郑海涛
东方诚建设集团有限公司101313
近二三十年来，高强度钢材的使用，施工技术的发展以及电子计算机的应用使钢结构体系的发展和广泛应用成为可能。工业与民用建筑工程中建筑钢结构工程越来越多，从工业建筑中的轻钢结构厂房到民用建筑中的超高层钢结构大楼、别墅等，建筑钢结构的身影不断出现在人们的视野之中。并且随着社会的飞速发展，高层建筑的不断崛起，钢结构具有抗震能力强、强度高、环保、布置灵活、节约空间、建造周期短、施工速度比较快、变形能力强等特点占领着建筑市场，,特别适合用于跨度大和超高、超重的建筑物中。除此之外，废旧钢结构的材料可以回收再利用也是符合可持续发展的要求，顺应着当今时代的要求。正是由于钢结构有着以上诸多优点，最近几年钢结构迅速的被广泛应用于各个领域。但由于其规模大、结构复杂、专业性强，随着应用越来越多，钢结构的通病也逐渐浮现出来，这些通病直接影响着整个工程的质量，因此，在选材、制作、安装等方面就要有更高的要求。提前发现钢结构工程的通病，做到提前预防、及时纠正对保证钢结构工程的质量有着很大的作用。
关键字：土建；钢结构；质量通病；防治措施；
随着城市化进程的加快，我国建筑市场发展越来越快，各种新材料被应用在建筑领域中。钢结构具有重量轻、强度高、抗震性能好、施工周期短、可靠性高等特点，在土建工程中有十分广泛的应用，在实际中，受各种因素的影响，土建钢结构施工经常会出现一些质量通病，影响到整个土家工程的施工质量，在这种情况下，加强土建钢结构质量通病的分析及防治显得十分重要。
1钢结构焊缝连接缺陷及防范
1.1气孔
气孔主要由于焊缝中存在残留气体造成的表面或者内部缺陷。产生在内部的比较普遍，
形成一般的圆孔或者长形的“虫孔”，造成这种情况的原因主要是由于焊条受潮或者焊条不良外面药皮易脱落保护效果不好，焊件表面有水分、油、生锈，焊机电流参数太强，焊工操作不适当造成手法不稳、速度过快、电弧过长等，特别是气体保护电弧焊，熔池表面没有熔渣盖覆，气体又有冷却作用，熔池凝固比较快，容易在焊缝中产生气孔。
防治措施：
（1）手工电弧焊：选用适当的焊条并注意烘干；焊接前焊件清洁被焊部份，去水、油、锈；降低焊接速度，使内部气体容易逸出；采用焊机参数要求的适当电流；调整适当电弧长度；较厚的钢板，焊接前施行适当的预热工作预热区在焊道两侧，每侧宽度均应大于焊件厚度的2倍以上，且不应小于100mm，或者焊后实施热处理，后热处理应在焊后立即进行，保温时间应根据板厚按每25mm板厚1h确定。
（2）气体保护焊：焊接前注意清洁被焊部位；选用适当的焊丝，若表面出现油污必须用汽油等溶剂揩擦干净，并注意保持干燥；点焊焊道不得有缺陷，同时要清洁干净，且使用焊丝尺寸要适当；减小干伸长度，调整适当气体流量；加装挡风设备；降低速度使内部气体逸出；注意清除喷嘴处焊渣，并涂以飞溅附着防止剂，以延长喷嘴寿命；CO2纯度为99.8%以上，水分为0.005%以下。
（3）埋弧焊：焊缝需研磨或以火焰烧除，再以钢丝刷清除；约需300℃干燥；注意焊剂的储存及焊接部位附近地区的清洁，以免杂物混入；降低焊接速度；焊剂出口橡皮管口要调整高些；焊剂出口橡皮管要调整低些，在自动焊接情形适当高度30-40mm；换用清洁焊丝；将直流正接（DC-）改为直流反接（DC+)。
1.2咬边
焊缝边缘母材上被电弧或火焰烧熔出凹陷或沟槽，使母材的有效截面减小，而且在咬边处还会造成应力集中。
防治措施：
应选择适当的焊接电流，控制电弧长度，尽量短弧焊接，掌握合适的焊条角度合熟练的运条手法；气焊时，应调整合适的火焰能率，焊距与焊条的摆动要协调配合；当咬边深度
或长度超过允许值时，应将咬边处的熔渣清理干净，并用同型号的小直径焊条进行补焊填满。
1.3夹渣
焊接材料质量不好，熔渣太稠;焊件上或坡口内的锈蚀或其他杂质未清理干净;分层焊时，各层熔渣在焊接工程中未彻底清除干净便进行下一层的焊接;电流太小，焊速太快。
预防措施:
采用工艺性能良好的焊条;焊前选择合理的焊接规范及坡口尺寸;坡口两侧要清理干净;在多层施焊时要彻底清理每层的熔渣。
2.高强螺栓连接通病及防治
2.1装配面不符合要求
因螺栓装配面不符合要求，影响螺栓安装和紧固；造成螺栓不好安装，或者螺栓紧固
的程度不符合设计要求；表面有浮锈、油污等杂质，螺栓孔壁有毛刺、焊瘤等；螺栓安装面虽经处理，仍有缺陷。
