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现在,对于钢结构防腐工程的设计与施工,均采用质量终身制。近年,对于钢结构防腐(例如桥梁)的设计与制造提出了明确的寿命要求。因此,不管钢结构防腐采取何种防腐技术进行防护处理,在其制作或者维护过程中,必须进行专业性的严格质量检测与监督。本着对钢结构防腐工程负责的精神,工程使用方、施工方和专业监理方都应该高度重视这个重要的环节。
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钢柱安装前应测出钢柱牛腿面的标高,以此标高反算到柱脚及基础支承面标高,并予以调整支承面。
钢结构因其自身优点,在桥梁、工业厂房、高层建筑等现代建筑中得到广泛应用。在大量的工程建设过程中,钢结构工程也暴露出不少质量通病。
本文主要针对近年来在钢结构主体施工及验收中的常见问题及整改措施谈一些看法,不足之处请谅解。
一、钢结构工程施工过程中的部分问题及解决方法
1、构件的生产制作问题
门式钢架所用的板件很薄,zui薄可用到4毫米。多薄板的下料应剪切方式而避免用火焰切割。因为用火焰切割会使板边产生很大的波浪变形。目前H型钢的焊接大多数厂家均采用埋弧自动焊或半自动焊。如果控制不好宜发生焊接变形,使构件弯曲或扭曲。
2、柱脚安装问题
预埋件(锚栓)问题现象:整体或布局偏移;标高有误;丝扣未采取保护措施。直接造成钢柱底板螺栓孔不对位,造成丝扣长度不够。措施:钢结构施工单位协同土建施工单位一起完成预埋件工作,混凝土浇捣之前。复核相关尺寸及固定牢固。
锚栓不垂直现象:框架柱柱脚底板水平度差,锚栓不垂直,基础施工后预埋锚栓水平误差偏大。柱子安装后不在一条直线上,东倒西歪,使房屋外观很难看,给钢柱安装带来误差,结构受力受到影响,不符合施工验收规范要求。措施:锚栓安装应坚持先将底板用下部调整螺栓调平,再用无收缩砂浆二次灌浆填实,国外此法施工。所以锚栓施工时,可采用出钢筋或者角钢等固定锚栓。焊成笼状,完善支撑,或采取其他一些有效措施,避免浇灌基础混凝土时锚栓移一位。
锚栓连接问题现象:柱脚锚栓未拧紧,垫板未与底板焊接;部分未露2~3个丝扣的锚栓。措施:应采取焊接锚杆与螺帽;在化学锚栓外部,应加厚防火涂料与隔热处理,以防失火时影响锚固性能;应补测基础沉降观测资料。
3、连接问题
高强螺栓连接:螺栓装备面不符合要求,造成螺栓不好安装,或者螺栓紧固的程度不符合设计要求。原因:表面有浮锈、油污等杂质,螺栓孔璧有毛刺、焊瘤等,螺栓安装面虽经处理仍有缺陷。解决方法:高强螺栓表面浮锈、油污以及螺栓孔璧毛病,应逐个清理干净。使用前经防锈处理,使拼装用的螺栓,不得在正式拼装时使用。螺栓应由专人保管和发放。处理装配面应考虑到施工安装顺序,防止重复进行,并尽量在吊装之前处理。
螺栓丝扣损伤,螺杆不能自由旋入螺母,影响螺栓的装配。原因:丝扣严重锈蚀。解决方法:使用前螺栓应进行挑选,清洗除锈后作预配。丝扣损伤的螺栓不能做临时螺栓使用,严禁强行打进螺孔。预先选配的螺栓组件应按套存放,使用时不得互换。
现场焊缝现象:质量难以;设计要求全焊透的一、二级焊缝未采用超声波探伤;楼面主梁与柱未施焊;未采用引弧板施焊。解决方法:钢结构施焊前,对焊条的合格证进行检查,按设计要求选用焊含条,按说明书和操作规程要求使用焊条,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤,一、二级焊缝不得有气孔、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两次。
4、构件的变形问题
构件在运输时发生变形,出现死弯或缓弯,造成构件无法进行安装。原因:构件制作时因焊接产生的变形,一般呈现缓弯。构件待运时,支垫点不合理,如上下垫木不垂直等或堆放场地发生沉陷,使构件产生死弯或缓变形。构件运输中因碰撞而产生变形,一般呈现死弯。预防措施:构件制作时,采用减小焊接变形的措施。组装焊接中,采用反方向变形等措施,组装顺序应服从焊接顺序,使用组装胎具,设置足够多的支架,防止变形。待运及运输中,注意垫点的合理配置。解决方法:构件死弯变形,一般采用机械矫治理。即用千斤顶或其他工具矫正或辅以氧乙炔火焰烤后矫正。结构发生缓弯变形时,采取氧乙炔火焰加热矫正。
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钢结构制作
