建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作主要工序

申請(qǐng)免費(fèi)試用、咨詢電話：400-8352-114

一、概論
　　由于鋼結(jié)構(gòu)工程一般都是作為高層建筑的核心部位和受力結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量的好壞直接影響到建筑物的安全性、結(jié)構(gòu)性和耐久性，輕則影響正常使用，重則造成巨大經(jīng)濟(jì)損失和重大的人員傷亡。因此建筑鋼結(jié)構(gòu)工程被列為專項(xiàng)工程，國(guó)家及地方建設(shè)部門對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量非常重視，也相應(yīng)的制訂和頒布了多種含及分項(xiàng)工程方面的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程。行業(yè)中的許多專家多年來(lái)致力于此方面的研究，從不同的角度編寫了大量專著和文獻(xiàn)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程從設(shè)計(jì)到施工，從新工藝到新技術(shù)的應(yīng)用等方面做了很大的貢獻(xiàn)。
　　廣東省作為沿海地區(qū)和全國(guó)改革開(kāi)放經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前沿，近幾年來(lái)建筑業(yè)的發(fā)展也是有目共睹。建筑工程不僅僅是滿足人們的工作、生活、居住功能的場(chǎng)所，更是成為城市建設(shè)的一道亮點(diǎn)和城市的風(fēng)景線，隨著城市土地的大量開(kāi)發(fā)和土地資源的日益稀薄，高層建筑已經(jīng)成為城市建設(shè)發(fā)展的主流趨勢(shì)和城市名片。隨著高層建筑的日益普及，鋼結(jié)構(gòu)工程日益發(fā)揮其施工速度快，周期性短、節(jié)約模板、強(qiáng)度高、施工快，便于預(yù)制安裝等優(yōu)勢(shì)，所以在工程中應(yīng)用的越來(lái)越廣泛。對(duì)此，國(guó)家針對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工特點(diǎn)，編制了《鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量及驗(yàn)收規(guī)范》，《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》等，廣東省、深圳市已經(jīng)在交工資料中已經(jīng)將鋼結(jié)構(gòu)制作安裝列為單獨(dú)的一個(gè)專門分項(xiàng)。同時(shí)，有些行業(yè)的專家學(xué)者也編制了相關(guān)的鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)的行業(yè)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。例如中國(guó)建筑工程總公司編制《鋼結(jié)構(gòu)加工工藝》等，雖然有各種標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的出臺(tái)和運(yùn)行，但是經(jīng)常還是有一些鋼結(jié)構(gòu)工程出現(xiàn)了這樣或那樣的問(wèn)題，譬如鋼結(jié)構(gòu)工程出現(xiàn)裂紋，構(gòu)件表面涂料脫落等類似的質(zhì)量問(wèn)題，雖然中間極少部份涉及到原材料的問(wèn)題，因?yàn)橐坏┰牧铣霈F(xiàn)問(wèn)題，直接影響到建筑物的安全使用。絕大部分是由于制作加工和施工安裝的問(wèn)題而導(dǎo)致的工程質(zhì)量問(wèn)題。要消除鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量通病是一個(gè)巨大的系統(tǒng)工程，需要在建設(shè)過(guò)程的各階段、參與建設(shè)的各方、設(shè)計(jì)施工的各個(gè)流程和環(huán)節(jié)要引起足夠的重視。同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)的新技術(shù)、新工藝的推廣和應(yīng)用也應(yīng)該加大宣傳力度，使大家能夠切實(shí)的感受到鋼結(jié)構(gòu)工程處對(duì)人們的居住、生活、工作關(guān)系的重要性，最大力度的控制質(zhì)量通病并得到消除。