防治措施：
高强螺栓表面浮锈、油污，以及螺栓孔壁毛病，应逐个清理干净。使用前必须经防锈处理，试拼装用的螺栓，不得在正式拼装时使用。螺栓应专人保管和发放。
处理装配面应考虑到施工安装顺序，防止重复进行。并尽量在吊装之前处理。
2.2螺栓孔移位
在制作零件的时候，因为缺乏科学合理的工艺极易导致螺栓孔出现位移现象，进而不能很好的穿过螺栓。在出现该种问题的时候，应根据连接螺栓的种类，采取针对性的处理措施进行处理，若为普通螺栓，可通过机械扩钻孔法对其进行处理，避免用气隔扩孔；若为高
强螺栓，可先通过不同规格的孔量规进行多次检查，第一次采用小于孔公称直径的量规进行检查，确保每组孔数的百分之八十五通过；第二次采用比螺栓公称直径大的量规进行检查，此次检查应该确保全部通过。经过主管设计同意后对两次检查没有通过的产品进行扩孔或
是补焊后再钻孔等方法处理。
防治措施：
扩孔后直径不能超过原先的2.0mm；补孔的时候，应选取同原孔母材料相同的焊条进行处理，处理后对其进行详细的记录；在安装二次检查通过的高强螺栓时，不能自由传入的，调整时应该采用绞刀。
2.3高强螺栓替代安装螺栓
为赶进度图省事，直接用高强螺栓代替临时安装螺栓一次性固定，当孔位不正，强行对孔时，高强螺栓的螺纹受损，降低连接强度。
防治措施：
严格按照规范对操作人员进行技术交底，先用试孔器100%对孔进行检验，然后用临时螺栓固定，若有不对孔的，要先修孔后再安装临时螺栓，最后卸去临时螺栓，换成高强螺栓。
3钢结构组装
加工用的设备和设施的精度和刚度不符合要求。号料、剪切、拼装、吊装和运输等工艺不当。焊接工艺不合理，其中包括：构件的不均匀受热和冷却；焊缝金属熔化时的热胀，凝固时的收缩；焊接时采用不合理的焊接程序。
防治措施：
（1）合理布置焊缝，避免焊缝之间的距离靠的太近，当材料的长度尺寸大于零件长度尺寸时，尽量减少或不做拼接焊缝；焊缝布置应对称于构件的重心或轴线对称两侧，以减少焊接应力集中和焊接变形；
（2）减少和防治钢结构在各道工序施工时的变形，应在下料、拼装、吊装等系列工艺中采取：下料到剪切,对钢材及剪切后的零件应作认真检查。对于变形的钢材及剪切后的零件应矫正合格,可防止以后各道工序的积累变形。装配时选择合理的装配顺序，一般的原则是先将整体构件适当分成几个部件，分别进行小单元部件的拼装。然后将这些拼装和焊接完的部件予以矫正后,再拼成大单元整体。这样可以防止某些不对称或收缩大的构件焊缝能自由收缩和进行矫正，而不影响整体结构的变形。
（3）拼装时还应注意以下工作:拼装前，应按设计图的规定尺寸，认真检查拼装零件的尺寸是否正确；拼装时，为防止构件在拼装过程中产生过大的应力和变形,应使不同形状零件的规格或形状均符合规定的尺寸和样板要求,同时在拼装时不宜采用较大的外力强制组对,以防构件焊后产生过大的拘束应力而发生变形；构件组装时,为使焊接接头均匀受热以消除应力和减少变形，应做到对接隙、坡口角度、搭接长度和T形连接的尺寸正确，其形式、尺寸的要求，应按设计及确保质量的做法进行。
（4）结构在吊装或运输中防止构件变形的具体措施如下:吊装时应将吊装设备与吊件安排、调整到合理的起吊半径或旋转半径处，避免构件吊起直立过程中产生过大弯矩而变形；吊装刚性较差、易变形的构件，应事先进行加固后再吊装,以防止构件吊装失稳变形；吊装构件时应正确选择吊点;结构不对称或复杂构件在吊装选择重心时,应采用试吊法，将构件吊起离地受力平衡时，即为吊点正确。
4案例分析
4.1案例概述
北京新区产业园项目，占地面积约113333m2。主要施工内容为：1#展示馆、2#办公楼、3#和4#厂房、5#宿舍楼、设备房、停车位等。按照现场和工程的具体特点，可以把工程分为2个施工阶段，第一阶段：1#展示馆和2#办公楼；二阶段：3#和4#厂房、5#宿舍楼、设备房、停车位等。其中，1#展示馆、3#和4#厂房为钢架结构。
4.2施工质量控制要点
4.2.1施工前的准备
钢结构施工期间的质量控制贯穿于整个施工过程，即初步施工应加强准备工作。由于零件数量和形状的可变性，钢结构得以建造加工和相应的计划要求很高。在钢结构施工的初期对零部件和提升
机中使用的材料进行全面检查，并对结构单元进行资格测试。确保项目可以在控制之下进行。钢结构安装的初步准备还包括控制土建工程的施工质量，确保土建工程的成功验收；让钢结构的下一次安装顺利进行。
