建筑钢结构制作安装常见的质量问题及防控措施

建筑钢结构制作安装常见的质量问题及防控措施

马红

中冶北方(大连)工程技术有限公司 辽宁大连116000

摘要：在进行建筑钢结构制作安装中，影响施工质量的因素比较多，施工环境、施工人员、施工技术、施工工艺以及施工设备都会影响建筑钢结构制作安装质量。针对一些常见的质量问题，需要结合质量问题的表现形式和成因，采取科学有效的防控措施，才能最大限度上保证总体施工质量。

关键词：建筑钢结构；制作安装；常见质量问题；防控措施

1建筑钢结构的相关概述

建筑钢结构是目前主流的建筑结构形式之一，是一种由钢材制作而成的建筑工程，通过不同钢构件拼接、人工处理、机械处理等组成的建筑工程。和传统钢筋混凝土结构相比，钢结构建筑具有施工简单、自重更轻、可靠性高、机械化程度高、密封性能耗、节能环保等众多优势，在高层建筑、工业厂房中有非常好的应用。钢结构在设计、施工、使用等方面都有非常较大的优势，比如:通过钢结构可大幅度提升建筑工程的抗压能力，保障建筑工程的安全性，即便是遇到地震、台风等自然灾害的侵袭，钢结构建筑发生倒塌、破坏的概率比较低。混凝土也是建筑工程常用的施工材料，但和钢结构相比，混凝土无论是韧性，还是抗拉性能都比较差，而且容易出现裂缝，缩短建筑工程的使用寿命，影响使用的安全性。而钢结构则可以很好的解决这些问题，这也是钢结构建筑备受青睐的主要原因这一。

2高层建筑钢结构工程技术特点

2.1稳定效果好且受外界影响小

使用钢结构进行高层建筑施工能够显著提升建筑结构的稳定性，而且在进行钢结构施工时，相比于传统的混凝土结构施工，钢结构在施工的过程中不会受到外界环境及天气等因素的影响，能够保障在既定的施工周期内完成施工。除此之外，由于钢结构的稳定效果非常好且性能优越，用这一结构建造的高层建筑能够具有更强的抗震性能，能够很好地满足现代人们对于高层建筑的安全使用需求。

2.2能够为高层建筑带来较强的空间感且成本投入少

采用钢结构的结构形式能够为高层建筑带来较强的空间感，这主要是因为钢结构自身的强度与抗压性能非常优越，所以与传统建筑施工结构相比，只需要占据非常小的空间范围，就能够发挥出较强的抗压能力，因此，钢结构的空间占有率非常小，能够扩大建筑结构的内部使用空间，为使用者带来较为开阔的建筑使用感受。除此之外，钢结构的建筑施工效率非常高，所有的施工材料都是预先在工厂内加工制作完成的，只需要在到达现场后进行组装即可，不但缩短了高层建筑的施工时间，还不需要建筑企业投入较多的成本，具有较强的经济效益。

2.3推动高层建筑工程实现绿色发展

现阶段，随着生态文明建设战略的不断实施，人们越发重视绿色环保发展，各行各业也在寻找绿色转型升级的渠道，建筑行业也是如此。而钢结构工程施工技术就是现代社会研究出的新型环保技术之一，使用这一技术能够有效降低高层建筑在施工过程中对于自然环境的破坏。比如说，使用钢结构不会产生大量的建筑固体废弃物垃圾，不会像传统建筑施工中那样随意堆放建筑垃圾，能够很好地保护施工区域的样貌。而且钢结构在施工过程中不会发出较大的噪音，不会对周边区域造成噪声污染等等。所以说使用钢结构工程技术进行高层建筑施工，有利于推动我国建筑行业实现绿色发展。

3建筑钢结构制作中常见的质量问题和防控措施

3.1制作精度低

制作精度低是建筑钢结构制作中常见的质量问题，引起此问题的主要原因包括两个方面，其一是钢结构制作人员对操作流程和技术掌握不够熟练，致使钢结构放样、号料精度不足;其二没有严格按照设计图纸和规范标准进行放样、号料，从而硬性了建筑钢结构制作精度。防控措施:在进建筑钢结构放样号料之前，需要先对设计图纸进行全面分析和掌握，并做好技术交底工作，详细核实每个钢构件的尺寸、规格等，并预留出充足的焊接收缩余量，以降低焊接变形对建筑钢结构制作精度造成的不良影响。在号料操作中，需要提前预留出足够的切割余量、铣刨余量等。严格按照施工方案中确定的参数和指标进行下料，全面落实验收责任制，全面检查每个钢结构的平直度、间隙、角度等，全部都达到设计要求后，才能进行下一道工序施工。