　　二、鋼結(jié)構(gòu)工程產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題的分析
　　鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量難以保證的原因有很多，也很復(fù)雜，既有工藝不當(dāng)導(dǎo)致的問(wèn)題，也有違反工藝操作造成的問(wèn)題，還有由于施工人員的技術(shù)水平和責(zé)任心造成的問(wèn)題，還有決策者失誤造成的質(zhì)量問(wèn)題。本文主要從建筑鋼結(jié)構(gòu)在制作過(guò)程中最容易發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行分析，希望大家能從中得到一點(diǎn)啟發(fā)：
　?。ㄒ唬?nbsp; 鋼材本身存在的問(wèn)題
　　某單位在加工某大廈1200*1200*60的箱形柱時(shí)，在施焊過(guò)程中突然發(fā)現(xiàn)60mm作為腹板的厚板出現(xiàn)了撕裂現(xiàn)象，肉眼可見(jiàn)清晰的裂紋把板從厚度方向分成兩半，經(jīng)過(guò)NDT檢測(cè)發(fā)現(xiàn)裂紋深度發(fā)生在深度3mm左右，同時(shí)對(duì)同一類型同一批號(hào)的另外幾張板切割的零部件進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)板內(nèi)存在夾層，軋制質(zhì)量不好是造成質(zhì)量問(wèn)題的主要原因。在焊接的過(guò)程中由于焊接產(chǎn)生的焊接應(yīng)力作用將夾層的材料拉開(kāi)。由此出現(xiàn)了厚板沿厚度方向撕裂的現(xiàn)象。
　　原因分析：由于使用部位的特殊性，該零部件在構(gòu)件中作為腹板使用，沿縱向上下方向焊接的零部件在焊接形式上開(kāi)的全熔透坡口受力的勁板，由于板內(nèi)部存在的分層，焊接產(chǎn)生的焊接應(yīng)力向外釋放從而沿厚度方向撕裂了板。
　　可以根據(jù)實(shí)際情況采取以下的幾種措施進(jìn)行處理：
　?。?）大量的鋼材內(nèi)部存在的夾層屬于鋼廠本身在軋制過(guò)程中產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題，已經(jīng)超過(guò)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，可以要求鋼廠派人來(lái)核實(shí)，同鋼廠協(xié)商退貨或換貨處理；
　　（2）如果夾層數(shù)量較少可以征求技術(shù)部門和業(yè)主的意見(jiàn)，將信息反饋給鋼廠，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題采取施工補(bǔ)救措施，可以根據(jù)無(wú)損檢測(cè)的結(jié)果，在有問(wèn)題的部位采用氣刨全部刨開(kāi)，超過(guò)本身的深度，然后用等強(qiáng)度焊接材料進(jìn)行填充，完畢后對(duì)表面進(jìn)行處理，在規(guī)定的時(shí)間后進(jìn)行NDT檢測(cè)，同時(shí)對(duì)相同的構(gòu)件取樣進(jìn)行理化檢驗(yàn)，達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求可以繼續(xù)使用；
　?。?）在監(jiān)理的見(jiàn)證下將該零部件割掉，重新?lián)Q上滿足條件的板材，換下的零部件用于非承重和非重要部位或作為輔材使用，完成后在規(guī)定的時(shí)間后進(jìn)行NDT檢測(cè)，做好記錄。
　　可以采取的糾正方案及預(yù)防類似質(zhì)量問(wèn)題的措施：
　?。?）在簽訂鋼材的采購(gòu)合同中，對(duì)采購(gòu)的鋼材的提出探傷特殊要求，這樣要加大采購(gòu)成本。但是從源頭上制止避免經(jīng)濟(jì)損失。
　?。?）對(duì)于已經(jīng)采購(gòu)回來(lái)的原材料，但未進(jìn)入生產(chǎn)流程的鋼板，未開(kāi)料之前，在堆料場(chǎng)對(duì)原材料進(jìn)行100%的NDT檢測(cè)，避免在開(kāi)料和加工過(guò)程中造成的既定損失，把損失控制在沒(méi)有進(jìn)入生產(chǎn)流程之前。
