宋増堅(jiān)
(上海凱悅建設(shè)咨詢監(jiān)理有限公司, 上海 200063)
近年來,鋼結(jié)構(gòu)工程由于其自身材料強(qiáng)度高、工廠化制作程度高、施工周期短、材質(zhì)塑性及韌性好以及環(huán)保等特點(diǎn),已在高層、超高層、大型公共建筑及大跨度、體型復(fù)雜、荷載或吊車起重量大的工業(yè)廠房中得到廣泛運(yùn)用。由于鋼結(jié)構(gòu)制作工藝復(fù)雜、精度要求高且現(xiàn)場施工風(fēng)險大、難度高等因素,對監(jiān)理工作提出了較高的要求。因此,派駐現(xiàn)場的監(jiān)理工程師應(yīng)掌握鋼結(jié)構(gòu)方面的專業(yè)知識且有較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),并能根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)工程自身的特點(diǎn),制定相應(yīng)的監(jiān)理實(shí)施細(xì)則,為監(jiān)理過程質(zhì)量控制提供操作依據(jù)。這樣才能真正起到監(jiān)理的作用。
筆者以近期所擔(dān)任項(xiàng)目總監(jiān)的監(jiān)理項(xiàng)目為例,對鋼結(jié)構(gòu)工程的事前控制以及制作和安裝過程的質(zhì)量控制要點(diǎn)作闡述。本項(xiàng)目位于上海市臨港重裝備產(chǎn)業(yè)區(qū)地塊內(nèi),由 12 個單體組成。其中的 3 個大單體為門式鋼結(jié)構(gòu)廠房,跨度均為 24 m,彩鋼板圍護(hù),獨(dú)立基礎(chǔ),建筑面積為 7.8 萬 m2;最大車間面積為 4.7 萬 m2、鋼材總量為 5 000 余 t。工程的特點(diǎn)為:單體建筑面積大,鋼結(jié)構(gòu)連接形式多樣,構(gòu)件類型較多,安裝精度要求高。
鋼結(jié)構(gòu)工程施工分為工廠制作和現(xiàn)場安裝兩個階段。本工程中,這兩個階段本項(xiàng)目均由同一個施工單位完成。為此,實(shí)施前對該單位進(jìn)行了考察,以確保鋼結(jié)構(gòu)工程實(shí)施過程的質(zhì)量、安全及進(jìn)度處于受控狀態(tài)。本次考察的內(nèi)容主要為:企業(yè)資質(zhì),生產(chǎn)規(guī)模,技術(shù)力量,機(jī)械設(shè)備情況,操作工人數(shù)量、素質(zhì)及資格證書,以及相應(yīng)業(yè)績情況等。經(jīng)考察,該單位完全具備條件,有能力承擔(dān)本項(xiàng)目的施工。
施工圖是監(jiān)理質(zhì)量控制的主要依據(jù)之一。筆者作為項(xiàng)目總監(jiān),首先組織專業(yè)監(jiān)理工程師結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)工程的特點(diǎn),對本工程的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行認(rèn)真會審。重點(diǎn)審查圖紙及相應(yīng)資料是否齊全、有無含糊不清或遺漏的地方,建筑圖與結(jié)構(gòu)圖是否有矛盾、尺寸是否有誤等。將圖紙審查意見整理后在圖紙會審時提出,并會同施工單位提出的問題一并整理成稿,由設(shè)計(jì)單位審查簽署會審意見,作為工程施工和監(jiān)理的主要依據(jù)。
實(shí)施方案是施工單位編制的指導(dǎo)工程施工全過程各項(xiàng)活動的綜合性文件,也是監(jiān)理事前控制和主動控制的重要內(nèi)容。監(jiān)理重點(diǎn)審查方案中涉及制作及安裝階段各工序、各分項(xiàng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求,以及為保證構(gòu)件制作質(zhì)量及安裝質(zhì)量而制定的各項(xiàng)具體措施。比如零部件加工方法、工藝流程、工藝措施及構(gòu)件安裝設(shè)備、操作流程、安全質(zhì)量保證措施等。
