钢结构施工存在的质量问题及预防措施

钢结构施工存在的质量问题及预防措施

摘要：近年来，钢结构在工程项目中的运用越来越普遍，其具有质量轻、抗震性能好、强度高、塑性韧性好，施工速度快等优点。在施工时为了保证钢结构工程的质量，应对钢结构的设计、制作、施工等方面引起总够的重视，才能保证最终质量满足设计的要求。本文主要从现场施工这方面来阐述这方面的问题。

关键词：钢结构施工问题预防措施

一、对规范及图纸了解不完整。

1. 对目前现行的钢结构规范标准及适用范围了解不完整。

相当多钢结构一线施工及监理人员，对钢结构相关的规范了解甚少，部分现场监理人员经常对规范内容及要求一问三不知；此外，对钢结构施工质量验收资料也不甚熟悉，过程控制资料不知如何收集、整理、完善。很多从事钢结构安装的管理人员也是从土建单位转向钢结构安装的，对相应的规范了解不够全面，深度达不到要求等。这些都对钢结构工程的质量产生重大的影响。

2.对施工图纸了解不完整。

由于大部分钢结构工程都需要由专业公司对施工图进行深化设计，对钢构件进行翻样设计。因此在现场安装的时候，部分人员就直接按照翻样图进行施工，对结构施工图没有一个全面细致的掌握，由此导致的质量问题数不甚数。翻样图由深化设计人员进行二次深化设计，难免与施工图在某些方面不一致。产生不一致的原因可能是由于翻样人员的理解错误，对施工图没有完全读懂，使得翻样与实际相差较大；也可能是设计院对图纸做出了变更而翻样未能及时收到通知等。

所以现场安装的时候，要认真学习施工图与翻样图，发现两者的差异时要及时联系相关人员，避免安装完毕后再对结构进行更改，得不偿失。

二、柱脚处理存在缺陷。

柱脚部位常见的质量问题包括预埋螺栓定位不准、柱脚板随意扩孔、抗剪键缺漏（或者混凝土短柱未留设抗剪键槽）以及柱脚板下间隙不能有效填充等问题。

1、预埋螺栓定位不准

预埋螺栓的定位不准，常造成诸如柱脚板需扩孔等后续问题。

造成预埋螺栓偏位的原因，主要有：1、测量误差，每一次的测量误差、前后两次的测量误差，这一点很小，也就是一两个毫米以内，是可以容忍的。2、浇筑中的移位，浇筑过程中现在都是采用的机械化，混凝土流速大，流量更大，对模板的冲击力大；还有混凝土在模板四周分布不均匀，模板各边受力差别大，这些都会引起模板的变形和移位，从而造成螺栓的整体移位，螺栓的倾斜，这一偏差大，常以厘米计，往往造成柱子难以到达准确的位置。对于此类问题的解决，只能通过加强过程控制来减少偏差。

2、预埋螺栓直径与柱底板螺栓孔的配合问题

通过综合比较《钢结构节点构造详图》（01SG519）、图集《门式刚架轻型房屋钢结构》（02SG518）、《钢结构设计手册》（第三版）以及图集《门式刚架轻型房屋钢结构》（04SG518）中螺栓与柱底板孔的配合要求，可以看出一般要求为：柱底板螺栓孔应该比螺栓直径大15-30mm之间，采用这样的设计，大部分柱都可以安装到位，不需工地扩孔。

由于不少设计人员对钢结构本身的认识不足，以及对设计软件的依赖，造成许多工程的操作困难。实际上很多工程的设计图，设计人员搞不清楚，而按照软件生成的图纸，直接采用，这样柱底板螺栓孔只比螺栓直径大5mm。对预埋螺栓的偏位，即使是整体偏位，柱子可以很好地放入预埋螺栓，也要将柱子底板做适当的扩孔，使其与轴线的相对位置满足必要的精度。

