浅谈钢结构工程技术与质量控制

摘要：本文对钢结构工程的施工特点进行了分析，并分析了钢结构工程容易出现的质量问题，最后对如何在钢结构施工中做好管理与控制提出了分析。

关键词：钢结构；建筑工程；结构设计；施工技术；质量控制；

Abstract: This paper analysis the construction characteristics of the steel structure engineering, and the steel works prone to quality problems, in the final analysis on how to do a good job in the steel construction, management and control.

中图分类号：TU391

随着经济的发展，建筑师对建筑物的设计也越来越有突破的想法，这就出现了超高的建筑，超大跨度的建筑，以及造型各异的建筑。为了实现建筑师的设计理念，钢材以其优良的性能得到了广泛的应用。从“小蛮腰”广州新电视塔到2008年奥运会的主会场鸟巢，再到广州歌剧院，钢材作为主要的受力结构在建筑行业的应用得到了普遍的认可。

一、我国钢结构工程发展的情况

我国经济正以lO%左右的速度持续发展，建筑业已成为国民经济的支柱产业。钢结构也伴随着建筑行业发展也有了突飞猛进的发展、应用领域不断扩大、用量不断增加。尤其是奥运会、亚运会、大学生运动会的举办，以及各地机场的新建和扩建，还有我国对外开放的进一步深入，各地各式各样的展馆的建设，为我们的城市增加了新的风景，也让人们对钢结构有了更多的了解。

近几年各地成立了一些钢结构设计研究所，专门从事钢结构结构设计、详图设计和咨询工作，涌现出一大批优秀钢结构设计、设计软件和科研成果。一大批有实力的钢结构安装企业承担了国内重点大型钢结构工程安装。新技术、新工法、新设备层出不穷，其施工安装水平达到了国际先进水平。钢结构配套产品齐全，加工设备制造厂发展迅速，满足了钢结构行业的需求。

钢结构建筑是一种新型的节能环保的建筑体系，被誉为21世纪的“绿色建筑”之一，而且它还是一种节能环保型、能循环使用的建筑结构，符合发展省地节能建筑和经济持续健康发展的要求。另外钢结构的施工有主要构件工厂加工，保证构件质量，现场组装速度快，能大大缩短工期等特点，在很大程度上满足现在社会节奏快的步伐，得到了业主的认可。在商业建筑、高层建筑、大型工厂、大跨度空间结构、交通能源工程、住宅建筑中更能发挥钢结构建筑的自身优势。

二、建筑钢结构设计现状及存在的问题

近些年来我国建筑钢结构发展迅速，建成了或正在建设一大批大跨度及超高层钢结构，如鸟巢、水立方、国家大剧院、中央电视台、上海环球中心、广州电视塔等，这些项目的建设使我国钢结构的设计水平得到很大提高。一些由我国自行设计的项目达到一个新的水平，如361米跨度的斜拱马鞍形网壳—南京奥体中心，122米索承网壳—济南奥体中心等工程都是建筑方案新颖，结构受力合理，节省钢材，符合我国国情的好作品。但也应该指出，当前一些重大项目基本上都由国外设计，其中不少项目结构方案不够合理，用钢量太大，造价惊人，不符合 中国国情。在设计体制、设计理念、设计水平、设计质量、设计人员素质方面，还远远不能适应，还有许多待解决的问题。

1、项目层层转包造成设计质量下降。主要表现在：当前各大设计院的设计任务相当繁重，所承揽的工艺及综合专业部分设计收费较高，而钢结构部分费工费力收费低，不愿意承接钢结构设计任务，或者缺乏钢结构的设计经验，故往往将钢结构部分分包给另外一些单位。而其中不乏一些无资质的单位，拿到工程后，用买来的图标搞设计，设计质量低劣，使工程存在重大质量和安全隐患。

2、设计深度不够以及设计图纸与实际不符。一些设计院出于各种原因将自己的设计任务转驾给加工企业，在施工图阶段就要求施工单位参与设计，而国内目前大部分钢结构企业的设计人员仅仅是具备深化设计水平，对结构计算可以说根本就没有基本的概念，更不要说结构计算分析了，虽然有设计院人员的监督配合，但是这样的设计人员直接进行施工图设计势必造成图纸质量下降。另外不少设计单位，钢结构的设计水平比较低，承担工程的设计者缺乏实践经验，更缺乏钢结构的设计知识，盲目照搬规范，套程序，对关键技术不进行研究，对关键的“节点设计”不分具体情况一律采用“全焊接节点”或“全铸钢节点”，至于这种节点是否安全、构造是否合理、是否能做出来心中一概无底。更有甚者直接将应该设计的“节点构造”、“支座详图”等都交给加工企业去完成，设计院只做到“方案设计”或初步设计的深度，将施工图交给加工厂，加工厂缺乏计算软件，又将施工图任务转包出去，由于这些分包单位缺乏专业配套知识，对设计总体要求不明确，往往所做出的图纸不符合原设计要求，存在严重的质量隐患。

