门式刚架轻钢结构厂房工程质量控制

路桥与建筑

门式刚架轻钢结构厂房工程质量控制

陈福民

（抚顺矿业集团公司，辽宁抚顺113008）

摘要：门式钢架轻钢结构，因其适合大跨度单层工业厂房、仓库、办公楼等建筑，其使用范围更加广泛。但由于该类型轻钢结构刚度、整体稳定性受施工质量影响较大，因此，门式钢架在施工过程中应加强质量控制，确保施工质量达到门式刚架轻钢结构质量标准。

关键词：门式轻钢结构；高强螺栓连接付；焊接工艺；质量控制

0 引言

抚顺矿业集团公司1.8亿块页岩烧结砖一期工程联合车间及原料大棚厂房采用门式刚架轻钢结构，钢梁与钢柱均采用H钢现场加工制作，所有钢构件均采用国家标准GB8923—88涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级机械抛射除锈，达到Sa21/2等级。钢梁间、钢梁与钢柱间采用高强大六角螺栓连接。从现场施工质量控制方面，谈该轻钢结构厂房施工全过程质量控制方法。

1 工程概况

抚顺矿业集团公司1.8亿块页岩烧结砖项目一期工程投资7 800万元，建设一条年产页岩烧结砖6 000万块生产线，工程总建筑面积15 712 m2，建有联合车间厂房及原料大棚，厂房内有2条隧道窑用于烧制页岩砖。厂房最大跨度达72 m，厂房高度达26 m，该厂房适宜采用门式刚架轻钢结构，钢柱最大截面尺寸为1 000 mm×250 mm，钢梁采用多段梁组合而成，最大截面尺寸1 350 mm×300 mm，以高强大六角螺栓连接梁与梁、梁与柱端连接板，柱间支撑采用φ159钢管作为柱间钢系杆支撑，屋面采用蓝白相间玻璃钢瓦，以满足防水、耐腐蚀及采光需求。以下按施工质量管理工作程序对轻钢结构厂房施工全过程质量控制方法进行论述。

2 施工准备阶段的质量控制措施

1）在工程开工之前，施工管理人员应尽快熟悉工程图纸、项目有关情况和工程选用的规范、标准，在此基础上，制定较为切实可行的施工组织设计。同时做好审图工作，按照工艺流程对照设备应与设备基础一致，不能存在错、漏、碰、缺现象。且应仔细核对认真各钢架节点标注尺寸是否齐全，是否采用特殊材质的钢材，连接钢构件所选用高强螺栓规格、等级是否达能到设计要求等。

2）为保证焊接质量，焊接前应对钢构件加工场地作业环境进行检查，包括焊接设备、焊工资格、焊接材料、焊接工艺、方案等是否满足设计及规范要求。为保证吊装质量，在吊装前应重点审查吊装方案、安全措施等是否满足安装需求。

3）现场技术人员要做好技术交底工作，与专职质检人员落实工程质量控制点及检查方法，明确原材料验收、隐蔽工程验收及分部（分项）、单位工程验收制度等。

3 施工阶段的质量控制措施

3.1 加工钢构件质量要求

钢构件作为钢结构厂房最基本组成，其结构尺寸应准确无误，这是保证钢结构厂房按照设计图纸安装的前提。加工过程中要避免钢柱、钢梁的扭曲变形，应采取措施，消除扭曲应力，确保钢构件连接板的平整度，应按照设计图纸要求，准确确定钢梁间水平支撑开口位置及檩条托板位置等。碳素结构钢在环境温度低于-16℃、低合金结构钢在环境温度低于-12℃时，不得冷矫正或冷弯曲。矫正后的钢材表面，不得有明显凹面或损伤。钢构件制作应达到现行建筑行业标准JG144—2002门式刚架轻型房屋钢构件标准要求。现场重点检查梁、柱的外形尺寸和梁端、梁间连接板等项目，确保梁与梁、梁与柱之间安装后的严密性，焊接H型钢的允许偏差见表1。

表1 焊接H型钢的允许偏差 mm

项目参数允许偏差截面高度h＜500 500＜h＜1000 h＞1 000 ±2.0 ±3.0 ±4.0 ±3.0 2.0 B/100；不大于3.0 1/1 000；不大于10 H/250；不大于5.0腹板局部平面度/ft＜14 t≥14截面宽度/b腹板中心偏移翼缘板垂直度/Δ弯曲矢高扭曲3.0 2.0

