時間：2023-08-08 09:22:59
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隨著國民經濟的不斷發(fā)展，在工程建設過程中，由于輕鋼結構本身具備自重輕、強度高、施工工期短等獨特的優(yōu)點，故現已被廣泛應用于工程建設領域，尤其在工業(yè)廠房中的應用更為普遍。隨著輕鋼結構在工程建設領域的廣泛應用，其不足之處也受到了工程界的廣泛關注，特別是輕鋼結構在安裝過程中的質量問題層出不窮，主要呈現出其復雜性、嚴重性、可變性及頻發(fā)性等特點。
1.地腳錨栓位置偏差、螺桿損壞
1.1存在的問題
首先，在基礎施工過程中，由于地腳錨栓預埋時定位不準確、地腳螺栓固定不牢靠等原因導致地腳螺栓位置偏移較大，其位置超出了《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》要求的允許偏差，給后續(xù)的鋼結構安裝工序帶來了嚴重的安裝質量問題。例如某工程吊裝前對其基礎復測時，發(fā)現螺栓的位置偏位較大，最大誤差為40mm，已超出了規(guī)范允許偏差，因此給后續(xù)的鋼結構柱子的安裝帶來了嚴重的安裝質量問題。
其次，在澆筑基礎混凝土和基礎回填時未對預埋的地腳螺桿采取有效保護措施，從而導致地腳螺栓的螺栓彎曲、螺紋損壞等現象，由此也給柱子的安裝埋下了質量隱患。
1.2對策
在輕鋼結構廠房的基礎工程施工過程中，運用專用的預埋模板（模板根據施工圖中螺栓與軸線位置關系采用δ5～δ6鋼板進行制作）對地腳螺栓進行準確定位，定位后將螺栓與基礎短柱的鋼筋籠焊接固定。如某工程為4根M24地腳螺栓，制作的地腳螺栓預埋模板（見圖1），在施工過程中先利用模板對一組螺栓相對位置定位，再利用模板控制線與軸線之間的關系將此組螺栓準確定位，這種運用預埋模板的施工工藝，既能對地腳螺栓進行準確的定位又提高了施工的效率。
圖1 某工程定位模板圖
地腳螺栓定位固定后，對照施工圖紙重新檢查螺栓的位置，經復查正確后方可澆筑混凝土，在澆筑混凝土過程中也應隨時檢查螺栓的位置偏差以便在混凝土終凝前及時進行調整。
鋼結構施工單位與土建施工單位共同協作完成地腳螺栓預埋工作，鋼結構施工單位應給予土建單位詳細的施工技術交底。針對各工程特點，在地腳螺栓預埋前均對土建施工單位做出詳細的技術交底。
地腳螺栓預埋完成后澆筑混凝土前均應對地腳螺栓螺牙采取一定的保護措施。采用一次性塑料袋用膠帶纏繞進行包裹保護，鋼結構安裝時撕開地腳螺栓保護膜后，安裝十分便利。
混凝土澆筑完成后的地腳螺栓應采取箱、盒等保護措施，并嚴禁利用已預埋的螺栓作施工牽引或矯正使用，嚴禁基礎回填時受到施工機械或其他外力的擾動。
鋼結構安裝前，鋼結構施工單位必須對地腳螺栓進行復測，并與土建單位做好相應的交接記錄，即做好對上道工序的交接驗收工作。
2.構件變形引起的安裝偏差不符合要求
2.1存在的問題
對于跨度或長度較大的鋼梁等橫向構件，由于吊裝前未對構件產生的變形及時校正以及吊裝時選擇吊點位置不當等原因，使構件吊裝時處于變形狀態(tài)，安裝后導致構件安裝偏差不符合規(guī)范及設計要求。
2.2對策
在構件吊裝前，必須對運往現場的構件長度、水平度、垂直度和連接節(jié)點的位置等進行詳細的檢查，必須保證構件符合《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》和設計要求。若當構件存在變形時，應按照規(guī)范規(guī)定和設計要求進行校正。在某工程施工過程中，跨度為30m的鋼梁，鋼梁截面為H1100×300×16×24的焊接H型鋼，在安裝前對所有鋼梁截面高度、長度、翼緣板垂直度、側彎矢高、拱度等均進行了測量，針對測量時所發(fā)現的問題進行了相應的校正，保證了構件的安裝偏差在規(guī)范允許范圍內。
凡是跨度或長度尺寸較長、側向剛度較差的構件，在吊裝之前應正確的選擇吊點，可通過計算或試吊法進行確定，必要時按構件的結構特性予以加固，以防止構件再產生變形。在吊裝30m鋼梁時，現場項目部根據構件重心和現場的實際情況，合理選擇吊點。由于構件較長、側向剛度差，最終采用雙機抬吊，選擇四個吊點進行吊裝，構件在吊裝過程中未發(fā)生拱度和側向彎曲變形，保證了構件安裝的偏差在規(guī)范允許范圍內。
當構件吊裝就位，發(fā)現安裝連接的尺寸、位置有偏差時，必須采取有效的糾正措施，不得強行安裝、私自改變連接位置或尺寸。
3.鋼構件防腐涂料涂裝不符合要求
3.1存在的問題
鋼結構涂刷防腐油漆后，未起到防腐保護作用，構件表面產生返銹、流墜、褶皺、裂紋；經漆膜測厚儀檢測，防腐油漆涂層厚度不符合設計和施工規(guī)范的要求。
3.2對策
構件表面除銹處理時，應嚴格按照設計和施工規(guī)范要求進行處理，并保證除銹等級符合要求。
對易沉淀的油漆，必須在使用前進行攪拌，以防止產生沉淀，造成涂裝不均勻。
兩個廠家的油漆不得摻合使用，若需摻合使用，必須經相關試驗合格后，方可使用。
配料時，必須根據試驗確定的品種、數量，不得任意摻合催干劑、稀釋劑，以防發(fā)生不正常的快干或慢干現象。
涂裝時的環(huán)境溫度和相對濕度應符合涂料的產品說明書和《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》中的要求，涂裝后應加以保護。
油漆的涂刷遍數和厚度按照設計圖紙和《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》中的要求執(zhí)行，每涂刷一遍及涂刷完成后均使用漆膜測厚儀進行檢測。
4.鋼結構高強螺栓連接不符合要求
4.1存在的問題
圖2 螺栓外露長度不統(tǒng)一圖
鋼結構螺栓的螺帽擰緊程度不一，同厚度連接件螺桿露出螺母長度不均、孔位偏差時采用氣割或電焊進行擴孔。圖2為某工程高強螺栓終擰后，螺栓外露長度的實際情況。
高強螺栓擰緊后扭矩值不符合設計和規(guī)范要求，產生超擰或欠擰，嚴重影響連接節(jié)點的可靠度。在工程施工過程中常遇到以上兩種質量問題。某工程使用的高強螺栓為M20×75，根據T=K×P×d（扭矩系數K=0.128）計算得出終擰扭矩值為435kN?m，但在實際終擰時，發(fā)現扭矩扳手扭矩值卻為325kN?m（屬欠擰）和625kN?m（屬超擰）。
4.2對策
擰緊高強螺栓時，按正確的程序依次由中間向外側對稱進行，擰緊高強螺栓的工具必須與螺栓的規(guī)格一致，嚴禁兩人合力或用套管加大臂長的方法擰緊，以防超擰或受力不均勻。使用螺栓的長度應符合設計要求，現場不得任意更改螺栓長度和隨意替換使用。
安裝前，對構件上的孔徑和孔距進行復核，復核后方可吊裝。若孔徑或孔距有偏差時，必須采取過孔沖或補焊后，重新制孔，嚴禁使用氣割或電焊擴孔。
高強螺栓終擰，必須使用經檢測合格后的專用扳手。施擰扭矩根據T=K×P×d計算得出，施擰時嚴格按照此值執(zhí)行。
5.暗扣式屋面板、固定支架和咬口不符合要求
5.1存在的問題
暗扣式屋面板，固定支架質量差，厚度和強度不符合要求，固定支架漏設，在風力作用下，支架被拉直或拉脫，導致屋面板被掀起。
暗扣式屋面板咬口未采用機械咬口，采用人工咬口，咬口不徹底、不連續(xù)。致使工程屋面安裝完成后，屋面咬口未采用機械咬口，采用人工咬口且咬口不連續(xù)，不符合要求。
5.2對策
暗扣式屋面板固定支架必須符合相關規(guī)定要求，厚度不得低于1.2mm，布設時必須每波每檁條一個，不得遺漏。
屋面板咬口必須使用與屋面板型相配套的專用咬口機進行咬口，在實施過程中，設專職的質檢員進行檢查。
屋面板咬口時，必須將固定支架與屋面板一同咬住，應避免固定支架屬于無咬合狀態(tài)。如：角馳820型屋面板邊扣需與屋面板一同鎖住。屋面板施工前，應明確施工步驟、安裝流程，向施工人員做好技術交底工作，施工中嚴格按照安裝流程進行操作。
6.結束語
輕鋼結構廠房的安裝質量問題受到諸多因素的影響，這些因素對安裝質量的影響環(huán)環(huán)相扣，因此，在輕鋼結構廠房從基礎施工到后續(xù)的安裝等工序，應在每個施工段上的各個施工過程中進行嚴格的控制，將誤差限制在規(guī)范允許的范圍內，從而保證工程最終的質量能夠滿足相應的規(guī)范要求。本文通過以往工程在施工過程中所出現的一系列安裝質量問題，結合工程實踐經驗，提出了相應的處理措施，在工程實際中具有很好的實用性。
【參考文獻】
[1]魏明鐘.鋼結構[M].武漢：武漢理工大學出版社，2002.
