现代钢结构工程为满足大跨度和超高层的要求,具有如上所述的施工技术和工程质量控制的特点,对质量控制具有与一般工程不同和更高的要求。为确保工程施工质量,在总结大量已建工程的施工技术和质量控制经验的基础上,按照工程建设技术标准,应重点做好以下几项控制。
1严格执行国家工程建设技术标准
就钢结构工程施工而言,主要标准有:GB 50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》、JGJ 138-2001《型钢混凝土组合结构技术规程》、JGJ 99-2015《高层民用建筑钢结构技术规程》、CECS 28290-2012《钢管混凝土结构设计与施工规程》、JGJ 81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》、JGJ 82-1991《钢结构高强度螺栓的设计、施工及验收规程》等。这些技术标准,总结了大量工程的实践经验,经过广泛的调研,并参考了国外的先进技术和标准。执行这些技术标准,是确保施工质量的根本保证。诚然,技术是不断发展和进步的,有些标准尚不能完全满足少数大型复杂工程的实际施工。
2编制好技术质量文件
编制针对工程具体特点的施工组织设计、施工技术方案或施工工艺文件,并认真执行。技术质量文件应对工程的施工组织、主要施工方法和工艺、质量管理系统、采取的施工技术措施和质量安全保证措施等提出明确而具体的要求。由于现代钢结构工程的个性化特点比较明显,工程的用材、结构和节点形式因不同工程而异,施工的环境条件千差万别,因此它必须具有明确的针对性,才能有效地起到指导施工和确保质量的作用。例如,大跨度钢结构的安装,应当根据跨度、高度、结构形式(桁架、网架、柔性结构、刚性结构等)、设备能力等确定安装方法;而高层钢结构的安装焊接,应当根据钢材和焊材性能、焊缝和节点形式、施焊位置、现场环境条件、焊接人员技术水平、与其他工序的交叉施工情况等编制工艺规程。
现代钢结构工程进一步向超高层大跨度等形式复杂的方向发展,对于此类工程的施工技术和质量控制,更应当根据工程项目的特点,在充分论证和征求专家意见的基础上,通过必要的试验研究,确定施工技术方案和质量控制方法。
3材料质量控制
钢结构工程所用的材料(主要为钢材和焊材),对工程质量具有决定性的影响,必须严格按标准进行控制(即检测和验收)。如Z 向板进场后就应逐张进行超声波检测。
4焊接和构件制作质量控制
焊接是钢结构制作和安装中最重要的工序之一,其质量直接决定着钢结构的整体质量,因此必须严格按 JGJ 81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》执行。具体说来,应重点进行下面几项控制。
1)焊工必须经考试合格并取得合格证书。持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊,这是保证焊接质量的基本条件。
2)严格按 JGJ 81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》进行焊接工艺评定,并在正式施焊前提出焊接工艺评定报告。对于复杂的节点形式,也宜预先进行必要的焊接试验,以确定合理的坡口形式、焊接参数和保证质量的措施。
3)编制焊接工艺规程指导实际施焊。焊接工艺规程应根据焊接工艺评定合格报告,结合图纸要求和实际施焊条件编制。工艺规程中应明确焊接时预热温度,层温控制和后热处理等。一般 Q345 以上的钢应按工厂提供的指导参数或施工企业通过的焊接试验或焊接工艺评定确定预热温度、层温控制和后热处理以及焊后消氢处理。
4)合理选用焊材。焊材选用的一个基本原则是强度不低于母材而且性能与母材匹配。对于现代钢结构中采用的高强度钢材和厚钢板,宜采用低强度和低氢型焊材,以增大焊缝金属韧性和减少焊接时氢逸出,防止层状撕裂和焊接裂纹等缺陷。
5)控制焊接环境条件。焊接时的风速、环境温度、湿度等都会对焊接质量和质量的稳定性产生影响,特别是现场焊接环境和环境的可控性比较差,必须符合规定要求或采取措施加以控制方能保证焊接质量。
6)焊接变形控制。厚钢板焊接应采用反变形法、正反面交替焊接法;对复杂节点采用合理的焊接顺序;选择合理的坡口形式,以减少焊缝金属充填量;尽可能采用气保焊或埋弧焊。
7)加工及组装。高强度钢材和厚钢板坡口加工质量对焊接质量有较大的影响,除保证加工精度外,在切割后,宜对每条切割的端面,用电动砂轮打磨机进行打磨(或按工艺文件要求处理),再经过钢板矫平机滚压,以消除切割对钢板金相组织的影响,防止产生焊接缺陷;大跨度管桁架腹杆制作必须采用计算机控制的相贯线切割机同时切割出管端马鞍形曲线和坡口,保证管端形状及坡口正确;组装应确保精度要求;特别应注意定位焊缝的质量。