职称论文---浅谈钢结构工程存在的问题及相应解决措施

浅谈钢结构工程存在的问题及相应解决措
施
摘要：钢结构材料以强度高、质量轻、抗震性能好、塑性好、施工效率高等优点在工业厂房、高层住宅建筑、商务写字楼等项目得到广泛应用。

钢结构工程从设计到制作、安装过程存在的很多现实问题需要引起足够的重视，否则将给工程留下质量隐患和安全隐患。

现结合自己近几年钢结构施工经验，对钢结构施工过程中可能存在的问题进行讨论，并提出相应的解决措施，目的是优化钢结构设计并提高钢结构安装质量。

关键词：钢结构设计施工问题解决措施
1钢结构工程在设计过程存在的问题及相应解决措施
1.1 钢结构设计图纸中经常出现以下问题：
1.1.1设计总说明中对工程的安全等级未写明或者描述比较含糊。

工程的安全等级不同，
对焊接等施工检查要求也有所不同。

比如安全等级为一级的，一、二级焊缝的焊接材料必须复试；安全等级为二级的，一级焊缝的焊接材料必须复试，二级焊缝的焊接材料就不一定需要复试。

1.1.2设计图纸参考的设计规范不正确、不齐全。

比如有的设计说明使用了过时的、已
经废止的标准；有的材料牌号、等级不全、高强螺栓、普通螺栓和焊接连接点的标记不明确或未显示；有的设计图纸中对各类高强螺栓、普通螺栓、栓钉、拉铆钉及其垫圈的规格、型号、性能没有具体标明。

而这些均已列入了最新的钢结构施工验收规范中，并作为强制性条文要求予以执行。

如果现场施工人员缺少对相关规范的了解，仅仅凭借以往施工经验进行施工，监理按照规范进行检查时就未必能通过，从而影响施工进度。

1.1.3 钢材的材质等级，高强度螺栓的摩擦测试要求不明确。

有的设计图纸只写Q235或Q345，不写A等级或B等级；有的图纸不提高强螺栓摩擦面试验要求，施工单位此时便会无所适从。

于是有的施工单位在采购材料后，才让设计院确认，这是明显违背了非设计人员决定材料等级的原则，对工程质量及安全造成了一定隐患。

1.1.4 施工图未注明焊接的坡口形式，焊缝间隙、钝边坡口角度、是否为单面焊等。

还有的施工图，对不同板厚钢构的拼接焊未按规范要求开斜坡，造成局部应力线过分集中，质量验收往往通不过，这些缺陷有的已经没有办法修复只能更换部分材料，因此对工程成本及进度产生一定影响。

1.1.5设计总说明对除锈等级及防腐材料未作明确要求。

除锈等级不明确导致施工单位即使购买了材料也无法进行除锈工作，对工序衔接产生影响。

有的图纸只是明确对油漆漆膜厚度的要求，对油漆的性能及名称未作任何说明，这样施工单位就不知道如何采购油漆材料。

1.2 设计阶段问题相应解决措施
对施工单位而言，在拿到钢结构施工图以后，应立即安排有经验的技术人员进行图纸会审，审核图纸参考的规范有没有问题；节点图有没有表述不清楚或者遗漏；相关规范要求的内容在设计总说明中有无体现；各种材料的规格型号、性能、等级、施工的质量要求和工程的安全等级有没有明确；局部节点设计是否合理；按照现有图纸施工中会不会出现
较大施工难度等等。

如果这些东西不齐全都要积极向设计单位提出，通过协商，设计人员对其设计的图纸进行必要的完善，从而为下步钢结构材料的采购及施工奠定良好基础。

2 钢结构预制过程存在的问题及解决措施
2.1 钢结构预制过程中存在的问题
2.1.1 在切割、下料时，翼板尺寸宽窄不一，造成H型钢与牛腿的尺寸不一致，与牛腿联系的钢梁上下翼板错位约一个板厚；切割边缘有较深的切痕，板边有明显的凹陷，切割粗糙度超标；拼板边缘切割不垂直，拼接错边超标等。

2.1.2 焊接H型钢组装时无相应胎架，造成H型钢高度尺寸有偏差，腹板偏中心；翼板对接后，焊缝未矫平，有明显凹凸。

2.1.3 在焊接时，轻钢焊接H型钢翼板开料后再拼接，焊缝未安装引熄弧板，造成焊缝不饱满，边缘有凹坑未熔合等，与母材不齐平；柱脚、牛腿的焊脚尺寸小于设计图纸的规定，角焊缝塌边现象严重，收弧处普遍低于母材，气孔较多；使用CO2气保焊的焊缝外观成形差，宽窄及高低均不一致；手工焊焊缝不直，宽窄不一，咬边现象严重；焊渣飞溅未及时清除干净等问题。

2.1.4 在钻孔时，由于事先未很好领会图纸意思，在该开单排孔的地方开了双排孔，为了节省材料所开的孔未修补就留存在构件上，对构件力学性能产生一定影响。

2.1.5 组装过程中，有时会出现钢柱牛腿与H型钢梁连接处上下错位，左右错位，究其原因就是下料尺寸与图纸尺寸偏差较大。

2.1.6 除锈等级与油漆使用：除锈方式随意，不按照图纸要求进行，造成钢材表面处理达不到规范要求，这样刷完油漆后不久就出现局部返锈、油漆剥落等问题；刷漆过程中施工方法不当，造成漆膜厚度不均匀，阳面厚度普遍超厚，阴面偏薄现象；还有就是经过除锈的钢材表面未彻底清除干净，锈块或砂子较多，造成漆膜高低不平，出现较多流坠。

