轻型钢结构厂房施工相关问题探讨

张凯

中图分类号：U445.34

随着经济飞速发展和建筑技术的进步，轻型钢结构的应用越来越广泛，它具有建造周期短、质量轻、操作简便、，成本低等优点，已经成为主要的房屋设计结构形式之一。但随着轻型钢结构的应用，由于缺乏良好的控制，相应的工程施工出现了一些质量通病问题，影响了工程质量和使用安全。本文就轻型钢结构厂房的质量通病及防治等相关问题进行探讨。

一、轻型钢结构厂房的特征

1、形成板肋结构体系，抗震性强。一般所见的厂房屋面多为坡屋面，这种坡面的结构一般是十分牢固的“板肋结构体系”，因为这种屋面大多采取三角型屋架体系，在封完它的冷弯型钢构件板材和石膏板之后，就会形成板肋型结构。这种结构体系的抗震和抵抗水平荷载的能力非常强，抗震烈度达到7度以上。

2、结构简洁轻巧，扩大了建筑物的内部空间。与传统的厂房板砖墙体不同的是，轻型钢结构的材质是彩色涂层的压型钢板和夹芯金属板，具有重量轻、安装快速便捷、外观简洁大方的优点，其保温隔热材料以玻纤棉为主，保温隔热效果良好，已经发展呈为轻型钢结构厂房必不可少的外围建材。

3、建造周期短，受环境季节影响小。相较于传统的厂房建造需要的人力，轻型钢结构的建设仅需6个工人在一个月内就可以完成一栋400平方米左右厂房的打地基到装修完成的全部过程，主要因为轻型钢结构厂房在设计、制造和现场安装都是一条龙作业，并且不需要焊接和湿作业，作业施工周期短，大大节约了人力物力。

二、轻型钢结构施工的质量通病及防治

（一）钢柱偏移

1、施工准备：（1）编制钢结构吊装施工组织。其内容包括:计算钢结构构件和连接件数量、选择吊装机械、确定流水程序、确定吊装方法、制订计划进度、确定劳动组织、规划构件堆场、确定质量标准和安全措施等。（2）基础准备和钢构件检验。其内容包括:轴线误差测量、基础支承面的准备、支承面和支座表面标高与水平度的检验、地脚螺栓位置和伸出支承面长度的量测等。基础支承面、支座和地脚螺栓的允许偏差符合有关规定。吊装前应根据《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205—2001)的规定，仔细检验钢构件的外形和几何尺寸，如有偏差，在吊装前应设法消除。（3）必要时验算钢构件吊装稳定性，验算公式请查有关资料。

2、操作工艺：（1）钢桩的吊装方法与装配式钢筋砼柱相似。对钢柱可采用双机抬吊的方法进行吊装。起吊时，双机同时将钢柱平吊起来，离地一定高度后暂停，移去运输平板车，然后双机同时打开回转刹车，由主机吊独起吊，当钢柱吊装回直后，撤走副机，由主机单独吊装，将钢桩插进锚固螺检固定。（2）初校钢柱，待垂直偏差控制在20mm以内，使起重机脱钩。其垂直度用径纬仪检验，如有偏差， 用千斤顶纠正。钢柱位置的最后校正，使其安装偏差符合有关规定。然后在柱四周用10mm厚的钢模定位，用电焊固定，钢柱复校后，再紧固锚固螺栓，并将承重块上下点焊固定，防止走动。

3、预控措施：（1）预埋螺栓位置用定型卡盘卡住，然后浇筑砼。 （2）柱底部预留孔应放大样，确定孔位后再作预留孔。

（二）地脚螺栓位移

1、施工准备：（1）钢构件预检与配套。吊装单位应根据制造厂的测量报告，对钢构件进行复检和抽检。对钢构件预检的计量工具和计量标准应与制造厂一致。现场吊装应根据预检数据采取相应措施， 以保证吊装顺利进行。根据安装施工流水顺序进行构件配套。（2）钢柱基础检查。柱基的定位轴线、基准标高直接影响钢结构的安装质量。安装单位对柱基的预检重点是定位轴线间距、柱基面标高和地脚螺栓预埋位置。（3）标高块设置及柱底灌浆。根据钢柱预检结果，在柱子基础表面浇筑标高块。待第一节钢柱吊装、校正和锚固螺栓固定后，要进行钢柱的柱底灌浆。（4）钢构件堆放。根据安装流水顺序由中转堆场配套运入现场的钢构件，利用现场的装卸机械质量将其就位到安装机械的回车半径内。（5）安装机械的选择。（6）安装流水段的划分。

