如因施工工艺的不合理造成返工,其造成的损失远远超过土建工程。因此钢结构分包单位应高度重视施工工艺和质量控制。而施工顺序的选择影响到能否有效提高功效、缩短工期、降低机械、人力成本。以广州国际体育演艺中心工程为例,根据本工程的结构形式特点、极为紧迫的工期要求以及相对紧张的施工用地情况,决定了本工程钢结构施工方法的选择必须兼顾结构形式、工期、复杂的施工环境等多项综合因素。如前所述,如何在内场如此狭小的空间内实现钢结构拼装和吊装是一个难点。钢结构分包单位在钢构件拼装上制定了“分段翻身,垂直堆放”; 拼装顺序按照吊装顺序的倒序进行安排,即先吊装的要后拼装,后吊装的要先拼装;在总体吊装顺序上采取了“先周边,后中间”的思路,充分的提高了场地和机械的利用率,值得我们借鉴。
3、严格审查钢结构制作工艺及安装施工组织设计。
施工组织设计是承包单位编制的指导工程施工全过程各项活动的重要综合性技术文件,认真审查施工组织设计是监理工作事前控制和主动控制的重要内容。钢结构工程要针对制作阶段和安装阶段分别编制制作工艺和安装施工组织设计,其中制作工艺内容应包括制作阶段各工序、各分项的质量标准、技术要求,以及为保证产品质量而制订的各项具体措施,如关键零件的加工方法,主要构件的工艺流程、工艺措施,所采用的加工设备、工艺装备等。
4、构件生产加工的驻厂监造。
钢结构工程的工期比钢筋砼结构工程的工期普遍要短,钢结构工程有一半以上时间是在工厂车间内部进行,而且钢结构工程比较重要的验收工序如除锈、下料、焊接、打磨、涂装等大部分都在工厂完成。由于钢结构构件在工厂内加工制造的质量好坏,对钢结构工程的现场安装及整体结构的安全稳定至关重要,因此派驻合格的监理工程师驻厂监造钢结构构件的生产加工全过程,是监理工作必不可少的一个重要内容。值得强调的一点,钢结构的驻场建造除了完善焊接、打磨、涂装等验收工作外,还有很重要的一点就是首榀桁架的预拼装工作。此项工作不仅可以验证钢结构加工的精确性,还可以验证钢结构深化设计单位的深化能力。如发现预拼装精度不能满足要求,可以及时调整加工工艺或加工图设计。
5、重视监理单位的测量技术能力
钢结构造型一般较为复杂,这就对监理单位的测量能力特别是空间测量能力提出了更高的要求。过往许多监理单位由于测量技术不过关,过于依赖施工单位的控制,由此很容易留下质量隐患。因此,强调监理单位的测量技术能力是很有必要的。
三、钢结构施工安全的管理工作
钢结构安全工作强调的是一个“防”字!由于钢结构存在较多的焊接、吊装、高空拼装、高空涂装等工作,基本上都是高危作业,一旦出现安全事故将造成不可挽回的后果。因此,对钢结构安全工作强调的是预防为主:
1、从施工组织设计上保证钢结构稳定性,特别钢结构临时固定或构件拆除时的安全措施和施工步骤要做明确的规定并认真执行。
2、从制度上保障钢结构工程的安全:建立科学有效的保障体系和操作规范,可以以项目经理为安全施工第一责任人,对现场的安全施工全面负责;建立完善的安全生产责任制;加强对工人的培训、交底等。