監(jiān)理要對涉及結(jié)構(gòu)安全和功能的原材料及半成品進(jìn)行進(jìn)場驗(yàn)收,嚴(yán)格按規(guī)定復(fù)驗(yàn),實(shí)施見證取樣送檢。應(yīng)采用超聲波探傷對設(shè)計(jì)要求的全焊透一、二級焊縫進(jìn)行內(nèi)部缺陷的檢驗(yàn),并請有資質(zhì)的第三方檢測。同時按規(guī)定落實(shí)監(jiān)理平行檢測。主要為:專業(yè)監(jiān)理工程師須審查用于工程上的材料的出廠檢驗(yàn)報(bào)告、合格證書、送檢檢驗(yàn)報(bào)告,確認(rèn)合格后方可允許構(gòu)件制作;對所有進(jìn)場的鋼構(gòu)件均應(yīng)進(jìn)行外觀質(zhì)量驗(yàn)收,并審查相應(yīng)的構(gòu)件出廠合格證及質(zhì)保資料,經(jīng)驗(yàn)收合格后方能同意構(gòu)件安裝。
(1)高強(qiáng)度螺栓及地腳螺栓等緊固件的品種、規(guī)格、性能須符合設(shè)計(jì)要求。高強(qiáng)度螺栓連接副出廠時應(yīng)隨箱帶有扭矩系數(shù)和緊固軸力的檢驗(yàn)報(bào)告,連接副應(yīng)分別進(jìn)行扭矩系數(shù)和緊固軸力復(fù)驗(yàn)。本項(xiàng)目每批抽檢 8 套連接副。
(2)高強(qiáng)度螺栓連接摩擦面的抗滑移系數(shù)檢驗(yàn)??够葡禂?shù)試驗(yàn)用的試件應(yīng)由構(gòu)件制作廠加工,每批 3 組試件。表面處理后的摩擦面應(yīng)保持干燥、清潔,不應(yīng)有毛刺、飛邊、焊疤、污垢等;并采取保護(hù)措施,不得在摩擦面上作記號。高強(qiáng)度螺栓連接副的初擰、終擰監(jiān)理要求在 24 h 內(nèi)完成。
鋼結(jié)構(gòu)工程制作及安裝過程涉及的多項(xiàng)檢測,是質(zhì)量控制極其重要的一個環(huán)節(jié)。主要有鋼材原材料有關(guān)項(xiàng)目的檢測、焊接工藝評定試驗(yàn)、焊縫無損檢測、高強(qiáng)度螺栓扭矩系數(shù)及高強(qiáng)度螺栓連接面抗滑移系數(shù)檢測等。根據(jù)要求,監(jiān)理事先對施工單位進(jìn)行了告知與溝通。
監(jiān)理往往忽視鋼結(jié)構(gòu)工程制作階段的質(zhì)量控制,而僅靠構(gòu)件完成后進(jìn)場驗(yàn)收,勢必形成過程監(jiān)理的失控。為此,確保鋼結(jié)構(gòu)制作階段的構(gòu)件質(zhì)量,本項(xiàng)目實(shí)行駐廠監(jiān)理,就像其他類型工程的監(jiān)理一樣,對材料的下料、組裝、焊接、涂裝等各工序、各分項(xiàng)實(shí)施事前和事中控制,同時做好相應(yīng)的檢測工作。
(1)鋼材進(jìn)場前,外觀檢驗(yàn)其品種、規(guī)格、性能等是否符合現(xiàn)行國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求;鋼材的質(zhì)保書是否與鋼板上打印的記號相符;鋼板表面是否有結(jié)疤、裂紋、分層等缺陷。有復(fù)試要求的鋼材,經(jīng)復(fù)試合格后投入使用。
(2)構(gòu)件組裝前,監(jiān)理工程師再次熟悉施工圖紙、組裝工藝、構(gòu)件形式、連接方式、焊接方法、焊接順序及有關(guān)技術(shù)文件等。對組裝完成后的構(gòu)件按設(shè)計(jì)圖紙或原設(shè)計(jì)確認(rèn)的深化圖紙進(jìn)行幾何尺寸及外觀質(zhì)量等檢驗(yàn),驗(yàn)收合格方可進(jìn)行焊接等后續(xù)作業(yè)。