1钢结构在负温下放样时,切割、铣刨的尺寸,应考虑负温对钢材收缩的影响。
2端头为焊接接头的构件下料时,应根据工艺要求预留焊缝收缩量,多层框架和高层钢结构的多节柱应预留荷载使柱子产生的压缩变形量。焊接收缩量和压缩变形量应与钢材在负温下产生的收缩变形量相协调。
2形状复杂和要求在负温下弯曲加土的构件,应按制作工艺规定的方向取料。弯曲构件的外侧不应有大于1mm的缺口和伤痕。
2普通碳素结构钢工作地点温度低于-20℃下、低合金钢工作地点温度低于-5t时不得剪切、冲孔,普通碳素结构钢工作地点温度低于-16℃、低合金结构钢工作地点温度低于-12℃时不得进行冷矫正和冷弯曲。当工作地点温度低于-30℃时,不宜进行现场火焰切割作业。
5负温下对边缘加工的零件应采用精密切割机加工,焊缝坡口宜采用自动切割口采用坡口机、刨条机进行坡口加工时,不得出现鳞状表面。重要结构的焊缝坡口,应采用机械加工或自动切割加工,不宜采用手工气焊切割加工。
6构件的组装应按工艺规定的顺序进行,由里往外扩展组拼。在负温下组装焊接结构时,预留焊缝收缩值宜由试验确定,点焊缝的数量和长度应经计算确定。
7零件组装应把接缝两侧各50mm内铁锈、毛刺、泥土、油污、冰雪等清理干净,并应保待接缝干燥,不得残留水分。
8焊接预热温度应符合下列规定:
1焊接作业区环境温度低于0℃时,应将构件焊接区各方向大于或等于2倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材,加热到20℃以上时方可施焊,且在焊接过程中均不得低于20℃;
9在负温下构件组装定型后进行焊接应符合焊接工艺规定。单条焊缝的两端应设置引弧板和熄弧板,引弧板和熄弧板的材料应和母材相一致。严禁在焊接的母材上引弧。
10负温下厚度大于9mm的钢板应分多层焊接,焊缝应由下往上逐层堆焊。每条焊缝应一次焊完,不得中断。当发生焊接中断,在再次施焊时,应先焊接缺陷,合格后方可按焊接工艺规定再继续施焊,且再次预热温度应高于初期预热温度。
11在负温下露天焊接钢结构时,应考虑雨、雪和风的影响。当焊接场地坏境温度低于-10℃时,应在焊接区域采取相应保温措施;当焊接场地环境温度低于-3o℃时,宜搭设临时防护棚。严禁雨水、雪花飘落在尚未冷却的焊缝上。
12当焊接场地环境温度低于-15℃时,应适当提高焊机的电流强度。每降低3℃,焊接电流应提高2%.
13采用低氢型焊条进行焊接时,焊接后焊缝宜进行焊后消氢处理,消氢处理的加热温度应为200℃~250℃,保温时间应根据工件的板厚确定,且每25mm板厚不小于0.5h,总保温时间不得小于lh,达到保温时间后应缓慢冷却至常温。
14在负温下厚钢板焊接完成后,在焊缝两侧板厚的2倍~3倍范围内,应立即进行焊后热处理,加热温度宜为150℃~300℃,并宜保持1h~2h.焊缝焊完或焊后热处理完毕后,应采取保温措施,使焊缝缓慢冷却,冷却速度不应大于10℃/min.
15当构件在负温下进行热矫正时,钢材加热矫正温度应控制在750℃~900℃之间,加热矫正后应保温覆盖使其缓慢冷却。
16在负温下钢构件需成孔时,成孔工艺应选用钻成孔或先冲后扩钻孔。
17在负温下制作的钢构件在进行外形尺寸检查验收时,应考虑检杳当时的温度影响。焊缝外观检查应全部合格,等强接头和要求焊透的焊缝应超声波检查,其余焊缝可按30%~50%超声波抽样检查。如设计有要求时,应按设计要求的数量进行检查。负温下超声波探伤仪用的探头与钢材接触面间应采用不冻结的油基耦合剂。
18不合格的焊缝应铲除重焊,并仍应按在负温下钢结构焊接工艺的规定进行施焊,焊后应采用同样的检验标准进行检验。
19低于0℃的钢构件上涂刷防腐或防火涂层前,应进行涂刷工艺试验。涂刷时应将构件表面的铁锈、油污、边沿孔洞的飞边毛刺等干净,井应保持构件表面干燥。可用热风或线照射干燥,千燥温度和时间应由试验确定。雨雪天气或构件上有薄冰时不得进行涂刷工作。
20钢结构焊接加固时,应由对应类别合格的焊工施焊;施焊钢板的厚度不大于30mm时,环境空气温度不应低于-15℃,当厚度超过30mm时,温度不应低于0℃;当施焊沸腾钢板时,环境空气温度应高于5℃。
21栓钉施焊环境温度低于0℃时、打弯试验的数量应增加1%;当栓钉采用手工电弧焊或其他保护性电弧焊焊接时,其预热温度应符合相应工艺的要求。
构配件均为自动化、连续化、高精度生产,产品规格系列化、定型化、配套化。各部分尺寸。