3、预埋螺栓标高上偏差

螺栓标高上的偏差，这种成因与平面位置偏差成因相同。有的工程，土建施工单位为防止混凝土超高，施工时故意将混凝土做低，这样使预埋螺栓外露过长（GB50205中地脚螺栓外露长度允许偏差为（0，＋30mm）），当采用下螺母调整柱的标高时，预埋螺栓承受着柱传来的竖向力和水平推力，预埋螺栓成为悬臂的压弯构件，这种荷载可能使细长预埋螺栓失稳而破坏，这也是造成许多钢结构工程在安装过程中倒塌的直接原因。像这种情况就不能单独用下螺母来调整柱子的高度，下面一定要加垫板支承。

4、抗剪键或抗剪槽遗漏

工程监督中经常发现遗漏留设抗剪键或抗剪槽。柱脚锚栓按承受拉力设计，计算时不考虑锚栓承受水平力。若未设置抗剪件，所有由侧向风荷载、水平地震荷载、吊车水平荷载等产生的柱底剪力，几乎都由柱脚锚栓承担，从而破坏柱脚锚栓。

对于这类的问题的解决，主要还是需要加强责任心，严格对照图纸施工，并强化过程检查。

5、柱脚间隙二次填充

柱脚底板与砼柱顶间空隙一般设计要求50mm，而实际施工中有时过小，使得灌浆料难以填入或填实。此外，一般此处二次灌料均要求比柱混凝土强度高一等级，由于二次灌料强度高、用量少，实际配合比、强度等现场均无法很好控制，常导致二次灌入料强度、密实度（特别抗剪槽内）不够。因此，为避免此类问题，建议二次填充料优先选用高强度自流平成品灌浆料。

三、焊缝处理存在问题

1、焊缝变形过大

焊接变形控制不当常常造成焊接H型钢梁或钢柱端板的平面翘曲，翘曲的端头板拼接会会因接触面不紧贴而影响构件的受力性能。有一些技术力量比较雄厚的专业钢构厂家在这点上控制得比较好。通常有以下几个方法来控制焊接变形：（1）选用合理的施焊顺序，并尽可能对称焊接，例如对较厚的焊缝可采用分层焊；（2）预留与焊接变形相反方向的偏差；（3）采用夹具或专用胎具固定焊件，可将端板用螺栓预先固定在一块刚度很大的支座上；（4）加热矫正。

2、现场安装焊缝质量差

钢构参建单位常常对现场安装焊缝的检测不够重视，甚至漠视现场安装焊缝的质量，对构件的正常承载与使用带来不安定因素。而安装焊缝由于是现场烧焊，条件较差，质量控制上的不确定因素更多。对于设计要求为二级以上的现场全熔透焊缝，部分工程不按规范要求进行探伤。对于这类问题的解决，主要还是要加强现场管理，强化过程质量控制，并严格按照规范要求进行第三方验证性检测。

3、焊缝探伤检测数量不符合要求

建筑钢结构中的焊缝可分三级：一级焊缝是全熔透的用于动载受拉等强的对接焊缝，二级焊缝是全熔透的静载受拉受压的等强焊缝和动载受压等强焊缝，三级焊缝则是不要求等强的常见角焊缝和组合焊缝。

GB50205－2001第5.2.4条（强条）中明确要求：“一级焊缝探伤100％，二级焊缝探伤20％。” 但实际操作中，往往检测数量不符合要求，特别是对二级焊缝的探伤检测，误以焊缝条数计算百分比，导致检测数量不满足规范要求。规范中是这样规定的：二级焊缝探伤抽检的20％，对于工厂制作焊缝，应按每条焊缝计算百分比，即每条焊缝长度的20％，且不少200mm；而对于现场安装焊缝，可以按焊缝条数计算百分比，即总条数的20％。

因此，很多工程施工、监理单位甚至部分检测人员均不能正确把握这一规范实质，对于二级焊缝，不管什么类型，不区分工厂制作还是现场安装焊缝，统一探伤总条数的20％，导致