鋼結構廠房因其施工速度快、自重較輕、承載力強、抗震性能好、結構占用空間面積較小、經濟環(huán)保等優(yōu)點而廣受人們的青睞，如今，在工業(yè)廠房設計中已經逐漸代替了傳統(tǒng)的笨重的鋼筋混凝土結構而被普遍應用，并且在建筑工程中占據重要地位。本文結合實踐經驗以及具體的科學理論，論述了鋼結構工程現場施工方案及技術措施，大型鋼結構廠房的鋼結構鋼筋混凝土柱、吊車梁、鋼屋架、壓形鋼板等鋼結構的制作與安裝施工技術，指出了鋼結構在安裝施工的過程中存在的問題，并且提出了解決措施。
1．鋼結構的優(yōu)勢。
輕質鋼結構，其自重較輕，便于運輸以及安裝；抗展性好，鋼材的塑性及韌性均比較好，即鋼結構不會因為局部過載而突然斷裂破壞，此外，鋼結構對動力荷載的適應性也較強。設計風格多樣靈活，在梁高相同的條件下，鋼結構的開間要比混凝土結構的開間大一半以上，且跨越度大；鋼結構大多數采用的是螺栓連接，其結構輕，可減輕建筑物的結構質量，尤其是在地基承載力比較低及地震設防烈度比較高的地方, 其綜合經濟效益遠遠優(yōu)于鋼筋混凝土結構體系，鋼結構的構件可以進行工廠批量化生產，施工簡便，安裝周期較短；從環(huán)保的角度考慮，鋼結構材料屬于環(huán)保型綠色建筑材料, 鋼材本身是一種高強度、高效能且可回收的材料, 可進行多次循環(huán)使用，因此，對環(huán)境的污染較小。
2．鋼結構的安裝工藝流程。
鋼結構工程的施工順序大致為：材料檢驗——材料矯直——放樣——切割——加工——對接——X光檢驗——校正——組裝——焊接——校正——制孔——除銹——試裝——裝配——質量檢驗——涂層——編號、發(fā)送——現場檢驗——單片組裝——依次吊裝鋼柱、水平支撐、鋼屋架、鋼檁條——安裝斜支撐和拉條——校正——補漆——天溝安裝——中間驗收——安裝墻面彩鋼板、屋面板以及門窗——驗收。
鋼結構安裝的工藝流程包括：測量標高和軸線——鋼柱吊裝——校正并固定——鋼梁吊裝——就位臨時固定——吊裝柱間支撐、鋼屋架、支撐——安裝檁條、天溝、面板等。
3．鋼結構的施工方案及技術措施。
大型鋼結構廠房的鋼結構工程的內容主要包括：鋼筋混凝土柱、埋設地腳螺栓、鋼屋架、吊車梁、壓形鋼板等鋼結構的安裝施工技術及其安裝工藝。在進行施工時，綜合考慮工程的特點、現場的實際情況以及工期等多種因素，選擇適當的鋼結構吊裝及安裝設備。
（1）埋設地腳螺栓。
埋設地腳螺栓的精度對鋼結構的定位有著重要的影響，必須嚴格控制并且保證其精度。軸線位移控制在2毫米左右，標高在2毫米左右。在進行柱地腳螺栓安裝之前，將控制網的軸線投測到柱基礎面上，并且全部閉合，從而全面保證螺栓的安裝精度；在安裝鋼柱地腳螺栓的承臺架子搭設好之后，再依據軸線放出柱子外邊線，把所需標高抄測到鋼管架子上。
（2）鋼架梁吊裝。
鋼架梁的吊裝采用的是雙機抬吊法，具體方法即：首先，將鋼梁拼接成整體，并且在鋼梁上架設好生命線，保證安裝檁條時能夠在鋼梁上進行安全走動；當吊裝就位之后，用纜風繩將鋼梁固定牢固，保證鋼梁的穩(wěn)定性，再吊裝下一跨間的鋼梁，待其安裝完畢后，再安裝檁條，固定鋼梁，以保證鋼梁不至于傾斜扭曲。工作人員以曲臂車為安裝平臺，并緊固高強螺栓。
（3）彩鋼板安裝。
彩鋼板的安裝應符合施工圖的設計要求，同時符合相應規(guī)程的規(guī)定。其安裝施工，應根據施工圖設計進行，并進行工序驗收。上一道工序驗收合格后，下一道工序才可施工。
4．鋼結構安裝施工的常見問題。
（1）涂層作業(yè)。
鋼結構在安裝施工的過程中，應該格外注意其施工問題，因為它關系到整個鋼結構工程的質量。在進行涂層作業(yè)時，溫度及濕度對涂層的效果均有很大的影響。如果溫度高于40攝氏度，應該停止涂層作業(yè)。因為當溫度高于40攝氏度時，鋼結構的構件表面涂刷油漆后會產生大量氣泡, 降低了漆膜的附著力。當空氣濕度過大或構件表面有結露時,同樣不宜進行鋼結構涂層作業(yè)。氣溫在5 -38 攝氏度之間最為適宜。然而，在很多鋼結構安裝施工時，由于一些工程負責人為了不延誤工期，不考慮天氣因素，即使在高溫或者是暴雨天氣，也堅持進行涂層作業(yè)，這實際上使涂層的效果大打折扣。
（2）鋼結構體系中的問題。
就目前而言，網殼結構穩(wěn)定性,其主要問題存在于怎樣更好地反映軸力及彎矩的耦合效應。對于鋼結構體系，其中一個重要的特點是大跨度，而在大跨度結構設計中，整個鋼結構體系的穩(wěn)定性受到很多不確定因素的影響, 當前結構上的問題大多數以確定的結構參數、隨機荷載輸入為主要關注點, 但在實際的工程之中, 結構參數存在很大的不確定性, 因此會引起結構的明顯差異。所以今后應該更加著眼于考慮隨機參數的結構極值失穩(wěn)、干擾型屈曲、跳躍型失穩(wěn)等問題，從而不斷改進鋼結構體系，使得其體系更加完善。
5．解決措施及對策。
（1）改進施工工藝方法。
大型鋼結構廠房的鋼結構的安裝施工，如：埋設地腳螺栓，鋼屋架、吊車梁、壓形鋼板等的安裝施工技術及其安裝工藝，目前既有利也有弊，其綜合采用了各種有效的安裝施工工藝方法，但不得不承認的是，這些工藝方法都存在很多不足，最值得改進的是：工藝方法都比較復雜，應該逐漸簡化。此外，還可以先進的科學技術為依靠，并借鑒國外的尖端科技以及工藝方法，不斷優(yōu)化自身的安裝施工工藝方法。
（2）進行精確的施工測量。
首先，全面核實施工測量控制網、軸線以及標高。依據前期施工單位提供的控制點和主軸線，確定精確的地理坐標；再根據相關的測量規(guī)范要求，盡量減少測量誤差，距離采用的是往返觀測、角度觀察以及測回，并在矩形方格網的四邊，按照鋼柱的間距來設置距離指標樁加密方格網，從而有利于鋼柱軸線的測設；做好豎向和平面測量控制才能保證鋼結構吊裝的順利完成，并最終確保鋼結構工程的高質量完成。平面軸線位置的控制采用的是內控法。精確的施工測量是正確安裝施工的前提和基礎，由此可見其重要性。
（3）增加鋼結構防腐功能。
對于防腐，主要包括防大氣腐蝕以及防土壤腐蝕。鋼結構一旦遭受腐蝕，則會出現滲漏水的現象，這必將影響到廠房建成后的使用與維修。因此，在鋼結構表面進行涂層作業(yè)是必不可少的一道工序。一般分為底漆、過渡層、中間層和面層。不僅要控制好涂層的厚度，而且要掌握涂裝材料的基本性能，從而使防腐作用更加持久。在施工過程中，更需要做好后期的工程驗收，檢查搭接方式、接口處理是否合格，同時，對有可能出現滲漏水的地方，也應認真做好檢查驗收工作，保證廠房的高質量。
6．結束語。
鋼結構以其自身的優(yōu)勢在市場上越來越緊俏，并且被廣泛應用于大型廠房等建筑工程中，發(fā)現鋼結構在安裝及施工中存在的問題，并且針對這些問題，提出相應的對策及解決措施，對于鋼結構的合理有效的安裝及施工是至關重要的。
參考文獻：
中圖分類號：TU391文獻標識碼： A 文章編號：
鋼結構施工過程中可能出現的問題
近年來，鋼結構材料因其環(huán)保、抗震等自身優(yōu)點，在高層樓房、工業(yè)廠房、橋梁等現代建筑中得到了廣泛應用。但在大量的工程建設過程中，鋼結構工程也暴露出了很多質量問題。鋼結構在施工過程中的常見問題有以下幾種：
構件的制作問題
門式鋼架所用的板件非常薄，在日常應用中，最薄可達到4毫米。多薄板的下料切割方式應當首選剪切方式，而盡量避免火焰切割。這是因為用火焰切割會使得板邊產生很大的波浪狀的變形。目前，H型鋼材料的焊接方式大多數廠家均采用的是埋弧自動焊或半自動焊。倘若在切割時未能把握好手法，很容易發(fā)生焊接變形，使構件彎曲或扭曲。
柱腳安裝問題
1.預埋件問題：整體或局部偏移；標高有錯誤；絲扣沒有采取保護措施。這將直接造成鋼柱底板螺栓的不對位，絲扣長度不夠。
2.苗栓不垂直問題：框架柱腳的底板水平度差，造成苗栓不垂直，使得基礎施工后預埋苗栓水平誤差偏大。
3.苗栓連接問題：柱腳苗栓沒有擰緊，墊板沒有與底板焊接，部分位置沒有露出2-3個絲扣的苗栓。
（三）連接問題
1．螺栓裝備不符合要求，使得螺栓不好安裝，或者螺栓不夠緊固。
2．螺栓絲扣有損傷，螺桿不能順利旋入螺母，阻礙了螺栓的裝配。
3.現場的焊接問題：質量不能保證，設計所要求全焊透的一、二級焊縫沒有采用超聲波探傷，樓面主梁與柱沒有實施焊接，沒有采用引弧板施焊等等問題造成鋼結構施工問題。
（四）構件的變形問題
1.構件在運輸時發(fā)生變形，出現死彎或緩彎，造成構件無法進行安裝。在構件制作過程中由于焊接產生的變形，構件一般呈現緩彎。在構件待運時，支墊點的不合理，如上下墊木不垂直或堆放構建的場地發(fā)生沉陷等原因，使構件產生了死彎或者緩變形。構件運輸過程中因碰撞而產生了變形，一般呈現死彎等。這些原因造成的構建變形問題，使得鋼結構材料在施工過程中無法正常使用，帶來了施工的不便。
