□文 /王麗平
近年來鋼結構以其重量輕、材料強度高、工廠化預制程度高、施工周期短等優(yōu)點廣泛地應用于工業(yè)建設項目中。鋼結構安裝工程構件數(shù)量多、節(jié)點連接復雜、影響因素多,施工過程中容易出現(xiàn)這樣或那樣的問題以至于對整個建筑結構的質量產(chǎn)生影響,因此實施過程控制,提高安裝質量對保證鋼結構投入使用后的功能至關重要。
蓬萊及曹妃甸天然氣利用項目龍口終端改擴建工程,包括1個鋼結構廠房、4個鋼結構罩棚、2個鋼框架平臺、3個管廊,其中天然氣壓縮機廠房(長×寬×高)48.6m×18m×10.5m、三層分餾裝置框架平臺(長×寬×高)48.6m×18m×10.5m、主管廊兩層(PR-1)寬5m、長178m。鋼結構全部采用H型鋼現(xiàn)場預制、高強螺栓連接。鋼結構安裝主要包括鋼柱安裝、鋼梁安裝、高強螺栓安裝,壓型板安裝。
鋼結構加工件尺寸精度不夠;高強螺栓孔現(xiàn)場安裝隨意擴孔;帶地腳螺栓基礎螺栓中心偏差較大,造成立柱安裝困難;高強螺栓初擰變終擰;墊板焊接后不打掉;除銹不徹底,涂刷底漆后局部返銹現(xiàn)象頻現(xiàn);防火涂料遍數(shù)不夠,漆膜厚度不達標;表面漆保護不好,污染嚴重;立柱墊板下墊鐵不規(guī)范,造成二次灌漿困難。
1)抓好基礎工程施工質量。由于鋼柱基礎全部為帶地腳螺栓的獨立鋼筋混凝土基礎,在鋼結構構件的孔眼、孔距是加工廠提前預留的現(xiàn)場不能對其調整,所以必須保證鋼筋混凝土基礎上預埋的地腳螺栓的中心距、螺栓標高、混凝土基礎上平面標高、螺栓間距等嚴格符合設計圖紙要求。主要采取拉軸線方向通線檢查螺栓中心距和螺栓間距、用經(jīng)緯儀檢查測定螺栓標高和基礎上平面標高、用小手錘檢查地腳螺栓焊接牢固程度,澆筑混凝土時用定型模板協(xié)助。這樣保證了預留螺栓位置準確無誤。
2)現(xiàn)場制孔的控制。在施工過程中,有些安裝孔仍需現(xiàn)場擴孔,對于這些情況要求施工單位提前做好準備(包括圖紙的審核、人員安排、施工設備的準備等),必須采用磁力鉆進行鋼結構制孔施工,絕對不允許用氣割擴眼。另外要從源頭就重視制孔精度。
螺栓孔及孔距允許偏差應符合GB50205—2001《鋼結構施工及驗收規(guī)范》的有關規(guī)定。
在現(xiàn)場進行鋼結構構件加工過程中,采用直尺、鋼尺、卡尺對每個螺栓孔及孔距進行檢查量測,確保每個成品都能滿足設計要求。
3)高強螺栓施工質量控制。高強度螺栓施擰方法采用扭矩法,施擰工藝為初擰→復擰→終擰。采用扭矩法施擰時,按生產(chǎn)廠提供的批號,分批測定高強度螺栓連接副的扭矩系數(shù),該批扭矩系數(shù)平均值應在0.110~0.150范圍內,其標準偏差應≯0.010。每批高強度螺栓連接副的終擰扭矩應由下式計算確定
式中:Tc為終擰扭矩,kN·m;K為高強度螺栓連接副的扭矩系數(shù)平均值;Pc為高強度螺栓的施工預拉力,kN;d為高強度螺栓公稱直徑,mm。
初擰扭矩宜為終擰扭矩的50%,復擰扭矩等于初擰扭矩。復擰后的高強度螺栓連接副經(jīng)檢查合格后,應用油漆劃線標記螺栓與螺母、墊圈與鋼板的相對位置后方許終擰。終擰時施加扭矩必須連續(xù)、平穩(wěn),螺栓、墊圈不得與螺母一起轉動,如果墊圈發(fā)生轉動,應更換高強度螺栓連接副,按操作程序重新初擰、復擰、終擰。終擰完成后,用與復擰不同的油漆在螺母上做標記。
為實現(xiàn)高強度螺栓施擰達到初擰→復擰→終擰三步走的目標,特地要求施工單位派出專人進行扭矩扳手操作,在實施前進行嚴格培訓,熟練掌握不同高強螺栓的扭矩力,分辨、記熟扭矩值,質量員監(jiān)督每個螺栓達到的扭矩值,確保不丟不漏。監(jiān)理專業(yè)工程師現(xiàn)場監(jiān)督施擰過程。
高強螺栓在施工時應注意:強螺栓連接副扭矩系數(shù),抗滑移系數(shù)應進行抽樣復試。高強螺栓連接處鋼板表面處理方法、除銹等級以及摩擦型高強螺栓連接的摩擦面抗滑移系數(shù)應符合設計要求。初擰、復擰、終擰宜在1d內完成。不得使用螺紋損傷及沾染臟污的高強螺栓連接副,不得將高強螺栓兼做臨時螺栓。終擰后,螺栓外露絲扣為2~3扣。終擰1~24h內進行施工緊固質量檢查,節(jié)點抽查數(shù)目為10%且不少于10個節(jié)點,扭矩法檢查,檢查扭矩值應為設計值0.9~1.1倍范圍內,轉角法檢查角度偏差在±30°范圍內。
4)鋼結構梁、柱整體安裝控制。目前鋼結構構件基本是在工廠預制,在現(xiàn)場現(xiàn)行拼裝,構件之間采用高強螺栓連接。一般說來,在加工廠定制的構件,構件外形尺寸,螺栓孔位置是符合設計要求的,只要在施工中控制住柱軸心位置,柱腳標高和柱子的垂直度,安裝工作就能順利進行。
鋼結構安裝應從設有柱間支撐和屋面支撐系數(shù)的穩(wěn)定單元開始,將檁條,支撐、隅撐等全部安裝完畢形成空向穩(wěn)定體系以后再擴展安裝。
檢查鋼結構主體結構的整體垂直度及主體結構整體平面彎曲是否符合GB50205—2001的要求。
1)涂裝前構件表面的毛刺、鐵銹、油污及附著物清除干凈且應符合現(xiàn)行國家標準的規(guī)定
2)鋼柱接頭、梁與梁連接處采用摩擦型高強度螺栓連接,其構件接觸面上應做噴砂除銹處理,處理好的摩擦面上不得有飛邊、毛刺、焊疤或污損等。
3)涂料、涂裝遍數(shù)、涂層厚度均應符合設計要求,不應誤涂、漏涂,涂層不應脫皮和返銹等。涂層應均勻、無明顯皺皮、流墜、針眼和氣泡等。
4)鋼結構防火涂料粘結強度應進行復式。
鋼結現(xiàn)場構安裝是一個比較復雜的系統(tǒng)工程,各安裝環(huán)節(jié)安裝精度要求較高,因此在施工過程中要制定確實有效的質保措施并認真落實,才能確保各工序的安裝質量符合要求,使整體鋼結構工程質量達到預期目的,使建筑物投入使用后的各項功能滿足使用要求。