　　（3）對(duì)有特殊要求的用于特殊部位的厚板進(jìn)行Z向性能試驗(yàn)和理化試驗(yàn)，對(duì)材料的質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)可。
　?。?）編制合理的工藝文件。對(duì)于焊接過(guò)程中，特別是采用全熔透焊接的中厚板采用合理的加工制作工藝，技術(shù)部門在施工前做好施工工藝，做好現(xiàn)場(chǎng)的工藝指導(dǎo)，質(zhì)檢部門加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查，特別是監(jiān)督控制焊接人員的技術(shù)水平、焊接方向、施焊次序、焊接過(guò)程中的保溫措施和層間溫度控制等等，采取各方面的保證措施來(lái)防止由于焊接施工造成的焊接缺陷。
　　（二）  在施工流程中出現(xiàn)的問(wèn)題
　　鋼結(jié)構(gòu)的加工流程一般是：放樣    下料    銑端    鉆孔    校正、裝配    焊接    校正、打磨    除銹、涂裝    堆放等。
　　根據(jù)國(guó)家規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)理方對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的要求，結(jié)合本人在鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)近十年的工作經(jīng)驗(yàn)，在加工制作過(guò)程中較易發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題且發(fā)生后處理起來(lái)很棘手的主要是特殊工序和重要工序。一般工序發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題所占的比率很小。在上面的施工過(guò)程中，特殊工序有焊接、涂裝，重要工序有下料，裝配。
　　1、焊接工序。該工序?qū)儆陔[蔽工程，也是最易發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題的工序之一，從2004年某公司的產(chǎn)品質(zhì)量報(bào)表統(tǒng)計(jì)顯示，發(fā)生該工序的質(zhì)量問(wèn)題中：因?yàn)楹附淤|(zhì)量導(dǎo)致的焊縫返修率高達(dá)80%以上，其次是由于上道工序操作不當(dāng)和操作人員的技術(shù)問(wèn)題而導(dǎo)致焊縫質(zhì)量問(wèn)題約占10%，這樣問(wèn)題屬于直接影響工程質(zhì)量的主要問(wèn)題，所以此類型的問(wèn)題必須通過(guò)專業(yè)的檢測(cè)公司運(yùn)用專業(yè)的檢測(cè)工具才可以檢測(cè)、評(píng)判出來(lái)，一般根據(jù)焊縫內(nèi)的缺陷類型分為夾渣、未溶合、氣孔等。
　　原因分析：
　?。?）在X類型坡口熔透焊縫中，在施焊過(guò)程中由于反面的清根不徹底，導(dǎo)致在出現(xiàn)焊縫中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。
　?。?）采用墊板的V類型的坡口焊，由于墊板靠焊縫的一側(cè)墊板表面的氧化皮、鐵銹、油污等未清理干凈或者清除不徹底，直接在上面施焊，事后通過(guò)儀器檢測(cè)發(fā)現(xiàn)墊板處存在質(zhì)量問(wèn)題；
　?。?）由于工藝文件編制的不合理，如焊接位置狹小工作面不能展開(kāi)、坡口的大小的設(shè)計(jì)不滿足施工要求、在焊接過(guò)程中采用的焊接電流不滿足要求、由于焊接工序不正確導(dǎo)致的不可矯正的變形、中厚板的加工事先沒(méi)有進(jìn)行預(yù)熱處理，焊接過(guò)程中的保溫措施及層間溫度的控制不當(dāng)?shù)取?br /> 　?。?）在構(gòu)件的焊接過(guò)程中因焊接方法不合理滿足焊接質(zhì)量要求。采用焊縫手工打底操作時(shí)因焊接質(zhì)量本身不滿足要求而進(jìn)行埋弧自動(dòng)焊接蓋面操作的；采用的埋弧自動(dòng)焊接的焊絲焊劑沒(méi)有按規(guī)定進(jìn)行烘焙和溫度控制；由于焊接操作者責(zé)任心不強(qiáng)而使焊縫表面產(chǎn)生的的缺陷問(wèn)題。
　　可以根據(jù)具體情況采取以下的幾種處理措施：