3.2 钢构件施焊工艺要求

焊接钢构件时，要使用与设计钢材材质相匹配的焊条，并且焊条应按说明书规定的烘焙时间和温度进行烘焙。低氢型焊条烘焙后应放入保温桶中。不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条。钢构件施焊前，要检查焊件接头及焊区处理情况。T型接头、十字接头对接焊缝施焊前，应设置引弧板，焊接完成后，采用气割切除引弧板，不得用铁锤敲掉。在焊接中，焊接电流和通电时间是决定工件析热的2个主要参数，可以用大电流、短时间（强焊条件），也可用小电流、长时间（弱焊条件）进行焊接。无论采用何种方式焊接，都应当保证焊接质量，不得出现未焊透或结合面氧化严重，接头区域晶粒粗大，影响接头的力学性能等缺陷。要及时发现钢构件焊接过程中出现的异常情况，如扭曲变形超出标准，应调整焊接电流和时间，采用冷矫正等方式，确保钢梁、钢柱焊接后连接板的连接质量。在焊接腹板、翼缘板中，必须采取措施降低焊接中产生的各种变形，对焊接过程中产生的变形，要采用对称埋弧焊、预热闪光对焊等方法减少焊接过程产生的变形。施焊后，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷，一级、二级焊缝不得有气孔、夹渣、裂纹、电弧擦伤等缺陷，并且一级焊缝不得有咬边、未焊满、根部收缩等缺陷。对于要求全焊透的一、二级焊缝，应采用超声波探伤进行内部缺陷检验，超声波不能对缺陷作判断时，应采用射线探伤，其内部缺陷分级及探伤方法应符合GB11345—2013钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法或GB 3323—2005钢融化焊对接接头射线照相和质量分级的规定。三级焊缝一般仅做外观检查。

3.3 连接用紧固件质量验收要求

钢结构连接通常采用高强度大六角头螺栓连接副、扭剪型高强度螺栓连接副、普通螺栓、地脚锚栓等紧固标准件，高强度大六角头螺栓连接副、扭剪型高强度螺栓连接副出厂应分别随箱带有扭矩系数和紧固轴力的检验报告。GB50205—2001钢结构工程施工质量验收规范规定，对高强螺栓连接构件摩擦面的抗滑移系数应符合设计要求的额定值，一般为0.45～0.55。施工前必须对扭矩扳手进行标定，高强度大六角头螺栓连接副终拧完成1 h后，48 h内应进行终拧扭矩检查，终拧后，螺栓丝扣外露应为2～3扣，其中允许10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣。采用螺栓紧固后，连接板接触面不应小于75%紧贴，用0.3 mm塞尺检测。

3.4 钢结构除涂装质量验收要求

该工程钢结构构件除锈采用机械抛射除锈，除锈等级为Sa21/2。除锈后的钢材表面非常彻底，表面氧化皮和附着物非常少，95%面积无任何可见残留物。涂装时环境温度和湿度要符合要求，一般环境温度5℃～38℃，相对湿度小于85%。施工图中注明不涂装的部位不得涂装，下一步安装需焊接处应留出30～50 mm暂不涂装。该工程钢构件涂层设计厚度0.15 mm，为达到设计要求，在涂装过程中，严格按照规范规定进行涂刷，总共涂刷4～5遍。经检测漆膜厚度达到设计要求。最后应注意的是凡高强度螺栓连接板接触两侧不允许刷油漆或油污，以保证连接板间摩擦力。

3.5 厂房钢结构安装验收标准

厂房钢构件安装时应避免变形，特别是弯曲变形，钢构件的变形、缺陷超出允许偏差时应进行处理，钢结构的柱、梁、屋架、支撑等主要构件安装就位后，应及时进行校正、固定。安装顺序宜先从靠近山墙的有柱间支撑的两品刚架开始，刚架安装后应将其间的檩条、支撑等全部安装到位，并检查其铅垂度，然后以这两品刚架为起点，向房屋另一端顺序安装，当天安装的钢构件应形成稳定的结构体系。对于所有钢构件在运输、堆放、吊装过程中必须采取措施，减少弹性变形，杜绝塑性变形的产生。

在钢构件吊装前，检查预埋螺栓位置，应符合GB50204—2002混凝土结构工程施工质量验收规范有关要求。地脚预埋螺栓中心偏移允许偏差10 mm，螺栓标高允许偏差+20 mm，螺栓露出长度允许偏差+30 mm。