2. 鋼梁構件在拼裝之后全長扭曲程度超過允許值，造成鋼梁的安裝質量無法保證。拼接工藝的不合理以及拼裝節(jié)點尺寸不符合設計要求等原因，造成了鋼梁結構構件的不合格，在鋼結構施工過程中無法進行建筑實施，質量更是無法保證。
3.構件起拱，其程度數值大于或小于設計的數值。當構件起拱數值小時，安裝后梁下撓；當起拱數值大時，容易造成擠面標高超標。這種現象產生的主要原因是：構件的尺寸不符合設計要求。在架設過程中，沒有根據實測值與計算值的出入對構件進行修正。此外，由于跨徑小的橋梁起拱程度較小，很容易在拼裝時被人們所忽視。 (五)鋼結構安裝問題 1.鋼柱底腳存在空隙，在鋼柱吊裝之前，應嚴格控制鋼結構的基礎標高，準確測量，并按照其測量值對基礎表面進行仔細檢查找平。例如，可以采用二次灌漿法，在柱腳的底板處開澆灌孔，利用鋼墊板將鋼柱底部的不平整處墊平，同時預先按設計的標高安置好柱腳支座的鋼板，然后再采取二次灌漿法。2.柱垂直偏差過大的問題。為避免這種問題的發(fā)生，施工所用的鋼柱應嚴格按照計算的吊掛點吊裝就位，并且必須采取二點以上的吊裝方式，在吊裝時進行臨時固定，以防止吊裝的變形。在柱就位后必須及時增設臨時支撐；對于垂直偏差問題，應在固定之前予以修正。
冶金質量對于鋼結構材料施工的重要性
由鋼結構材料施工過程中出現的問題可以看出，在工程施工過程中鋼結構材料的質量至關重要。而冶金工程質量是鋼材料質量的決定因素。由此可見，冶金質量對于鋼結構材料所施工的重要性。具體表現為:
(一)保證鋼結構材料的安全施工
冶金工程的安全生產決定鋼結構材料的安全施工。在鋼結構施工過程中存在著諸多不安全隱患，其中材料質量存在問題是安全隱患中最大的問題。只有從本質上解決安全問題，提高冶金工程質量，才能在根本上防止施工過程中事故的發(fā)生。
（二）保證鋼結構施工的美觀
目前，有許多不法企業(yè)為節(jié)約成本，提高成本效益，在鋼結構的制作工藝上大做文章。由此，出現了眾多鋼結構材料殘次、不能正常切割等問題，完全無法達到建筑設計中的預期效果，更無美觀可言。更有甚者，導致“豆腐渣工程”的產生。這不僅是對工程的不負責任，更是對人力、物力以及建筑材料等
三、鋼結構施工對冶金工程的要求
（一）除銹及涂裝要求
鋼結構的防腐和涂層是冶金工程中容易忽略的一項工作，也是鋼結構工程施工過程中的薄弱環(huán)節(jié)。這種工作方式不糾正對于鋼結構的施工質量有很大的影響。因為除銹和涂裝質量是否合格直接影響鋼結構在日后使用期間的維護費用，同時，對于鋼結構工程的使用壽命、結構安全甚至發(fā)生火災時的耐火時間都有著深刻的影響。在冶金工程中，鋼結構材料的冶煉成分配比和冶煉工藝直接影響著鋼結構的防腐耐用程度。因此，鋼結構施工質量對于冶金工程中防腐問題有著嚴格的要求。
（二）構件完好要求
鋼結構構件是鋼結構建筑施工過程中的根本工具，構建的完整直接關系到施工的進行。由于一些冶金工程企業(yè)的偷工減料、，工藝不精、不負責任等原因造成的鋼結構構件殘損、變形、質量數據不符合規(guī)格等問題，給鋼結構施工帶來了不便。因此，鋼結構施工對于冶金工程中的構件完好問題有要求。
（三）對于鋼結構自身剛性有要求
冶金工藝的不同在鋼結構的自身剛性上有著切實的體現，而鋼結構的自身剛性決定著施工中焊接、拼裝的進行，以致影響鋼結構建筑的質量。因此，依據鋼結構施工中自身剛性的要求，必須做好冶金工程環(huán)節(jié)。
四、結語
從本文以上的論述中不難看出，目前我國鋼結構施工過程中仍存在許多現實性問題，而冶金工程質量的良好在鋼結構施工中發(fā)揮著重要的作用。針對鋼結構施工對冶金工程的要求，我們應該更加重視冶金工藝，將提高工程質量放到生產的首要位置。
參考文獻：
[1]李榮.談鋼結構施工全過程的質量控制[J].工程與建設,2009,(1).
中圖分類號： TU37 文獻標識碼： A 文章編號：
引言
在經濟發(fā)展、科技進步的今天，鋼結構因其施工周期短，承載力大、抗災性能好的優(yōu)勢，在建筑領域正扮演著日益重要的角色，被廣泛運用于廠房設計中，以往的鋼筋混凝土廠房正逐漸被鋼結構廠房代替。但同時鋼結構存在的易變形、防火性差、易腐蝕等弊端也應引起足夠的重視。因此，對鋼結構廠房設計問題探討具有重要意義。
一、鋼結構廠房設計的問題
1.鋼結構廠房的基礎問題
常見的地基基礎問題主要表現為地基強度，地基變形以及地基破壞三個方面。地基的強度問題集中在因承載力不足引起的基礎穩(wěn)定性不足的問題；地基的變形問題多發(fā)生在荷載地基易出現不均勻的沉降、過大變形的軟土、膨脹土、濕陷性黃土以及季節(jié)凍土等地區(qū)；地基的破壞問題主要呈現為局部或整體的剪切破壞及沖切剪切破壞等形式。在進行鋼結構廠房基礎的設計時應著重注意這些問題。
2.門式鋼架柱網的尺寸及結構體系的設置問題
鋼結構廠房工程所包含構件的數量會對工程的施工進度以及工程造價產生直接影響，廠房門式鋼架柱的間距設計應首先滿足廠房的使用要求，門式剛架柱的間距宜設計為8-9m，當鋼架的柱間距設計為9m時，工程所需檁條、鋼架等構件的數量會較6m柱距時會減少三成，這對于縮短工程周期、降低造價具有重要意義，與此同時，鋼架柱的間距會影響到工程的跨度，最大跨度的設計不宜超過36m。其次，鋼架柱結構體系設置問題，鋼結構廠房的檁條、墻梁等構件作為鋼架間的連系部分，支撐著廠房縱向與水平方向上的荷載，由于縱向水平力由廠房的支撐體系承受，因此屋蓋的橫向支撐應在各個溫度區(qū)段的端部柱間或合理設置，使廠房整體形成穩(wěn)定的空間結構，在門式鋼架輕型結構的廠房的橫向與縱向溫度區(qū)段的選擇上，橫向溫度區(qū)段不宜超過150m，縱向不應大于300m。
3.鋼屋蓋系統(tǒng)的設計問題
鋼屋蓋大部分的承重構件由細長、壁薄的桿件組成，截面的形狀較為復雜，節(jié)點的應力相對集中且存在偏心，在進行屋蓋系統(tǒng)的設計時，計算荷載與計算簡圖接近于計算的極限狀態(tài)，系統(tǒng)構件承載力的安全儲備有限，相應的系統(tǒng)對于溫度、超載及腐蝕的作用十分敏感，偶然的因素就可能導致其失效，加之受構件制造、安裝及使用過程中各種負面作用的影響，鋼結構廠房的屋蓋極易成為破壞最嚴重的部分，鋼屋蓋破壞多表現在，屋蓋倒塌、桿件及節(jié)點板變形或開裂、屋蓋支撐彎曲、撓曲超標以及析架桿件斷裂等方面。
4.吊車梁系統(tǒng)的設計問題
吊車梁系統(tǒng)是鋼結構廠房的重要組成部分，包括吊車梁、吊車軌道與連接、制動結構等部分。吊車梁的受力情況十分復雜，加之吊車的垂直與側向力均具有動力特征。受疲勞與沖擊作用的影響，吊車梁系統(tǒng)的計算方式與計算簡圖與實際應用情況存很大的差異，與屋蓋系統(tǒng)相比具有更多的不穩(wěn)定性，系統(tǒng)整體的可靠性與耐久性最低。鋼結構廠房柱系統(tǒng)的設計應力要比實際應力小很多，柱體的安全儲備較大，荷載同時出現的概率相對較小，柱體因承載能力不足而發(fā)生破壞的情況并不多見。
5.檁條、墻梁與拉條問題
輕型鋼結構廠房工程的檁條、拉條與墻梁多選用Z形、C形的實腹式冷彎薄壁型鋼材，這種類型的鋼材具有整體剛度較好的優(yōu)點，截面的回轉半徑與慣性矩較大，可以充分發(fā)揮材料性能，同時，該型材截面的抗扭剛度較小，對荷載偏心較為靈敏，在設計過程中應注意型材可能出現約束翹曲應力與扭轉變形的問題，在檁條、拉條、墻梁等圍護構件的設計上應注意以下問題：（1）風荷載的標準值應按規(guī)程規(guī)定計算，為減少工程施工中的不便，應避免使用雙層拉條；（2）檁條受風吸力的影響，下翼緣承受壓力時，可通過穩(wěn)定計算進行解決，檁條的穩(wěn)定性可通過《鋼結構設計規(guī)范》中的公式進行驗算。
二、鋼結構廠房存在問題的預防措施
1.提高廠房的耐火性能
鋼材對廠房的耐火性能產生直接影響，由于鋼材不耐高溫，在高溫環(huán)境下，鋼材自身的強度會明顯下降，造成鋼結構組成構件變形甚至出現失效的問題，因此，應最大限度提高鋼結構廠房的耐火性，避免在發(fā)生火災時，廠房立即出現失效、倒塌的現象。提高鋼結構的耐火性能，除通過改變鋼材制造時的材料組成元素，改變鋼材自身的結構與金相組織，提高鋼材的耐火性與耐候性外，在施工過程中通常使用噴涂法提高鋼結構的耐火性，對噴涂厚度進行合理設計，并按設計值噴涂。噴涂法作為最經濟且最有效的方法，施工速度較快，尤其適用于復雜形狀的鋼構件。但同時該方法具有表面粗糙、清理難度較大的缺點，施工過程中應借助一定的設計手法進行修飾。