2、操作工艺：（1）在吊装第一节钢柱时，应在预埋的地脚螺栓上加设保护套，以免钢柱就准时碰坏地脚螺栓的丝牙。（2）根据钢柱重量和起重机起重量，可采用双机抬吊或单机吊装。（3）钢柱就位后，先调整标高，再调整位移，最后调整垂直度。柱子要按规范规定的数值进行校正，标准柱子的垂直偏差应校正到零。为了控制安装误差，一般选择标准柱的柱基中心线为基础点，用激光经纬仪以基础点为依据对标准柱子的垂直度进行观测。标准柱一般是选择平面转角柱为标准柱。其他柱子通常以标准柱为依据用丈量法测定。（4）钢柱轴线位移校正，以下节钢柱顶部的实际柱中心线为准，安装钢柱的底部对准下节钢柱的中心线即可。

3、预控措施：（1）在预埋螺栓的定位测量时，厂房若从第一条轴线依次量测到最后一条轴线，往往容易产生累计误差，故宜从中间开始往两边测量；（2）预埋地脚螺栓尽量不要与硂结构中的钢筋焊接在一起，最好有一套独立的固定系统，如采用井字型钢管固定。在硂浇灌完成后要立即进行复测，发现偏差及时处理；（3）预埋完成后，要对螺栓及时进行围护标示，作好成品保护。

（三）连接板拼装不严密

1、施工准备：（1）先检查建筑物各部分的位置是否正确，精度是否满足《钢结构工程施工及验收规范》的要求，尺寸有误差时应予调整。（2）构件接触面必须进行处理，增加摩擦面间的摩擦。（3）电动板手的校正。

2、操作工艺：（1）安装高强度的螺栓，螺栓应自由穿入孔内，不得强行敲打，并不得气割扩孔。穿入方向宜一致并便于操作。（2）高强度螺栓的安装应按一定顺序施拧，宜由螺栓群中央顺序向外拧紧，并应当天终拧完毕。（3）高强度螺栓的拧紧，应分初拧和终拧。对于大型节点应分初拧、复拧和终拧。复拧扭矩应等于初拧扭矩。（4）高强度大六角头螺栓施拧架用的扭矩扳手和检查采用的扭矩板手，在每班作业前，均应进行校正，其扭矩误差应分别为使用扭矩的±5%和±3%。（5）扭剪型高强度螺栓终拧结束后，应以目测尾部梅花头拧为合格。高强度大六角头螺栓终拧结束后，宜采用0.3～0.5kg的小锤逐个敲检，且应进行扭矩检查，欠拧或漏拧者应及时补拧，超拧者应予更换。 （6）高强度大六角头螺栓扭矩检查应在终拧1小时后、24小时以内完成。扭矩检查时，应将螺母退回30°～50°，再拧至原固测定扭矩，该扭矩与检查扭矩的偏差应在检查扭矩的±10%以内。

3、预控措施：（1）构件在装车运输过程中要采取有效保护措施，卸车堆放必须垫平整；（2）对大型构件的起吊位置，要经过计算确认；多台吊机同步作业时，要统一指挥，平稳起吊；（3）为尽量消除累计误差，构件在拼装时应从中间往两边分，并加强过程量测，发现偏差后，要及时找出原因并调校好；安装过程中如发现偏差过大，千万不能强行校正或随意扩孔，应交设计采取技术补救措施解决。

目前，钢结构的发展势头迅猛，市场前景乐观，随着钢结构的广泛应用，钢结构的技术难度会越来越大，随之而来安装精度要求也越来越高，质量问题也会愈来愈受关注。我们应及时掌握新技术、新工艺、新方法，树立良好的质量意识，从大处着眼，小处人手，切实有效地实施工序管理。既做好质量预控工作，也要重视过程控制和成果校核。只有这样，才能很好地控制质量，防止安装质量事故发生。

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