门式轻钢结构厂房钢柱柱脚与混凝土基础连接分为刚结和铰结两种形式，首先，钢柱和支撑等配件安装就位并经检测校正几何尺寸无误后，对柱脚底板用调整螺母进行水平度校准，在整个厂房钢构件安装过程中，准确安装钢柱是其它钢构件顺利安装的前提条件。其次，屋面钢梁吊装前，应在地台上对多段组合钢梁拼装并对跨度进行测量，符合设计要求后再安装，梁与柱间应用高强大六角螺栓连接，应初拧，不得一次锁紧，待钢柱、柱间支撑等各构件固定后，复测钢柱垂直度、轴线和标高，达到规范要求后，再对高强度大六角螺栓进行终拧。在此过程中，应及时对钢柱的轴线位置监测，轴线超过规范允许数值，应及时调整。钢梁固定后应及时安装檩条，檩条间设置拉条并拉紧固定，但注意不应将檩条拉弯。最后再对柱脚进行二次灌浆固定,当柱脚为铰接时,二次灌浆的预留空间小于50 mm，柱脚为刚性连接时，二次灌浆的预留空间应小于100 mm。在屋面板安装时，应注意屋面板与檩条连接的螺钉中心距应小于300 mm，厂房屋面端部和屋面板端头连接螺钉间距要加密。在角部、檐口或突出物周围，设置密封性能和外观良好的泛水板或包边板。屋面板上下搭接长度不小于120 mm，玻璃钢瓦头挑出封檐板50～70 mm，屋面板与檩条的固定连接处采取打胶防漏雨措施。

4 竣工验收前质量控制

对门式刚架轻钢结构厂房竣工前施工质量控制包括：

1）按照划定的检验批、分部（分项）、单位工程验收标准，整理工程档案资料，要符合主控项目、一般项目验收规范要求，内业资料方面应达到竣工验收要求。

2）检查已经安装完成的门窗、屋面板是否有渗漏情况，如果有渗漏，要及时分析原因，采取必要措施，及时整改。

3）竣工验收前，对钢结构厂房安装过程中破坏的钢构件表面涂层、现场焊接处进行补刷油漆，确保钢结构厂房整体结构防腐耐久性能达到设计要求。

5 结语

本工程联合车间及原料大棚厂房采用的门式刚架轻钢结构，该结构具有工程质量容易控制，施工进度快，工程造价较低等特点，能满足生产工艺对大跨度厂房的需求。随着社会发展进步，对大跨度厂房的需求将更多，这种门式轻钢结构也将广泛应用在各个领域。

参考文献：

［1］CECS 102：2002门式刚架轻型房屋钢结构技术规程［S］.北京：中国计划出版社，2003.

［2］GB50205—2001钢结构工程施工质量验收规范［S］.北京：中国计划出版社，2001.

［3］GB50300—2001建筑工程施工质量验收统一标准［S］.北京：中国建筑工业出版社，2001．

［4］GB50204—2002混凝土结构工程施工质量验收规范［S］．北京：中国建筑工业出版社，2002．

［5］GB50202—2002建筑地基基础工程施工质量验收规范［S］．北京：中国建筑工业出版社，2002．

［6］JC316—82普通玻璃钢波形瓦［S］.北京：中国建材工业出版社2002．

［7］陈祝年．焊接工程师手册［M］.北京：机械工业出版社，2002．

［8］曹力．建筑工程现场监理工程师手册［M］.北京：中国计划出版社，2005．

【责任编辑：陈毓】

Engineering quality control of door frame light steel structure

CHEN Fumin
(Fushun Mining Group Co.,Ltd.,Fushun 113008,China)

Abstract：Door frame light steel structure is suitable for large-span single-layer industrial workshop,warehouse,office buildings, the use scope is more widely.As a result of this type of light steel structure stiffness,the overall stability are greatly influenced by the construction quality.So the door frame should be strengthened in the process of construction quality control,to ensure the construction quality reaching the door type rigid frame light steel structure quality standards.

Key words：door type light steel structure;high strength bolt connection;welding process;quality control

中图分类号：TU391

文献标志码：B

文章编号：1671-9816（2017）05-0081-03

DOI：10.13235/j.cnki.ltcm.2017.05.023

引用格式：陈福民.门式刚架轻钢结构厂房工程质量控制［J］.露天采矿技术，2017，32（5）：81-83.

收稿日期：2017-03-12

作者简介：陈福民（1962—），男，汉族，河南濮阳人，工程师，毕业于辽宁工程技术大学，现任抚顺矿业集团公司计划与工程管理部主任，主要从事工程建设管理工作。