(3)焊接工程是鋼結(jié)構(gòu)制作和安裝的重要分項(xiàng)工程之一。監(jiān)理工程師對事前準(zhǔn)備、過程施焊、成品驗(yàn)收等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)地檢查,切實(shí)做好焊接工程的質(zhì)量控制工作;對所有焊縫進(jìn)行外觀檢查,焊縫表面不得有裂紋、焊瘤等缺陷;對設(shè)計(jì)要求全焊透一、二級焊縫,采用超聲波探傷進(jìn)行內(nèi)部缺陷的檢驗(yàn)。
(4)鋼結(jié)構(gòu)除銹及涂裝是當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)施工單位較易忽視的一項(xiàng)工作,也是鋼結(jié)構(gòu)工程施工的薄弱環(huán)節(jié)。鋼結(jié)構(gòu)除銹及涂裝質(zhì)量的合格與否,直接影響鋼結(jié)構(gòu)工程的使用壽命及使用期間的維護(hù)費(fèi)用,影響鋼結(jié)構(gòu)工程發(fā)生火災(zāi)時的耐火時間及涉及結(jié)構(gòu)安全。為此,派駐現(xiàn)場的監(jiān)理工程師必須具有高度的工作責(zé)任心,嚴(yán)格把好各道工序的驗(yàn)收關(guān),著重做好以下工作:嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求的除銹等級進(jìn)行驗(yàn)收;檢查涂裝原材料的出廠質(zhì)量合格證明書;除銹后按規(guī)范規(guī)定的時間內(nèi)實(shí)施涂裝;涂裝涂刷遍數(shù)及涂層厚度要符合設(shè)計(jì)要求,采用漆膜測厚儀控制油漆厚度;對安裝后涂層損壞處采取補(bǔ)漆處理,保證該處涂裝質(zhì)量;嚴(yán)格進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查驗(yàn)收。
監(jiān)理應(yīng)監(jiān)督施工單位加強(qiáng)其內(nèi)部質(zhì)量管理體系和質(zhì)保體系的運(yùn)行,督促其落各項(xiàng)組織和技術(shù)措施,嚴(yán)格按國家現(xiàn)行的鋼結(jié)構(gòu)有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。監(jiān)理應(yīng)重點(diǎn)抓住以下環(huán)節(jié):安裝方案的合理性及落實(shí)情況、安裝測量、高強(qiáng)度螺栓的連接、安裝焊接質(zhì)量、安裝尺寸偏差的實(shí)測等。同時,監(jiān)理要做好現(xiàn)場巡視檢查、平行檢驗(yàn)和必要的旁站監(jiān)督工作。
(1)定位測量復(fù)核是鋼結(jié)構(gòu)安裝的關(guān)鍵工序。測量專業(yè)監(jiān)理工程師首先要檢查施工單位專職測量人員上崗證書、測量設(shè)備鑒定證書。同時,還要對報(bào)審的測量控制點(diǎn)的保護(hù)措施及平面控制網(wǎng)的測量成果進(jìn)行檢查與復(fù)核;符合要求后予以簽認(rèn)。
(2)本工程系鋼筋混凝土獨(dú)立柱基礎(chǔ),采用地腳螺栓直接預(yù)埋法。地腳螺栓的預(yù)埋質(zhì)量直接關(guān)系到鋼結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量。因此,控制好地腳螺栓的位置、垂直度、長度和標(biāo)高,對于減少螺孔調(diào)整等工作量、提高鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量具有重要作用。基礎(chǔ)混凝土澆筑前,監(jiān)理工程師必須嚴(yán)格檢查預(yù)埋螺栓施工方法的合理性、準(zhǔn)確性、可靠性及各項(xiàng)實(shí)測數(shù)據(jù)是否在規(guī)范允許的偏差范圍內(nèi)。另外,施工時監(jiān)理應(yīng)加強(qiáng)對預(yù)埋螺栓的成品保護(hù),嚴(yán)防因外力造成損壞。