4.2.2钢结构构件设计
（1）钢结构构件情况。由于此工程钢结构涉及内容较多，所以所采用的构件类型也较多，主要有方形钢柱、圆形钢管柱、焊接H型钢梁、热轧H型钢梁、箱型截面梁等。
（2）钢结构构件连接设计。为了确保钢结构施工质量，构件连接时要严格遵照设计图纸进行，对于不同构件的连接需要采取不同的方式，具体如下:
①梁柱铰接、梁梁铰接以及主要钢梁和混凝土梁的铰接通过螺栓进行连接;
②梁和柱的连接、梁和梁的连接、长梁拼接、斜腹杆与弦杆工地连接等可以通过栓焊连接的方式进行;
③不同类型的钢柱主要通过焊接的方式连接，除此之外，H型钢柱也可通过栓焊方式进行连接;
④吊杆和弦杆、桁架节点主要采取全焊的方式连接。
4.2.3构件运输以及堆放情况
（1）构件在运输或堆放过程中非常容易出现变形，如死弯或者缓弯。出现这种情况的原因包括：
①构件在制作过程中，由于焊接而出现变形，一般表现为缓弯；
②构件在运输过程中由于碰撞而出现变形，一般为死弯；
③构件的垫点存在不合理的情况，比如，上下层垫木不垂直，堆放场地出现沉陷的情况，这些都会使构件出现死弯或者缓弯变形的情况。
（2）为了进一步对这些情况进行解决，可以采取以下这些措施：
①构件出现死弯变形时，一般会使用机械矫正法进行处理，即使用千斤顶或其他的工具进行矫正，或者辅以氧乙炔火焰实施烤后矫正，这些工具的选择都需要根据结构的刚度情况进行，一般首先考虑使用工具进行矫正，以氧乙炔的烘烤为辅。
②结构出现缓弯变形时，可以使用氧乙炔火焰进行加热矫正。一般采用大型的氧乙炔火焰进行枪烤，在火焰烘烤过程中，线状加热大多会在刚性较大或者变形量较大的结构当中；三角形加热常在厚度较大以及刚性较强的构件中应用。
4.2.4钢结构安装质量控制
（1）吊车梁安装
桥式起重机是工业厂房的主要生产设备，为了保证桥式起重机的正常运转，则需要在厂房的柱子上安装钢吊车梁。在钢结构厂房中安装吊车梁，要重视吊车梁纵横轴线的科学矫正：利用经纬仪对厂房的轴线进行水平位置的牵引，对吊车梁的轴线与厂房轴线位置的距离进行精准的调整与划定，在确保两排纵横轴线的位置符合相关标准之后，对吊车梁的跨距进行科学的复查。此外，针对吊车梁垂直方向的矫正：主要是利用悬挂吊坠，对线绳到梁腹板上下两处的距离进行分别测量。结合梁体的实际倾斜程度，利用楔铁块对倾斜度进行调整，确保线锤和腹板上下处于相等的状态。
（2）其它构件安装
针对跨度较大，侧向刚度偏小，腹板宽厚比值较大等类型的构件，要利用专业的计算模式对吊点进行科学的计算处理，才能开展安装操作，并提前采用相应的防护措施，由此避免构件出现局部扭曲，变形或则损坏等情况。此外，在安装时还要避免在构件的主要受力部位或高强度螺栓连接处进行焊接操作，避免碰撞或堆压檩条；确保吊装吊点位置的精准性，避免对构件造成划伤或弯扭等现象。
4.3施工后质量控制
钢结构项目完成后，仍然需要管理和控制每个过程的状态，即施工后的质量管理。施工后的质量管理必须反映每个过程是否满足指定的要求，并且必须检查整个项目的各个方面的完成和接受情况。在检查过程中，应认真仔细检查项目是否符合规定的质量标准。同时，还应检查质量证明文件是否完整。如果确定钢结构建筑项目的建筑质量不符合相关质量标准，则必须再次接受已修订或替换的质量标准。那些经过修订或加强的内容应再次被接受；返工或加固后，它们仍然不能。符合相关质量标准或安全使用要求的人员不得再次被接受。
结语：
在土建工程中，钢结构以重量轻、强度高、抗震性能好、施工周期短、可靠性高等优势得到十分广泛的应用，但由于钢结构施工还算是一门比较新的工艺，在施工过程中难免会出现一些质量通病问题，因此，在实际施工过程中，必须加强对土建钢结构质量通病的分析，并结合具体情况，制定相应的处理防治手段，从而使得钢结构施工在土建工程中得到更加合理的应用。
参考文献：
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[2]孙朝升.从钢结构施工质量通病谈如何编制钢结构施工监理细则[J].福建建筑,2013,(9):78-80.
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