2.加固鋼結構
在鋼結構廠房的設計過程中，需著重考慮鋼結構的穩(wěn)定性，鋼結構的加固可通過改變結構的方式得以實現。根據鋼結構的分布，合理改變其荷載、節(jié)點性質與傳力途徑，通過附加桿件與支撐，加以預應力以及加強空間的協同工作等措施對鋼結構進行加固。
3.屋面與支撐設計
為提高鋼結構廠房的整體剛度，保證廠房整體的穩(wěn)定性，避免桿件發(fā)生過大變形、壓桿出現失穩(wěn)的問題，應合理設計鋼結構的形式、設備的分布及溫度區(qū)段長度等因素，使廠房支撐系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。可于廠房溫度區(qū)段穩(wěn)定的柱間進行支撐系統(tǒng)的設置，協調布置實施屋蓋的橫向水平支撐。廠房的下柱支撐應盡量設置在溫度區(qū)段的中間部位，使吊車梁等構件能夠隨溫度變化向區(qū)段的兩端自由伸縮。鋼結構屋面當前主要有由兩層彩色的壓型鋼內夾保溫棉組成的剛性屋面與由彩鋼板內板、保溫層、隔氣層與卷材防水層組成的復合柔性屋面兩種形式。
4.合理設計溫度伸縮縫
溫度變化會導致鋼結構廠房發(fā)生變形，使鋼結構出現溫度應力，當鋼結構廠房的平面尺度較大時，為避免鋼結構出現較大的溫度應力，應將溫度伸縮縫合理設置在廠房縱橫兩個方向上，根據鋼結構規(guī)范確定區(qū)段的距離。一般情況下通過設置雙柱的方式進行溫度伸縮縫的處理，可在屋架支座處對縱向溫度的伸縮縫進行滾動支座設置。
5.鋼結構防銹處理
由于鋼結構的表面直接暴露于大氣中，易發(fā)生銹蝕現象，而潮濕或存在侵蝕性介質的環(huán)境，會加速廠房的銹蝕。鋼結構廠房設計時必須重視各個組成構件防銹處理問題，應結合鋼結構的侵蝕介質與環(huán)境條件情況，在鋼結構的總圖與工藝布置、材料的選擇方面加強設計，保證試用期內廠房結構的安全。防銹處理多結合環(huán)境與涂層性質的不同，進行防銹底漆和面漆涂裝的層數與厚度，充分發(fā)揮涂層在預防銹蝕方面的作用。
三、鋼結構廠房安裝
目前鋼結構安裝方法主要有：機械安裝、土法安裝、土機結合安裝、頂升安裝、提升安裝、滑移安裝三大類，安裝好鋼結構廠房需做到：嚴把材料關；嚴把人員素質關；鋼柱的安裝；鋼結構的連接；.預埋地腳螺栓偏位；構件拼裝偏差；鋼結構防火；鋼結構防腐；鋼結構屋面防水；鋼結構保溫。
鋼結構在廠房搭建中具有施工周期短、施工簡單、成本低廉以及能夠快速投入使用等優(yōu)勢，但是對于安裝施工的質量有著非常嚴格的要求，尤其是對一些鋼結構廠房安裝的重點環(huán)節(jié)，只有加強現場施工過程中的質量控制才能最大限度的確保鋼結構廠房的結構穩(wěn)定性和使用安全性。
結束語
總而言之，鋼結構廠房的設計與安裝時，應根據廠房的自身特點與需要合理選擇結構形式與材料，避免盲目設計，以設計出結構合理、造價經濟、低碳環(huán)保的鋼結構廠房。
參考文獻：
[1]劉霄，楊紅旗，楊國海.輕型鋼結構廠房的設計與研究[J].山西建筑，2006-07-10.
1 概況
上海梅山鋼鐵股份有限公司磁性材料廠（以下簡稱“磁材廠”）2萬噸預燒料生產線是以熱軋鐵鱗為主要原料，通過烘干、氧化、配料、球磨、燒結、冷卻等工藝生產鐵氧體磁性材料。配料系統(tǒng)主要由料倉、控制閥門、稱重傳感器、輸送螺旋、輸送皮帶等主要設備構成，主要功能是完成原料與小輔料配比過程，配料系統(tǒng)穩(wěn)定性和配料精度，是影響產品質量好壞的關鍵控制環(huán)節(jié)。
2 配料系統(tǒng)現狀及精度偏差原因分析
從2013年6月份開始，配料系統(tǒng)料倉出現下料不暢，且精度出現較大偏差，每個班次都會出現幾組配料不合格，經過數據收集與分析，配料準確率只有91%，對產品質量有很大的影響。通過對配料過程各個環(huán)節(jié)現場檢查和設備廠家技術指導分析，確定配料系統(tǒng)出現偏差主要有以下原因：
1） 鋼平臺的剛性不足，鋼梁變形較大，在配料過程中隨著配料量的增加，配料精度偏差加大。
2） 配料鋼結構平臺與主廠房鋼結構相連，未獨立分開，由于配料系統(tǒng)精度要求較高，其它設備振動會影響配料精度。
3） 所用配料秤量程是實際料量的2倍，對于計量較少的物料存在精度不足。
4） 小輔料配料輸送螺旋受場地空間限制，選型長度較短，在配料過程中會出現沖料，影響配料精度。
5） 配料料倉下料口為方形口，易出現下料不暢，造成料量不穩(wěn)，影響配料精度。
3 解決方案與施工難點
（一）解決方案：原配料系統(tǒng)設備安裝在廠房鋼結構上，而且小輔料配料精度要求較高，其它設備振動對配料精度有很大影響。為徹底解決振動干擾，必須重新澆筑基礎，安裝鋼結構，將配料設備安裝在新建鋼結構上，形成獨立的配料系統(tǒng)，阻斷振動傳遞路徑。經過多次現場勘驗及方案論證，針對問題產生原因，形成了一套切實可行的的解決方案：
1） 為消除鋼梁變形和其它設備振動對配料精度的影響，重新澆筑混凝土基礎，安裝鋼結構配料平臺，將配料秤等設備安裝在新建鋼結構平臺上，脫離與廠房鋼結構連接，徹底消除其它設備對配料精度的干擾。
2） 根據計量設備選用標準，選用與實際料量相匹配的配料秤，更換現用配料秤。
3） 小輔料配料平臺改造，安裝長度較長的輸送螺旋，解決配料過程沖料。
4） 更換現用配料料倉，選用錐度更小、下料口為圓形的不銹鋼料倉，解決下料不暢問題。
（二）施工難點：本次工程為在線改造，在不影響大生產和其它設備運行的同時，合理安排施工內容，利用有限的生產間隙時間完成舊設備拆除，新設備安裝。鋼結構施工，受場地局限無法采用吊裝機械進行吊安裝，只能采用卷揚機配以手拉葫蘆進行吊安裝，且不能妨礙生產；故具有施工場地狹小，安裝難度大，耗用人工多等特點。因此，施工前必須組織施工人員認真勘察每一個作業(yè)點，熟悉、掌握每一道施工工藝和質量要求，做好充分的準備，合理安排、密切配合、才能確保工程順利完成。本次工程設計新建鋼結構平臺3層，鋼材型號為Q235B、鋼梁用材為HN400*200、鋼柱用材為Φ426*8鋼管，安裝高度9.3m，鋼結構制作完成后運至現場拼裝。受廠房鋼結構平臺局限，Φ426鋼柱必須分割為3段再進行現場組裝，在不影響原廠房結構安全的同時，在各層平臺開孔，確定安裝中心，將鋼柱安裝在新澆筑的混凝土基礎上。為確保施工質量及安全，主要采取了以下施工方法及措施：
1） 基礎混凝土工程：由于施工場地作業(yè)空間狹小，無法采用機械施工，只能采用人工放坡的方法開挖和外運；土方開挖前，組織技術人員進行地下管線確認，確認完畢具備施工條件以后，方可動工開挖。土方在開挖過程中按現場技術人員要求放線開挖，做到有順序施工，由于地坑位于原廠房內，所挖土方必須隨挖隨運（廠房內無地方堆放，回填時再回運），嚴格控制好標高，以防超挖；并在地坑北面預留一個500*500*500的集水坑和臨時排水溝，用來降低坑底滲水。土方開挖好后，進行驗槽后方能進入下道工序施工。在開挖前用鋼欄桿進行圍護，以防閑雜人員進入。
2） 鋼結構施工：基礎達到規(guī)范要求強度后，進行鋼結構吊裝。安裝前應檢查復核其定位軸線，基礎標高、安裝螺栓規(guī)格、位置是否符合設計要求和施工驗收規(guī)范。鋼柱、鋼梁吊裝，吊耳焊接在原有的鋼結構梁，檢查原有鋼結構的牢固程度，吊裝用2T手拉葫蘆起吊，柱子安裝到位后首先臨時固定在原有的鋼柱上，然后進行鋼梁的安裝，鋼梁的吊裝方法同鋼柱。作業(yè)期間嚴格執(zhí)行動火管理制度，由專人負責監(jiān)火，防止火災事故發(fā)生。根據廠房平臺層高，將鋼柱分為3段，每層4根，共計12根。第一段安裝在預先澆筑好的混凝土基礎上，確定好中心位置和垂直度后，將鋼柱底板與混凝土基礎預埋鋼板焊接牢固，安裝柱間支撐。第二段鋼柱從平臺一側用手拉葫蘆導入安裝位置，與第一段鋼柱進行組對、焊接，定位好以后需測量整段鋼柱中心位置和垂直度，防止安裝誤差累計超差，造成返工處理。第三段鋼柱安裝與第二段相同，定位好以后，需要測量整段鋼柱中心位置和垂直度。鋼柱安裝完成，進行鋼梁吊裝，需要注意的是，此時新鋼結構平臺已經形成，但生產還在進行，配料系統(tǒng)依舊還在使用，還不能將配料平臺與廠房鋼結構脫離，需要與生產協調最佳停機時間，爭取在不影響生產的同時，完成最后一步：鋼結構平臺切換與設備安裝。