　?。?）編制正確的工藝文件，特別是對(duì)于采用中厚板焊接的構(gòu)件，要結(jié)合具體的工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)制訂相關(guān)的焊接工藝評(píng)定，做好試驗(yàn)過(guò)程中的記錄，為以后的施工積累經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于坡口的大小，預(yù)留的間隙等嚴(yán)格的按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定。保證工藝文件的制定的準(zhǔn)確性、可操作性、經(jīng)濟(jì)性和適宜性。
　?。?）對(duì)于焊接材料的選擇必須通過(guò)焊接工藝評(píng)定的試驗(yàn)和國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)加以確定，在施工過(guò)程中使用要求嚴(yán)格的按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行用前存放、用時(shí)焙烘，保溫溫度必須控制在規(guī)范要求的溫度之內(nèi)。
　?。?）在裝焊過(guò)程中裝焊件表面的鐵銹、油污、氧化皮等必須按清理干凈，以保證施工焊接過(guò)程中基層工作做好。保證焊接基層的表面處理好。
　?。?）在施焊需要清根的反面必須清理徹底和干凈，保證焊縫達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
　　2.涂裝工序。該工序也是屬于隱蔽工序，對(duì)結(jié)構(gòu)的影響小于對(duì)于建筑功能的影響。也是較易發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題的工序。工序的質(zhì)量問(wèn)題主要表現(xiàn)在：構(gòu)件表面的漆膜大面積脫落和局部脫落，構(gòu)件表面的漆膜脫落、產(chǎn)生流掛現(xiàn)象，漆膜的厚度不夠，漆膜厚度分布不均，漆膜的顏色色差較大。
　　原因分析：
　　（1）構(gòu)件表面的基層處理不徹底，存在鐵銹、氧化皮或者油污等情況，不滿足構(gòu)件表面的粗糙度要求，所以導(dǎo)致附著力不強(qiáng)，特別是涂裝要求比較嚴(yán)格的工程，對(duì)構(gòu)件必須滿足工藝和設(shè)計(jì)的要求。
　　（2）因?yàn)槭┕ぜ夹g(shù)水平的原因。采用的施工工藝比較落后，采用的人工手工操作，例如刷涂和滾涂，導(dǎo)致油漆涂裝的厚度分布不均勻，在施工前后進(jìn)行的補(bǔ)漆導(dǎo)致涂料的顏色色差較大。
　?。?）在施工過(guò)程中避免由于天氣、人員的違規(guī)操作等客觀因素造成的質(zhì)量問(wèn)題，例如現(xiàn)場(chǎng)施工的溫度、濕度條件超過(guò)規(guī)定的要求，對(duì)構(gòu)件缺少保護(hù)等。
　?。?）由于趕工期和搶任務(wù)導(dǎo)致的油漆涂裝中的嚴(yán)重違規(guī)問(wèn)題，此類問(wèn)題將釀成重大的質(zhì)量隱患和質(zhì)量安全。
　　可以采取以下處理措施來(lái)糾正和預(yù)防質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生和避免潛在問(wèn)題的產(chǎn)生：
　?。?）在每個(gè)工程開(kāi)工之前，做好構(gòu)件涂裝試片工藝評(píng)定，以確定構(gòu)件表面所應(yīng)該采取的措施和工藝文件編制的正確性和可操作性，漆膜厚度、油漆實(shí)干、表干的時(shí)間，環(huán)境溫度的影響和控制。
　?。?）保證底漆、中間漆、面漆層之間的間隔時(shí)間及其總厚度的要求，嚴(yán)格按照油漆供應(yīng)廠家提供的資料進(jìn)行施工，避免由于不同組份的涂料之間發(fā)生反應(yīng)而影響涂裝最后的質(zhì)量。
　?。?）對(duì)于構(gòu)件在涂裝前構(gòu)件表面的打砂質(zhì)量滿足質(zhì)量要求，噴涂油漆之前必須把砂粒、毛刺及其需要屏蔽的地方按要求屏蔽好，打砂完畢后兩小時(shí)后必須進(jìn)行構(gòu)件表面的涂裝。
　　（4）剛剛完成涂裝的構(gòu)件必須做好防雨、防風(fēng)沙和灰塵的措施，避免構(gòu)件表面的污染，影響構(gòu)件的感觀質(zhì)量。
　?。?）在噴涂過(guò)程中要防止與其他不同顏色的工程構(gòu)件堆放在一起，避免噴涂過(guò)程中的涂料組分飄動(dòng)的交叉感染。