3.2起拱拱度不够准确

对建筑钢结构而言，起拱拱度是否准确，直接关系到整个钢结构建筑工程施工的质量，在建筑钢结构制作中引起起拱攻度不够准确的原因也包括两个方面，其一是起拱构件在进行运输、吊装中缺乏合理的保护和加固措施，致使起拱构件发生变形;其二是没有严格按照图纸设计要求进行起拱构件的运输和吊装。防控措施:为避免建筑钢结构制作中出现起拱拱度不够准确的质量问题，在进行建筑钢结构制作前，需要先明确拱度值，尽量采取和钢结构建筑施工建设相契合的钢构件加固制作和拼装方法，而且在进行钢构件加工和拼装中，要严格控制好偏差值，提前采取有效的措施和方法，加固起拱构件，以免在运输、吊装等环节出现变形问题。

3.3建筑钢结构组装问题

组装问题也是建筑钢结构制作中常见的质量问题，引起此问题的原因比较多，比如:在进行钢结构组装中，没有按照设计标准对H型钢进行矫正，致使H型钢的高度出现偏差;建筑钢结构腹板完成对接之后，没有对焊缝进行校平处理，致使翼腹板的表面出现了明显的凹凸不平问题。防控措施:在建筑钢结构制作中为有效解决钢结构组装问题，在进行H型钢组装前，需要提前设置好组装胎架，具体情况如图1所示。

图1建筑钢结构H型钢组装胎架

在进行翼缘板和腹板拼接施工中，需要按照设计图纸中的规定，沿着长度方向进行拼接，并严格控制腹板和翼缘板之间的接缝，二者之间的最大间距不能超过200mm，并且所有的钢结构拼接和焊接工作必须在H型钢组装之前就完成，以免发生组装误差累积问题，影响最终的施工质量。

3.4焊接质量问题

在建筑钢结构施工中各钢构件之间焊接质量直接关系到整个工程的总体质量和使用寿命，这就需要在建筑钢结构制作中，必须严格控制好焊接质量。但建筑钢结构制作现场条件复杂，影响焊接质量的因素比较多，如焊接温度、坡口形式、焊接工艺、环境温度与湿度、焊接人员的技术水平等，都会影响焊接质量，常见的焊接质量问题包括焊缝不均匀、根部收缩、裂纹、咬边、未焊透、未熔合、气孔、夹渣等。防控措施:为保证建筑钢结构制作焊接质量，在正式焊接之前，必须保证每位参与焊接工作的人员，都已经取得了焊接资格证书，做到持证上岗;此外，详细检查焊接材料是否复合建筑钢结构制作的要求，焊接材料和木材的性能需要相互一致，在焊接操作中必须严格按照相关规范和标准做好检查和验收工作，一旦发现质量问题，必须及时采取科学的措施进行解决。每条焊缝都要用超声波探伤仪进行检测，一旦发现裂纹、夹渣、未焊透等质量问题，及时进行返工处理，从根本上建筑钢结构焊接质量。

3.5预留孔位不准确

预留孔位不准确也是建筑钢结构制作中常见的质量问题，因此此种质量问题的主要原因是建筑钢结构制作中孔径尺寸不够准确，或者是孔内存在毛刺。防控措施:在建筑钢结构上开孔前，需要按照设计图纸中的要求和规定进行测量放线，精确定位每个预留孔的位置，保证预留孔之间的间距、排距等都应满足设计要求。当中心线定位完成后，需要进行多次复查，复查结果达标后再进行钻孔操作。此外，为最大限度上提升钻孔的精度，在开始钻孔前，需要先装好冲模，采取合理的措施处理好可能出现的问题。虽然制孔方式比较简单，但稍不注意，就会影响预留孔位的准确性，影响整个钢结构建筑的施工质量。这就要求每位建筑钢结构制作人员，重视制孔过程，严把质量关，以保证每个预留孔的位置、直径都满足建筑钢结构设计的要求。

4建筑钢结构安装常见的质量问题和防控措施

4.1基础定位轴线和支撑面标高超差

在建筑钢结构安装中经常会出现基础定位轴线和支撑面标高超过规范允许偏差值的问题，会引起柱按照轴线和支承标高出现超差问题，从而影响整个钢结构建筑的总体质量。出现此种质量的原因比较比较多，主要包括以下几个方面:1)基础测量控制网和测量放线的精度不足，致使在找标高中出现了较大偏差;2)基础模板支撑体系稳定性不足，混凝土下料过高，在进行混凝土振捣中，振捣器碰撞模板，致使模板发生位移;3)测量设备在使用前没有进行全面校验，测量设备自身就存在误差，必然无法保证测量结果的准确性。防控措施:在进行建筑钢结构安装前，测量放线所采取的仪器设备，需要进行提前校核，调整精度，以免发生误差累计问题。基础模板支撑体系需要进行加固处理，应有足够的刚度和强度。在进行混凝土浇筑和振捣中，要控制好浇筑的力度和振捣器的移动距离，避免碰撞模板。并且在混凝土浇筑全过程中，要定时先用吊线检查定位的轴线、标高等，一旦偏差超过允许值，立即停止浇筑和振捣，加固调整后再继续浇筑。在混凝土完成终凝前，需要对基础混凝土表面进行二次抹压和找平处理。预埋的钢板、支座等应进行二次找正标高、水平度，并保证混凝土振捣的均匀性和全面性。基础支承柱钢板和支座上需要设置固定装置，以最大限度上保证位置及标高的准确性。