2.1.7 在钢结构运输和堆放过程中，没有做到垫平堆放，而是随意卸车，杂乱堆放，甚至有的型材埋入泥堆水沟中，造成构件变形、碰伤和污染，为后续工序施工带来难度。

2.2 预制阶段出现问题的解决措施
焊接H型钢的尺寸要按照图纸要求严格控制。

H型钢组装时，应有组装胎架。

钢板应整张大板拼接，采用埋弧焊焊接改善焊缝质量，既省时又省料。

切割作业应由技术较好工人实施，尽量减少割缝、啃边、塌边、熄火、粗糙度过大等问题的出现。

构件拼接时，排版要按规范要求，控制好拼接长度，防止过短拼接，尽量避免构件端面板的拼缝间隙。

拼制H型钢，应注意矫正质量，控制角变形值和平整度，除锈方式严格按照图纸说明及规范要求进行，处理良好的钢材表面使油漆粘合良好。

刷漆时采取正确的刷涂方法，严格控制漆膜厚度，不能忽厚忽薄，这样既浪费材料又使整个防腐工作的验收受到影响。

钢结构在运输与堆放时，应垫平堆放，防止构件变形、碰伤；堆放场地进行必要的清理，污水、废的油漆桶之类等有可能污染构件的东西及时清理出堆放区域。

3 钢结构在安装过程存在的问题及相应解决措施
3.1 钢结构安装存在的问题
3.1.1 钢柱安装时违反操作规程，采取单根立起，造成又无法形成稳固的框架单元，一旦遇到大风作用，极易造成柱子倒塌。

3.1.2 施工单位缺少科学的安装工艺及构件安装顺序。

例如，有的钢柱安装完毕后没有经过监理单位检查，就把钢柱底部的垫块垫平并焊牢，这样虽然钢柱的安全性有保障了但安装质量严重不过关。

3.1.3 钢柱锚固螺栓高低不一，柱脚平面事先未测，预埋时移位，形成柱偏位。

3.1.4 安装高强度螺栓，较多的出现以下一些问题：安装高强度螺栓时，强行穿入螺栓(如用锤敲打)；螺柱外漏螺纹不足，甚至低于螺母；螺栓未拧紧，扭剪型的未拧断梅花头，大六角的没有初拧终拧标记；用普通扳手紧固高强螺栓，未用力矩扳手；安装时摩擦面的防护纸未撕掉；高强螺栓作临时固定用，安装后48小时内未漆封；未做扭矩与轴力复试，紧固力矩未按规定计算；摩擦系数试验不到位，有的不做，有的只做一组。

拉杆螺栓不拧紧，拉杆不直，腰园孔未用大垫圈，造成螺母与母材接触面太小，极易穿孔。

3.1.5 现场部分焊缝不符合图纸要求。

如刚性连接衬垫焊间隙太小，无法焊透，结果用力一拉就掉；衬垫板规格不符合要求，有的甚至用钢筋代替；焊缝的成形不好，高低不平，宽窄不一，飞溅、焊瘤未清除，咬肉、气孔较多；弧头弧尾不加引熄弧板，出现凹陷等等。

3.1.6 施工人员未能理解图纸含义，造成安装时出现质量缺陷。

如设计图纸未注明在吊车梁翼板上钻孔，施工单位也未提出，结果在安装轨道时采用焊接，造成吊车梁下挠。

这种做法违反了相关施工验收规范的规定，必须进行返工处理。

3.2 安装阶段出现的问题采取相应的解决措施
施工单位安装构件时应提前制定科学的安装工艺及安装顺序，并严格执行。

安装时应形成稳固的框架单元，即使不能形成全部的也要达到局部几跨钢构成框架单元，并加缆风绳予以固定，防止出现倒坍事故。

钢构件柱、梁安装完毕后，应尽快组织人员检查钢柱垂直度和标高，检查合格后及时将柱地板垫铁焊牢，并用灌浆材料进行密实。

钢柱锚固螺栓预埋前画好中心线及对角线，尽量与图纸尺寸一致，应先测后埋，并尽量减少安装误差，为后续钢柱安装创造良好条件。

高强螺栓要做好扭矩系数和紧固轴力的复试，检测安装摩擦面的抗滑移系数。

安装高强度螺栓时，严禁强行穿入螺栓(如用锤敲打)。

如不能自由穿入时，该孔应用铰刀进行修整，修整后孔的最大直径应小于1.2倍螺栓直径。

修孔时，为了防止铁屑落入板迭缝中，铰孔前应将四周螺栓全部拧紧，使板迭密贴后再进行。

严禁气割扩孔。

安装高强螺栓控制好施工扭矩，露牙长度2-3扣，不允许高强螺栓当作临时固定螺栓使用，高强螺栓终拧必须在48小时内完成。

加强安装现场焊接质量控制与监督，尽可能选择具有较高水平的焊工焊接，提高一次焊接质量。

施工前技术人员对工人进行详细的技术交底，使工人对图纸有较深刻认识，从而减少安装缺陷提高工效。

4 小结
鉴于钢结构材料良好的性能，越来越多的工程将钢结构作为主要的施工材料，因此其施工质量直接关系到人们的日常生活、生命及财产安全。

一个好的钢结构工程项目要首先从设计入手进行控制，把问题尽可能在设计阶段解决掉，为后续施工提供科学的指导。

在预制、安装过程必须重视细节问题，加强控制，遵守施工程序和操作规程，采取有效的解决措施，努力克服钢结构工程在设计与施工阶段存在的问题，从而进一步拓展钢结构材料的应用范围。

参考文献：
[1] GB50017《钢结构设计规范》，2010年
[2] JGJ82-91《钢结构高强螺栓设计及施工验收规范》，2008年
[3] GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》，2010年。