　?。?）完成作業(yè)后對(duì)于涂裝的工具要及時(shí)的做好碰噴涂器具的清洗保養(yǎng)工作。
　　3.放樣下料工序。該工序?qū)儆跇?gòu)件加工之前的龍頭，其質(zhì)量的好壞對(duì)下道工序存在著直接的影響，甚至導(dǎo)致下料的零部件全部的報(bào)廢，這種情況的發(fā)生是很普遍的，所以在下料之前對(duì)于加強(qiáng)過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)控是十分重要而且必要的。該工序的產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題主要表現(xiàn)在：對(duì)于長(zhǎng)條和薄板類型的零部件在切割中變形比較厲害；由于切割氣體或者板材內(nèi)部存在夾渣和成份分布不均勻而導(dǎo)致的切割面出現(xiàn)馬牙紋、節(jié)瘤、割痕深度超標(biāo)準(zhǔn)；氣割或鋸切的零部件未考慮后續(xù)工序的收縮變形而導(dǎo)致的零部件尺寸超標(biāo)；由于工藝文件編制的失誤而導(dǎo)致的批量零部件報(bào)廢；下料切割的尺寸嚴(yán)重的超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)的要求。
　　原因分析：
　?。?）切割氣體的純度不滿足要求，導(dǎo)致切割面出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，
　?。?）由于鋼材的表面氧化皮在突然受高溫時(shí)爆裂，堵塞割槍出現(xiàn)切割質(zhì)量類似鋸齒、馬牙等情況出現(xiàn)；
　?。?）由于操作工人的技術(shù)水平導(dǎo)致手工操作時(shí)出現(xiàn)了切割線不直，切割面傾斜等質(zhì)量問(wèn)題；
　?。?）由于受力不均勻，長(zhǎng)條形的零部件出現(xiàn)馬刀彎。
　?。?）與操作機(jī)械的軌道、儀器的使用程度和精密度有關(guān)。比如在切割過(guò)程中由于切割機(jī)械使用的年限較久，在行走過(guò)程中出現(xiàn)抖動(dòng)、彈跳等問(wèn)題影響切割。
　　可以采取以下處理措施來(lái)糾正和預(yù)防質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生和預(yù)防潛在問(wèn)題的產(chǎn)生：
　　（1）在批量性的零部件放樣之前做好抽查檢驗(yàn)工作，這樣可以避免大量造成無(wú)法挽回的補(bǔ)救；對(duì)于復(fù)雜零部件制作的模板（件）采用的監(jiān)督檢查制度，把問(wèn)題控制在未開(kāi)料之前。
　?。?）加強(qiáng)對(duì)過(guò)程的監(jiān)控力度，嚴(yán)格實(shí)行“操作者自檢——班長(zhǎng)互檢——專檢員專檢”的“三檢制”，做好過(guò)程記錄監(jiān)督執(zhí)行情況，不能讓“三檢制”流行于形式。
　?。?）在正式切割之前搞好切割前的預(yù)熱工作，防止切割過(guò)程中的鋼材表面氧化皮的突然爆裂，阻塞割嘴，同時(shí)造成切割面的缺陷，避免在下一道工序中在進(jìn)行修補(bǔ)打磨。
　?。?）盡可能的采用自動(dòng)和辦自動(dòng)手工勞動(dòng)，減少人工手工操作，減少人為因素的發(fā)生。
　　4、裝配工序。該工序在構(gòu)件加工的質(zhì)量中占有重要的地位，其質(zhì)量受上道工序的影響較大，所以在裝配前加強(qiáng)過(guò)程的監(jiān)控是非常的重要。該工序的產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題主要表現(xiàn)在：裝配的零部件位置錯(cuò)誤，如3450mm裝成4350mm；零部件的使用錯(cuò)誤，本來(lái)應(yīng)該裝配2#零部件件，裝配的卻是3#另部件；零部件在正確位置上裝配錯(cuò)誤、如板上的孔45mm本來(lái)是朝外，而實(shí)際把45mm朝內(nèi)裝了；裝配的零部件裝配間隙超過(guò)規(guī)范和技術(shù)文件的要求，3mm的間隙現(xiàn)在7mm；有些零部件沒(méi)有經(jīng)過(guò)校正就進(jìn)行裝配，裝配完成后已存在的變形沒(méi)辦法消除變形；操作工為圖省事私自切割造成零件上孔位置尺寸超標(biāo)；裝焊區(qū)沒(méi)有進(jìn)行表面處理；由于圖紙尺寸的錯(cuò)誤造成的裝配錯(cuò)誤。