3、对国外设计方案照抄照搬，对不合理的方案不敢于提出疑问，认为外国的就是优秀的，存在严重的崇洋媚外心理。目前我国许多重大钢结构工程都采用了国外的建筑方案，但其结构方案有的也存在很多不合理的地方，而作为配合建筑方案出结构施工图的国内结构师一般不会提出这些问题，从而造成了用钢量太大、造价惊人等不好的情况。由于国外结构工程师对我国地震和风荷载的特殊情况了解得不深，故设计方案在抗震设计等方面存在诸多不合理的地方，这就要求我们及时提出予以更正，避免社会资源的浪费。

三、钢结构建筑施工及存在的问题

钢结构建筑可分为轻型钢结构(含门式钢架)、重型钢结构、高层钢结构、空间钢结构(含网架、网壳、空间桁架)、住宅钢结构五大类。包括工厂制作和现场安装两个过程。钢结构施工就是将加工制作好的构件，按照一定的次序，吊装、拼装到设计预定的位置，然后进行测量校正、连接固定，逐件逐单元地集成并最终形成结构体系的过程，其安装工艺方法根据钢结构工程类型现场决定。施工现场焊接常用手工电弧焊，特殊情况下使用钨极氩弧焊、CO2气焊保护焊。切割方法：氧一乙炔焰气割，砂轮机切割。

1、钢结构的加工一般都在加工企业的生产车间进行，由于目前国家对钢结构这个行业的准入制度不健全，一些所谓的钢结构企业，就是几个会电焊的工人，还有几台焊机和氧气乙炔气瓶而已，对于焊接工艺等钢构件加工知识和制度一无所有，所以对基本加工精度都很难保证。

2、钢结构工程的结构特点和安装工艺方法决定了焊工的工作环境：高空作业；露天作业；多工种交叉施工作业；操作空间有限，多障碍环境作业；操作位置多变，现场交通不便；施工场地有限，现场临时堆放材料设备多；高温、严寒、雨雪雾风等恶劣气象环境；夜间、光线灰暗能见度低的环境；接触带电导体、金属构件的环境；接触易燃易爆材料环境；接触高温热辐射的环境。在这样的工作环境下要达到施工质量的要求的话对工人的素质要求是相当高的，而且对施工企业安全措施的投入的要求也是非常高的。但是现实情况是工作生活环境和卫生条件相对较差，且现场操作环境比较恶劣收入不高很难留住手艺比较好的工人，造成了工程现场施工人员普遍素质不如加工工厂工人素质；另外施工企业为了追求利润对安全措施的投入少，造成工地后勤保障普遍跟不上，安全投入不够，劳保用品发放不及时，防护措施落实不到位，很多时候施工工人都是冒着生命危险在工作，工人很难安心作业，这就导致了现场施工质量不达标等问题。

3、目前建筑钢结构施工企业普遍实行项目经理负责制，公司对项目部进行考核，考核的标准就是以这个项目能否尽快完工，尽快收回工程款，因此项目部成员普遍存在重视进度，而对质量和安全则存在得过且过的心理。施工焊缝的检测基本上就是走过场，安全措施的投入基本是为了应付检查，项目部的职责就是把这些事情能应付过了事。施工企业普遍认为质量的目标就是不出问题，而不是满足规范要求；而安全则普遍认为是个光投入不见效益的工作，所以能省则省。

4、项目从业人员素质普遍不高。一些企业项目部的成员素质不高，对钢结构的基本知识尚且了解不多，简直就是一个公关人员，更不要说施工焊缝的质量以及钢结构的施工工艺了。图纸看不懂，施工组织设计也看不懂，现场施工更看不懂，安全措施怎么做不懂，这样的人才在现场只是为了把业主、监理等相关方关系做好，对工程质量及安全根本没有概念，也不懂这些如何操作。同时业主、代建、监理、检测等相关人员，有相当一部分是由于缺乏钢结构专业知识，另外还有一部分是由于社会风气还有自身素质的问题，对于工程上的问题也没有给予足够的重视，完全顺服于潜规则或者是主动潜规则。

四、结束语

综上所述，目前钢结构在工程中的应用得到逐步推广，钢结构工程的质量管理也应加快完善的步伐。在分析钢结构工程质量管理现状及存在问题的基础上，我认为应该从以下几个方面进行完善。首先是从业人员的素质。彻底的执行对相关从业人员实行资格认证制度，在主观方面屏蔽掉质量和安全隐患。其次相关企业的素质。彻底执行国家关于钢结构行业准入制度的规定，对申请进入该行业的企业进行严格的评审，避免那些根本不具备能力的企业参与到这个行业里面来。最后是加强国家的监管，加大打击力度，使这个行业里一些不良的潜规则被打破，使好的方面发扬光大，在国家有力的大手的引导下，把整个行业引导到正确的轨道上来。

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[5]冯剑.钢结构工程施工质量管理方法及体系的建立[D].南昌大学,2007.

作者： 于海浩 男 1982年4月4日出生一级建造师

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。