3） 設備拆除、安裝：在生產備料充足的條件下，利用生產間隙時間，將配料系統(tǒng)平臺與廠房鋼結構連接拆除，安裝在新建鋼結構上。設備安裝位置處于平臺與輸送皮帶之間，作業(yè)空間狹小，設備拆除、安裝時很容易對已經安裝就位的設備造成損傷。這一施工階段，必須充分利用生產間隙時間，完成設備安裝、調試，在合理安排施工內容同時，加強現場監(jiān)管，避免發(fā)生意外情況影響生產線生產。
4） 安全防范措施：根據本次工程施工難點，制定周密的安全措施，也是本次工程順利竣工的關鍵環(huán)節(jié)。配置專職安全員，負責日常安全生產工作，各職能部門在各自相應的工作范圍內，對安全生產負責，使工程施工得以安全順利進行。班組中嚴格執(zhí)行班前、班中、班后檢查的“三檢制度”，及時排除各種隱患。各專業(yè)施工開始前，實行兩級交底，即項目技術負責人對各專業(yè)工長進行安全技術交底，專業(yè)工長對生產班組進行安全生產實施措施交底，保證每一位施工人員熟悉作業(yè)范圍危險源，提前做好防護措施。
4 結束語
本次工程2013年10月4日開始混凝土基礎施工，11月1日施工結束，對配料系統(tǒng)原來存在問題進行了針對性的解決，充分利用廠房位置進行合理布局，保證了工程安裝需要，施工質量較好，現場施工未發(fā)生質量和安全違規(guī)行為。該項目按時間節(jié)點竣工，配料系統(tǒng)穩(wěn)定性和精度有較大幅度提高，通過改造前后配料數據統(tǒng)計與分析，改造前配料準確率91%，改造后配料準確率97%，改造后配料準確率提高了6個百分點，產品質量得到了可靠保障。同時，小輔料配料時間由原來需要5分鐘，縮短為2分鐘，配料系統(tǒng)設備功能精度也較原來有了進一步提高。
梁柱的連接與安裝是鋼結構施工中一項重要的施工項目，現如今，建筑施工中采用多跨門式鋼架時使用斜梁焊接的方式或者采用中柱的方式，這樣的方法進行鋼結構的施工工作，常常會偏離設計圖，在實際中對使用造成不便，甚至還可能引發(fā)安全事故。為此，在鋼結構梁柱連接、安裝施工過程中，要嚴格按照施工圖紙進行施工，施工過程中，發(fā)現連接板的厚度需要進行更改，加厚或者是加寬的情況時，需通過焊接的方式來加寬加厚，焊接過程中要注意，按照傾斜度進行焊接，梁柱的焊接工作，對焊接的厚度與寬度要求嚴格，因此，負責焊接工作的施工人員要有專業(yè)的焊接技術，按照要求進行焊接，保證焊接質量達到規(guī)定的要求。
2做好柱腳制作與安裝工作
在鋼結構建筑施工過程中，進行吊裝施工要注意的是人為因素的控制，吊裝施工中，常常因為人為因素，對鋼結構質量造成影響，致使鋼結構發(fā)生側向外力現象。該現象在施工當中較為常見，要避免該現象的發(fā)生，在預埋螺栓施工中，就要注意鋼柱側邊螺栓位置是否準確，是否出現過度靠邊的現象。預埋螺栓工作中，施工人員常常忽視預留位置，而預留一定的位置，對提高工程施工質量具有重大的意義。在鋼結構施工中，采用到混凝土短柱，在設計上，注意混凝土短柱的強度，保證其強度達到相關要求之后，開展鋼結構的吊裝工作。施工人員在施工過程中，發(fā)現存在抗剪槽等現象時，正確的處理方法是進行柱腳承載拉力的計算，計算承載拉力大小是，承載拉力是否可滿足相關要求和良好的控制受力水平。若是沒有進行抗剪件的處理工作，需要計算的是吊車水平荷載、水平地震荷載，這兩項均要計算，掌握荷載情況，了解柱腳承受的荷載大小，從而保證柱腳的施工質量。
3做好檁條等構件的安裝工作
鋼結構技術在建筑當中已得到廣泛施工，鋼結構施工中，安裝工作直接關乎著工程質量，鋼結構施工重點就是在于安裝工作，安裝工作中，施工人員為了加快安裝速度，常常把檁條、檁托板的螺栓孔徑，私自將其擴大，或者是增加長度，這樣雖然便于安裝，但是對鋼結構的穩(wěn)定性卻造成不良影響，因此，為了安全起見，該方式不可采用。檁條在鋼結構施工中的作用是進行屋面板的支撐，對于懸掛墻面板而言，其作為一種掛件，并作為整個剛接梁柱隅撐設置。建筑施工中，若是設置了隅撐，就可將鋼架平面外的長度適當減少，可提高鋼架平面外的穩(wěn)定性，但是不可忽視的是，檁條、檁托板這兩者，只要一者的孔徑長度超過規(guī)定長度，隅撐將失去本身的作用。此時，施工人員將隅撐角鋼、鋼梁腹板相焊接，當鋼架受到側向力的作用時，腹板就會受到水平力的作用，致使鋼梁失去穩(wěn)定性。
4做好鋼結構建筑施工中高強螺栓安裝及其他技術控制
工作在鋼結構建筑施工工作中，高強螺栓安裝是重要的一項工作，進行高強螺栓的安裝，需要嚴格按照相關程序進行，安裝時，根據高強螺栓型號進行安裝，將高強螺栓順利地安裝進入孔中，若是扭剪型的高強螺栓，注意安裝時需要將有墊圈的倒角與螺母對應。安裝螺栓主要螺栓穿入的方向，并且一定要自由進入，不可采用氣割的方式來增加孔徑，增加孔徑應該使用刀絞的方式，孔徑增加之后，采用砂輪機將孔邊緣的毛刺清除。另外，高強螺栓安裝還需要注意，不可在下雨天氣里進行安裝，安裝完畢之后，做好檢查工作，查看高強螺栓是否安裝到位，并做好相關的記錄工作。為了保證工程的施工質量，務必要按照施工圖紙進行施工，施工圖紙在整項工程當中，起到了指導的作用，若是施工圖紙出現問題，鋼結構建筑工程在施工中必然存在質量問題。為此，施工前期，進行圖紙的繪制工作時，對鋼結構圖紙給予高度重視，圖紙繪制完成之后，技術人員與施工人員等，聯合進行審核，確保圖紙的實用性與準確性。為了保證圖紙的準確性，可以將圖紙由施工單位、設計單位進行負責，這兩個單位負責圖紙的繪制監(jiān)督工作，圖紙繪制時是否滿足設計要求，是否達到質量要求等，都由這兩個單位負責。而圖紙的審查工作，需要具有專業(yè)技術的檢查人員負責，檢查人員認真查看圖紙，而其他的工作人員對圖紙的內容要了如指掌，當發(fā)現圖紙存在問題時，立馬召開會議進行研討。另外，負責鋼結構建筑施工的工作人員，必須要具有一定的建筑技術，鋼結構建筑與混凝土結構建筑不同，對技術要求較高，只有具有專業(yè)施工技術的施工人員來完成施工工作，才可確保工程質量。
【中圖分類號】 TU71 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1007-4244（2014）03-193-2
一、建筑鋼結構工程特點
鋼結構在建筑工程中的應用，以其重量輕、強度高、工期短、造價低等優(yōu)勢突出，然而在建筑鋼結構安裝施工過程中，施工作業(yè)人員始終處于高處、洞口、臨邊等危險程度較高的環(huán)境中，施工所需要的工程構件、施工機具、材料與安全防護設施材料均需要吊裝吊運，且工程管理人員與作業(yè)人員始終處于立體交叉作業(yè)環(huán)境中，為保障作業(yè)人員及管理人員的安全，避免出現安全事故，必須要做好鋼結構安裝施工安全防護工作。建筑鋼結構工程高危險性，要求施工企業(yè)合理策劃安全防護工作，實現鋼結構安裝施工安全性，保障鋼結構施工質量。
二、建筑鋼結構安裝施工安全防護要點研究
（一）鋼結構安裝施工前安全防護要點
在施工人員進入到施工現場之前，需要做好安全教育和安全交底工作，安排專職巡視人員，不允許不戴安全帽進入施工現場現象發(fā)生；保證起重作業(yè)人員、吊裝作業(yè)人員等接受并通過專業(yè)考核，持證上崗；在鋼結構安裝施工之前，進行安全網、安全帶、索具、防護設施等檢查，保證安全防護設施質量；在進行正式吊裝之前，應合理安排吊裝順序并安排試吊，對試吊過程進行監(jiān)控，及時發(fā)現存在問題并予以解決；根據現場實情，合理設置掛鉤數量滿足安全平網懸掛要求；為方便工作人員登高，應在吊裝鋼柱之前在鋼柱上設置登高鋼梯，于鋼柱頂端設置安全防墜器，在安全防墜器繩端與拉線連接，并將拉線設置到鋼梯上部；在吊裝鋼梁之前，于鋼梁兩端設置1.2m高∠50×50角鋼（或Φ48×3.5鋼管），角鋼安置鋼絲繩作為安全母索，一般要求鋼絲繩直徑不小于6mm。
（二）鋼結構安裝施工過程中安全防護要點
1.吊裝作業(yè)安全防護要點。在建筑鋼結構安裝施工中，應盡量在地面上完成鋼結構部件組裝工作及涂裝工作，減少高空作業(yè)量；保證吊裝操作人員持證上崗；保證吊車司機與信號工之間的信號統(tǒng)一，在吊裝之時將吊車支腿完全伸出，保證吊車穩(wěn)定性；鋼結構構件綁扎工作應由專業(yè)人員來完成，確保鋼結構構件綁扎牢固，并做好護角；在吊裝起吊時，應嚴格控制重心位置，避免鋼結構重心偏移引起傾翻或滑墜等事故；在起吊過程中，合理設置溜繩，安全管理人員加強現場監(jiān)督，起重臂下嚴禁站人；按照規(guī)范進行施工操作，在鋼柱吊裝后應及時安裝鋼梁或撐桿，于鋼柱四周安置纜風繩以防止鋼柱傾倒。