(3)由于本項(xiàng)目地理環(huán)境較差,故使用 50 t 的履帶吊?,F(xiàn)場監(jiān)理根據(jù)安裝方案的操作程序、順序?qū)嵤?gòu)件吊裝的監(jiān)控。吊裝前,清除構(gòu)件表面的油污、泥沙和灰塵等雜物,并做好軸線和標(biāo)高標(biāo)記。鋼柱安裝后及時進(jìn)行垂直度、標(biāo)高和軸線位置校正,隨后屋架梁、支撐系統(tǒng)及行車梁等相繼安裝,并形成穩(wěn)固的空間剛度單元。如當(dāng)天不能形成穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)體系應(yīng)立即采取臨時支承措施。構(gòu)件校正合格并經(jīng)監(jiān)理復(fù)核無誤后,緊固地腳螺母并進(jìn)行柱底灌漿。
(4)高強(qiáng)度螺栓連接是鋼結(jié)構(gòu)工程最重要的分項(xiàng)工程之一,也是目前鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量的薄弱環(huán)節(jié)之一。高強(qiáng)度螺栓連接不合格之處主要包括以下幾方面:高強(qiáng)度螺栓連接面的處理達(dá)不到規(guī)范規(guī)定要求,包括表面處理質(zhì)量、平整密貼質(zhì)量、螺栓孔質(zhì)量等不符合要求;高強(qiáng)度螺栓施擰沒有按照規(guī)范進(jìn)行操作,如不分初檸、終擰而一次完成,不用扭矩扳手而用普通扳手并憑主觀判斷進(jìn)行操作等?,F(xiàn)場監(jiān)理工程師應(yīng)認(rèn)真督促施工單位落實(shí)質(zhì)量保證措施,嚴(yán)格按方案及施工規(guī)程操作,確保質(zhì)量高強(qiáng)度螺栓連接的質(zhì)量。同時,監(jiān)理加強(qiáng)巡視、旁站及平行檢驗(yàn)等各項(xiàng)工作,保證了高強(qiáng)度螺栓的連接質(zhì)量。
(5)本工程采用壓型鋼板作為圍護(hù)結(jié)構(gòu),是當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)廠房常用的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式。常見的問題主要有:彩板接縫、板檁間的連接、彩板配件安裝等節(jié)點(diǎn)構(gòu)造處理不合理或不可靠;彩板任意堆放、不注重成品保護(hù),造成彩板表面不平整、變形及污染等。因此,監(jiān)理工程師應(yīng)切實(shí)做到:安裝前督促施工方制定可操作性強(qiáng)的彩板實(shí)施方案、細(xì)部節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖及質(zhì)量保證措施;實(shí)施過程中監(jiān)理加強(qiáng)巡視檢查、旁站監(jiān)督,嚴(yán)格進(jìn)行檢驗(yàn)批及分項(xiàng)工程驗(yàn)收。另外,需提請有關(guān)方重視壓型鋼板的選型,其剛度必須滿足設(shè)計(jì)要求,以避免壓型鋼板剛度不夠,抗風(fēng)壓能力差,變形過大而引起滲漏及噪音等不良后果。
實(shí)踐證明,在鋼結(jié)構(gòu)施工監(jiān)理過程中,監(jiān)理工程師認(rèn)真執(zhí)行設(shè)計(jì)文件、實(shí)施方案、相關(guān)規(guī)范和有關(guān)規(guī)定,嚴(yán)格把好審核、檢查、驗(yàn)收關(guān),采取巡視檢查、平行檢驗(yàn)、跟蹤旁站相結(jié)合的方法,發(fā)現(xiàn)問題及時提出、及時處理,就能發(fā)揮良好的監(jiān)理作用并取得較好的監(jiān)理成效。本項(xiàng)目于 2014 年底主廠房鋼結(jié)構(gòu)安裝全部完成并通過了現(xiàn)場驗(yàn)收,各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到了預(yù)定的目標(biāo)。