4.2钢结构质量问题

在钢结构安装前没有做好外形尺寸的检查，以及变形处理等工作，致使钢结构在安装前就存在质量问题。虽然钢构件在预制工厂出场前就进行了质量检测，但也存在漏检问题，此外，钢结构在运输、堆放、吊装等环节可能发生挤压变形、碰撞损坏等。若在安装前不进行详细复查，会影响钢结构建筑施工的总体质量。而且很多钢结构为一次性安装结构，一旦安装到位就无法进行再次调整，会形成永久性的质量缺陷。防控措施:各钢构件在安装前，需要进行提前进行全面检查，检查内容包括:构件型号、构件数量、构件外形、构件尺寸以及预留孔位及相关尺寸。并清楚标记出各构件安装轴线的基准线，检查构件是否存在变形、缺边少角等，小规模的变形矫正修复后再使用，如果变形严重，结构缺失严重，不能应用到钢结构施工中。此外，还要检查各构件的焊接区表面和高强度螺栓连接摩擦面是否满足要求，是否被污染等，如果不满足要通过砂纸或者打磨机，磨出金属光泽后再进行焊接操作。

4.3钢柱安装垂直度超差问题

钢柱安装垂直度超差也是建筑钢结构安装中常见的问题，形成此种质量问题的主要原因比较多，主要包括以下几个方面:1)在进行钢柱制作中没有采取有效的措施来控制变形，或者是自身就存在弯曲和变形问题，但并没有进行校正处理;2)钢柱的长度过大，刚性比较差，在外力的作用下，出现了弹性变形或者是塑性变形;3)钢柱在吊装操作中，所选择的吊装工艺或者吊装屋面板程序不够合理，受到温度、风力、外力的作用，出现了弯曲变形。防控措施:在进行钢柱拼装、焊接等操作中，必须采取合适的变形控制措施，对制作中形成的变形，需要及时矫正。制作好的钢柱在运输、堆放中需要搭设合适的支承点，以免在自身重力的作用下发生弯曲变形。长柱平面外刚度比较差，在吊装操作中吊点需要选择在钢柱全长约2/3的位置，以免发生变形。钢屋架在安装中如果发生了跨度尺寸超偏问题，需要先矫正，再安装，避免强行连接，引起钢柱弯曲变形。钢柱吊装到基础平面位置后，需要将柱底座板上面的纵横轴线对准基础线，以免在吊装中发生跨度尺寸误差过大的问题，致使钢柱头部和屋架安装连接中发生水平方向的拉力和推力，引起钢柱自身弯曲变形，并进行适当控制。钢柱和尾架安装连接完成后，再进行屋面板吊装，需要由上弦中心两坡边缘向中间进行对称同步安装，以免发生侧向集中压力问题，引起钢柱弯曲变形，影响最终的建筑钢结构安装质量。当钢柱完成就位之后，及时跟进临时支撑的埋设工作，在钢柱上部结构安装中需要严格控制好侧向的外力，及时观测垂直度，控制钢柱安装在允许的偏差范围内。建筑钢结构安装中钢柱安装的允许偏差值如表1所示。

4.4钢柱安装高度超差问题

钢柱安装完成之后，高度的尺寸或者相对位置的标高尺寸发生超差问题，引起钢柱总高度和位置的高度差数值不一致。引起此问题的主要原因是基础标高不准确或者存在较大的偏差，或者是在进行钢柱安装中对基础标高调整和处理中，没有结合钢柱的实际高度进行调整和处理。防控措施:在进行基础施工中需要严格控制好标高尺寸，比如:在进行基础上表面标高尺寸控制中，需要结合钢柱的实际长度，以及牛腿支承面的标高尺寸进行合理调整及控制，以保证安装后和钢柱的高度、标高尺寸相互一致。钢柱在制作中需要控制好长度尺寸，以保证钢柱全长和牛腿位置的尺寸复合设计要求。如果已经出现了超差问题，可在焊柱底座板后者上端柱头板前进行调整，最后再焊接上柱底座板和柱头板。

表1钢柱安装允许偏差值

5结语

钢结构建筑是目前建筑工程领域的主流建筑，和传统钢筋混凝土结构相比，钢结构建筑具有施工速度快、构件可预制、安装方便等成本，非常契合现代化建筑工程施工的要求。但对各结构构件的制作及安装质量有很高的要求，在建筑钢结构制作安装中影响安装质量的因素比较多，如材料、方法、人员、环境、设备等都是影响建筑钢结构施工质量的因素。这就要求在具体施工中能够充分结合建筑钢结构的特点，对制作安装全过程进行有效的质量控制，才能控制好各种因素的不良影响，更好的保证施工质量。基于此，开展建筑钢结构制作安装常见的质量问题及防控措施的分析研究就显得尤为必要。

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