2.高空作業(yè)安全防護要點。高空作業(yè)人員在空中行走，必須要應用雙鉤安全帶，切實保障高空作業(yè)安全。高空作業(yè)人員應做好雙鉤安全帶佩戴工作；將安全帶掛鉤與安全繩掛接；當工作人員位于柱頂時，將安全帶掛鉤掛在安全母索上，保證掛接質量后方可進行高空作業(yè)或高空行走；在完成梁、柱安裝作業(yè)后，及時在鋼梁上設置走道板；做好安全平網設置工作，選擇外挑式安全平網設置形式；考慮到安全平網在檀條安裝時會對檀條上料作業(yè)帶來一定影響，為此要求根據檀條安裝進度，及時增設安全平網；在完成安全平網設置后，需要對其進行強度試驗，保證安全平網可以有效發(fā)揮作用；在工程施工危險區(qū)域設置警示牌和警戒繩，避免造成意外傷害；在雷電、大雨、大風等惡劣環(huán)境下應停止鋼結構安裝施工。
在進行鋼結構高空作業(yè)時，要求操作人員必須正確使用安全帶，掛好掛鉤以保證作業(yè)安全，防止出現高空墜落安全事故。考慮到建筑鋼結構安裝施工多為活動狀態(tài)，應用普通安全帶很難滿足高空作業(yè)要求，為此，應盡量選擇應用帶有速差自控器安全帶，如墜落自鎖裝置可以有效發(fā)揮保護作用。在應用自鎖裝置過程中，應保證其設置準確，自鎖裝置應始終位于操作人員攀爬上方；為避免作業(yè)工具墜落，應通過安全保護繩將工具栓掛于穩(wěn)固結構之上；對高空作業(yè)中可能墜落物品采取固定措施；在焊接作業(yè)時應安裝接火花斗，避免引起灼傷事故。
3.起重作業(yè)安全防護要點。在建筑鋼結構施工中，因起重機械操作不規(guī)范引起的安全事故較多，為保障鋼結構施工安全性，需要強化起重機械作業(yè)安全防護工作。為此，在起重機械作業(yè)之前，應安排專業(yè)人員進行機械設備狀態(tài)及性能檢查，保證機械設備運行質量，防止出現突發(fā)事故；保證起重機械操作人員經過專業(yè)技術培訓，并通過考核獲得操作證書；在吊裝作業(yè)過程中，吊機操作應安排專業(yè)人員進行指揮，并嚴密監(jiān)控吊裝作業(yè)過程；起重過程，工作人員指揮手勢應準確，所發(fā)指令響亮，操作人員精神集中，根據指揮人員指示進行操作，在出現突發(fā)事件或非機械故障后，應避免突然停止操作，吊機操作人員不得擅離崗位；起重機械臂下嚴禁站人；在惡劣天氣環(huán)境中應停止吊裝作業(yè)。
4.臨邊及洞口安全防護要點。針對地平面電梯井、管道井、邊長超過1.5m的洞口均應設置防護欄桿，防護欄桿設置高度一般為1.2m，多應用腳手架管，于洞口位置設置水平安全網；于防護欄桿外部設置密目式安全立網；在洞口臨邊設置水平安全網，保證人員安全；于洞口內設置平網，可以防止物料墜落；在平臺施工作業(yè)時，需要將二層平臺鋼梁間掛滿水平安全網，避免上一層施工中出現墜落事故；懸挑作業(yè)施工時，為避免高空墜落，需要設置腳手管進行支撐，并懸掛雙層水平安全網。
5.鋼絲繩安全防護要點。在建筑鋼結構施工過程中，需要保證鋼絲繩質量，以確保鋼結構施工安全性。安排專業(yè)人員定期進行鋼絲繩檢查，做好鋼絲繩安全防護工作；在施工中嚴格執(zhí)行鋼絲繩應用強度標準規(guī)范，按照吊裝作業(yè)其構件類型，合理選擇與之相匹配的符合規(guī)范要求的鋼絲繩；在吊裝大質量物體時，不允許應用小型號鋼絲繩，以防止出現安全事故；在每次吊裝前后，應進行鋼絲繩質量檢查，如發(fā)現鋼絲繩出現露芯、斷股、散股等問題，應及時更換。
（三）建筑鋼結構施工中其他安全防護要點
1.鋼結構施工臨時用電安全防護。建筑鋼結構施工，需要依賴較多的電力機械設備，為此，做好防觸電措施，也是建筑鋼結構施工安全防護的重要內容。在建筑施工現場，其應用電力多為高壓電，一旦出現觸電事故，則會帶來嚴重的后果。在建筑工程施工中，應嚴格按照《施工現場臨時用電安全技術規(guī)范》等相關要求進行臨時用電管理，要求建筑施工現場用電系統(tǒng)應設置為三級配電兩級保護的TN-S接零保護系統(tǒng)，對于電箱應設置明確編號，并落實到個人；安排專業(yè)技術人員進行電力系統(tǒng)安裝、維護與管理工作，禁止非電工人員拆改電路；施工現場所應用的設備應符合電力施工要求，保證電力系統(tǒng)中電箱內部電閘與保險絲等配置與額定電流相適應；進行機械設備保護接零與重復接地保護；在專用開關箱中設置隔離開關、二次觸電保護器、漏電保護器等；電纜走線應采取架空絕緣方式，不允許出現拖地應用現象，定期安排檢查工作，避免電纜出現表皮脫落，引起漏電事故；在施工時間結束后，應及時進行臨用電源檢查，并關閉電源；安排專人值班，充分保障建筑鋼結構用電安全。
2.建筑施工現場防火防爆問題安全防護。因建筑施工現場設備種類及數量較多，在一些施工環(huán)境中存在著一些易燃易爆物品，存在著火災及爆炸安全隱患。為此，應做好防護措施，保障施工安全。要求在建筑施工現場配備干粉滅火器，并張貼滅火器使用說明，在日常作業(yè)中，應進行滅火器使用演練，保證施工人員能夠熟練使用滅火器；在鋼結構施工過程中，如需要進行高空焊接作業(yè)，則必須對焊接作業(yè)環(huán)境進行檢查，保證在焊接火花迸濺范圍內不存在易燃易爆物，合理安排隔離火花裝置；小心搬運各類氣瓶等設備，與火源應保持10m以上距離；將易燃易爆物品合理安置在安全位置，加強現場管理。
3.吊裝結構失穩(wěn)預防。在鋼結構施工中，吊裝結構穩(wěn)定性直接關系著施工安全性，吊裝作業(yè)后如出現結構失穩(wěn)問題，則會對施工作業(yè)人員的人身安全造成嚴重威脅。為此，應做好吊裝結構安全防護，避免出現吊裝結構失穩(wěn)問題。在完成吊裝作業(yè)后，需要對構件安裝穩(wěn)定性進行檢查，保證其穩(wěn)定性的基礎上再拆除其余穩(wěn)固裝置；保證構件吊裝結構符合工程施工規(guī)范要求；做好支撐，避免出現結構失穩(wěn)問題，實現鋼結構施工安全及質量。
三、結語
鋼結構在建筑工程中，其優(yōu)勢較為明顯，如強度高、重量輕、抗震性能好、施工工期短、跨度大、經濟合理等。然而在建筑鋼結構安裝施工中，操作人員始終處于高度危險狀態(tài)，且鋼結構施工構件、材料及設施防護均需要進行吊裝吊運，給施工安全防護帶來困難。為保障建筑鋼結構施工安全及施工質量，應做好鋼結構施工安全防護工作。以吊裝作業(yè)、高空作業(yè)、起重作業(yè)、臨邊及洞口、鋼絲繩、臨時用電、防火防爆等為安全防護要點，對鋼結構施工安全防護要點進行研究。實踐證明，采取合理的安全防護措施，可以保障建筑鋼結構施工安全，實現施工質量及綜合效益。
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Abstract: steel structure engineering for its low cost, good structural performance, fast construction speed, etc., have appeared in industrial plants, residential quarters, bridge engineering, traditional masonry or concrete frame buildings. Because the steel structure engineering in the construction industry is widely used, its construction quality has got more and more attention, how to control the construction quality of steel structure project has attracted industry attention. Therefore, this article on the steel structure of the main problems in the construction are elaborated, and the steel structure construction quality control to put forward some feasible measures.
Key words: quality control of steel structure construction
中圖分類號：TU391文獻標識碼：A 文章編號：
1引言
國際上最早的鋼結構應用出現在美國的芝加哥保險大樓；而在我國其最先出現在上海國際飯店。但由于經濟和建筑技術的落后，我國的鋼結構應用技術一直沒有得到發(fā)展，直到上世紀90年代，隨著我國鋼材產量的不斷上升，以及鋼結構應用技術在現代建筑領域的廣泛應用，同時還有新材料、新技術、新工藝、新設備和新設計理念的飛速發(fā)展，使得鋼結構體系對現代建筑領域產生了深遠的影響。雖然現在的鋼結構體系中仍存在著一些不完善的地方，但這并不能成為影響鋼結構體系成為未來建筑結構體系中的主干體系?；诖?，本文通過分析影響鋼結構施工質量控制的主要因素，探討和提出了一些可行性的質量控制策略。
2影響鋼結構施工質量控制的主要因素
影響鋼結構工程施工質量的主要因素有：施工前控制不力和施工過程中普遍存在的一些問題。
2.1施工前控制不力
這個影響因素主要是由于在施工前沒將準備工作做到位，從而導致在鋼結構施工過程中出現這樣那樣的問題。其主要表現為原材料的質量不達標，或是在進料前沒有對原料和設備進行審核, 也可能是審核的不夠嚴格。除此之外，鋼結構的工程設計質量達不到工程實際穩(wěn)定性和強度要求；在設計單位的選擇上缺乏科學性，為了達到降低設計費用的目的，選用了資質不夠的設計單位；人員的配置帶有隨意性；在進行施工圖紙審查時，審核人員對實際情況不熟悉，對重要的節(jié)點位置沒有進行認證。以上這些都是由施工前的準備工作做的不到位而引起的。
2.2 施工過程中普遍存在的一些問題
由于鋼結構工程施工是一個復雜的過程，設計的人員、設備及材料眾多，因此在施工過程中會出現很多這樣那樣的問題。這些問題總的歸納起來，主要表現為以下幾個方面：第一,鋼結構材料的預制控制不力，從而造成有的鋼材尺寸達不到施工要求，出現了一些構件的偏差不能夠滿足規(guī)范要求的現象。第二，焊接的質量不過關。這主要是由焊工的技能不足造成的，其不能嚴格按照焊接工藝要求進行施焊。第三，鋼結構安裝時質量控制不力。在進行鋼結構安裝前，未對基礎定位軸線、地腳螺栓位置、基礎軸線和標高等進行詳細檢查，因而造成基礎的驗收不能滿足施工規(guī)范要求。第四，沒有統(tǒng)一的資料管理標準。由于各個鋼結構施工單位風格迥異的資料整理方式，因此形成不了統(tǒng)一的資料管理標準，從而不便于工程資料的整理、審查和保存。
3鋼結構施工質量控制措施
基于以上對鋼結構施工過程中影響施工質量因素的分析可知，要想達到對鋼結構工程施工質量的控制的目的，需要采取以下措施：
3.1施工前期的質量控制
對施工前期的質量控制主要有強化和落實施工圖紙的會審工作和認真審查鋼結構施工組織設計兩部分組成。
強化和落實施工圖紙的會審工作。由于圖紙是進行工程施工的根本依據，因此工程
開工前項目監(jiān)管機構要組織管理人員熟悉工程圖紙以及與項目施工有關的規(guī)范標準、工藝技術條件，充分領會設計意圖。除此之外，監(jiān)管機構還要組織專業(yè)技術人員對圖紙進行會審，檢查施工圖紙是否存在問題，爭取把問題解決在施工開始之前．從而減少因圖紙問題對工程質量、進度的影響。
認真審查鋼結構施工組織設計。施工組織設計是全面指導工程施工單位具體實施的
技術性文件，其完善程度將直接影響工程的質量和進度。因此，對鋼結構安裝工程的施工組織設計審查要有重點和針對性。審查的重點內容有：①質量保證體系和技術管理體系的建立；②特殊工種的培訓合格證和上崗證，③新工藝的應用；④對工程項目的針對性；⑤質量、進度控制的措施和方法；⑥施工計劃(工期)的安排。
3.2加強現場施工過程中的質量控制
由于現場施工過程中的質量控制是鋼結構工程質量控制的核心，因此在施工過程中必須做好以下幾個方面的工作。
1）重視鋼結構基礎工程的質量控制。
鋼結構基礎工程的質量控制一般指的是鋼結構基礎預埋螺栓的質量控制。預埋螺栓作為整個工程施工的第一步，也是極為關鍵的一步，是整個工程的基礎。在進行基礎預埋螺栓施工時首先要熟悉圖紙，詳細了解圖紙的意圖，并制作安裝模板。預埋螺栓是用兩塊安裝模板和鋼筋將其定位在柱子的主筋與模板上，從而能夠保證其不受土建澆筑混凝土的施工而發(fā)生移位。這樣使得每組螺栓之間的間距和高低可以控制在允許的誤差范圍內；同時，還應保護好螺栓絲扣，保證其在進行混凝土澆筑時不被損壞。當土建工程完工后，應使用經緯儀和水準儀對地腳螺栓的標高與軸線進行復查，并做好記錄，然后交下一道工序驗收。
2）鋼結構主體工程的質量控制
①鋼結構制作工程質量控制
鋼結構中所使用的鋼構件已實行工廠化生產，因此對鋼構件的進場質量驗收顯得非常重要。對進場的材料(如：高強螺栓、地腳螺栓、鋼梁、鋼柱、抗剪栓釘、焊條等) 和構件，要求施工單位及時進行報驗，檢查構件和材料合格證及各種復驗報告是否齊全有效，是否符合工程設計和相關規(guī)范的要求；同時應對進場的構件和材料進行檢查驗收，檢查構件的外觀質量(如構件翹曲變形、摩擦面表面處理情況、節(jié)點板表面損壞與變形、焊縫外觀質量等)。對于鋼材材質的無損檢測報告和復驗單要求必須是原件，雖然鋼材的材質證明可以是復印件，但必須加蓋生產單位公章，并說明其存放地。
②鋼構件安裝質量控制。
在進行柱、梁的安裝時，主要對柱底板下的墊鐵是否墊平、墊實；柱是否垂直與有無位移發(fā)生；主次梁的側向彎曲矢高和垂直度進行檢查。當對鋼結構的安裝形成空間固定的單元，并進行驗收合格后，施工單位必須及時的將柱底板和基礎頂面的空間用膨脹混凝土進行二次澆筑密實。最后，施工單位還要檢查鋼結構主體結構的垂直度與整體平面彎曲等是否符合要求。
③螺栓安裝質量的控制。
鋼結構工程中的螺栓連接一般由普通螺栓和高強螺栓組成。對于普通螺栓連接，要求每個螺栓一端的墊片不得超過2個，對于螺栓孔不得使用氣割進行擴孔，螺栓擰緊后外露螺紋至少應超過2個螺距；對高強螺栓、重點控制螺栓的連接摩擦面應進行表面處理(噴砂處理)，從而提高摩擦面抗滑移系數；另外還應控制螺栓連接副施擰順序，以及初擰、終擰、施擰的扭矩值和螺栓絲扣外露值。在安裝過程中板的接觸面應保持平整，接觸面必須大于整個接觸面的75％，邊緣縫隙不能大于0.8 mm，高強螺栓應自由穿入，不得進行敲打和擴孔；高強螺栓也不能作為臨時安裝螺栓，螺栓的緊固應按一個方向進行。對于每天安裝的螺栓在終擰完畢后應逐個進行檢查，對欠擰、超擰的螺栓應進行補擰或更換。
④焊接質量的控制。
在對鋼結構施焊前，應對焊條的合格證進行檢查，按說明書的要求使用，焊縫表面不得出現裂紋、焊瘤。對于一、二級焊縫不得存在夾渣、氣孔、弧坑裂紋，一級焊縫不得有咬邊、未滿焊等缺陷。同時一、二級焊縫應按要求進行無損檢測，檢查規(guī)定的焊縫和部位是否有焊工韻鋼印。對于不合格的焊縫不得擅自處理，應在定出修改工藝后再處理；對于同一部位的焊縫，其返修次數不得超過2次。
4結語
由于目前鋼結構工程的施工在我國還處于初級階段，在其走向完善的過程必然會存在很多問題，因此在進行鋼結構工程施工監(jiān)理過程中，監(jiān)理人員要真正發(fā)揮其工程監(jiān)理的作用，除了要做好對各分項工程的驗收工作外，還應加強對施工過程中的監(jiān)督檢查，只有這樣才能保證鋼結構工程的施工質量。
參考文獻：
【關鍵詞】高層鋼結構；建筑工程；安全對策
隨著我國近年來國民經濟的高速發(fā)展，我國的建筑行業(yè)也應運而起。尤其是2004年以后，我國的房地產事業(yè)出現前所未有的一片大好的形式，這樣，建筑行業(yè)的前途也一片光明。但是，住房緊張的社會形勢依然沒有轉變，面臨我國人均土地資源的匱乏，高層將是解決人民住房問題的良好途徑。
鋼結構建筑以其強度高、重量輕、抗震性能好、施工工期短、能夠合理布置功能區(qū)間以及回收利用價值高和綜合造價低等特點越來越深受建筑界的歡迎，尤其是在建筑越來越向高層發(fā)展的二十一世紀，鋼結構已經在高層建筑中占據著重要的地位。目前，高層鋼結構工程在施工科學技術上存在問題不大，主要存在的問題則是工程安全問題。面對高層鋼結工程安全的三大特點：1）大部分人員、全天、整個過程都處在臨邊、洞口或者高處進行施工作用的危險狀態(tài)；2）工程管理人員和工程旆工人員均全體的處在非常密集的相互交叉施工的環(huán)境中：3）對工程施工用到的材料，機械、工程構件以及各種安全防護的器具都需要進行吊裝或者是吊運。本文主要針對我國高層建筑鋼結構工程如何對工程施工安全制度進行完善以及工程施工過程應該采取的安全措施和需要注意的事項進行簡單的探討。
一、高層建筑鋼結構工程施工安全制度的完善
科學有效的施工操作規(guī)范和保障體系應在企業(yè)中被建立。高層鋼結構工程中各環(huán)節(jié)，比如：安裝與防護工作中，安全施工責任人應該明確以法律效力文字性材料出現，建立一個以項目經理為安全施工第一責任人，全面負責現場的安全施工和以施工隊長為安全施工具體領導者，全面負責本隊施工現場區(qū)域的安全施工的安全責任模式。堅持貫徹國家勞動保護政策，嚴格執(zhí)行各個建筑公司自己的安全、文明施工管理制度和規(guī)定。施工現場建立項目經理負責，貫徹誰施工，誰負責的制度。加強安全第一的教育，堅持班前交底，班中檢查，周一例會制度。加強安全施工宣傳，在施工現場顯著位置懸掛標語、警告牌，提醒施工人員。進入施工現場需配戴安全帽，高層施工人員必須佩戴安全帽，安全帶和施工現場必須有安全網。
定期對施工人員進行安全知識教育，以確保施工人員了解熟記以及運用所學安全施工的知識，確保自己和他人人身安全。建立一個由高層到基礎建筑從業(yè)人員的安全體系。
二、高層建筑鋼結構工程施工過程安全措施及注意事項
2.1、防止高空墜落
安裝所使用的工具如具有扭矩功能的扳手、角磨機、撬棍等應用保護繩加強安全防范，防止這些器具不小心發(fā)生墜落。將用的螺栓墊片等小的器材隨手放入到工具袋。施工作業(yè)中所有可能墜落的物件，應先將對其進行撤除或是采取加固措施。在高空用電焊或氣割切割時，應采取有效的措施防止割下的金屬碎屑、高溫熔珠以及火花落下傷人。具體措施應包括以下幾個方面：
1）現場的所有施工人員都必須帶安全帽，高空作業(yè)的人員還應佩帶安全帶，將其系在具有足夠安全可靠的地方，現場作業(yè)人員還應配備防滑鞋；2）在吊裝的工作范圍內應附有明顯的標志，并指派專人進行管理，嚴禁非吊裝作業(yè)人員隨意入內，當起重機處于工作狀態(tài)時，嚴禁在起重臂下站人，同時嚴禁施工人員在吊車起重臂回轉半徑內停留；3）將登高用的梯子或者吊裝操作平臺牢固的固定在建筑物上，吊車嚴禁在上面站人的情況下移動操作平臺時；4）在進行吊裝時.高空作業(yè)人員應站在操作平臺或者吊籃上進行作業(yè).在對鋼粱進行吊裝時應在上弦加設安全防護支架，確保箍工人員能夠在粱上弦上進行安全的操作，嚴禁在沒有加設任何固定的構件上行走；5）當結構的基礎安裝完成后，同時檁條安裝就位后.需要將梁上弦的安全支架進行拆除，
2.2、防止高空墜落傷人
高空作業(yè)人員攜帶的各種工具比如螺栓等，需要保證良好的存放在專用工具袋中，高空遞物時，要系好安全繩，嚴禁隨便拋擲物品，防止傷人。吊裝時，防止零星物品的墜落傷人。構件必須牢固綁扎，起吊點應與構件的重心重合。吊裝要平穩(wěn)，防止振動和擺動。吊裝索具不得在構件就位前解開，防止其墜落傷人。
1）鋼梁吊裝時，鋼粱一般為不規(guī)則的工字鋼或H型鋼，綁扎點較易滑動，需用特制的專用吊裝鋼板連接，且要將其與鋼梁上弦固定。2）構件起吊時，速度要緩慢.且不能在高空長久停留，禁止猛升/降，避免脫落。3）安裝構件后，要檢查并確定各構件和連接的穩(wěn)定和安全可靠性，然后再進行松鉤、卸索。4）高空吊裝對接構件時需控制好溜繩方向。5）作業(yè)在雨天進行時，要采取防滑措施.在夜間作業(yè)時要照明充足。6）松鉤和卸索時，旌工人員的梯子要穩(wěn)固可靠。7）物料禁止被從高空拋擲。
2.3、起重設備作業(yè)要求
使用專人指揮吊裝。指揮的人員一定要能夠讓吊機司機清楚的看到，且指揮人要能看到吊裝的詳細全過程，指揮的手勢要標準，聲音要響亮。吊機司機應嚴格聽從指揮人員的指揮，嚴禁擅自離崗。如吊裝過程被中斷作業(yè)，要及時處理，嚴禁構件長時間懸掛在空中。盡量在風力小于6級時吊裝作業(yè)。吊裝駕駛室再吊裝過程中嚴禁外人進入，起重機嚴禁在斜坡上進行作業(yè)，嚴禁起重機兩邊高差太大。地質條件和土質差時，鋪板要堅固而且面積較大，以免起重機請到。
2.4、防止吊裝后結構的失穩(wěn)
卸鉤應在構件吊裝就位后，并經過檢驗構建和連接穩(wěn)定可靠后才能進行。屋蓋吊裝時屋蓋系統(tǒng)的支撐系統(tǒng)要確保及時可靠的施工，以證臨時結構的整體穩(wěn)定。當構件長細比較大時，要有溜繩和地錨固定以構建一個臨時固定穩(wěn)定體系，當空間體系整體較正符合后需要把所有連接構件認真檢查確保固定達標，確?？臻g剛度單元穩(wěn)定可靠。
三、結束語
伴隨著我國經濟的快速發(fā)展，鋼結構建筑逐漸在我國的建筑行業(yè)發(fā)展起來，剛結構的強度高、施工周期短等優(yōu)點是的鋼結構具有很大的發(fā)展前景，我相信鋼結構會逐漸的替代混凝土結構而占據建筑市場的主體地位，因此，我們除了培養(yǎng)一些鋼結構專業(yè)人才外，還應加大對鋼結構施工過程中安全的防范，鋼結構施工存在很多的安全隱患，只有對這些安全隱患做好防護措施，才能夠保障施工人員的生命安全，才能促進企業(yè)的發(fā)展。
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1. 前言
（1）對于中、小跨度的單層房屋結構，上個世紀九十年代中期我國開始大量采用門式鋼架輕型房屋鋼結構，并且逐步取代了當時普遍使用的網架結構，在這一領域的市場。門式鋼架單層房屋鋼結構并不是一種新的結構形式，它屬于平面結構中的二鉸拱、無鉸拱單跨多跨結構。它的迅速發(fā)展是由于當時的形勢和它本身的特點所決定的，首先當時我國的普鋼年產量已經超過億噸，有充足的原材料供應資源，工期短、價格較傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結構也低，是典型的買方市場，符合當時在我國普遍興起的民營企業(yè)的需要。從當時的情況來看，生產該種結構的企業(yè)也有一定的利潤。同時，出臺了相應的《門式鋼架輕型房屋鋼結構技術規(guī)程》CECS102：2002，編制出設計繪圖軟件如PKPM等，《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50205-2001也增加了針對該結構形式工程施工質量的控制條文，隨后許多生產焊接H型鋼生產線設備的廠家和生產高強度螺栓的廠家在全國各地大量出現，許多配套的規(guī)范規(guī)程如《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》JGJ81-2002、《碳鋼和合金鋼制造的緊固件機械性能》GB/T3098、《鋼焊縫超聲波探傷方法和探傷成果分級》GB11345等相繼問世。
（2）這樣，就為門式鋼架單層房屋鋼結構在我國推廣提供了物質條件，市場條件，技術條件、用門式鋼架單層房屋鋼結構建造的單層工業(yè)廠房、倉庫便于上個世紀九十年代到本世紀頭一個十年風行于全國了。使用單位多了，生產廠家也多了，競相壓價，無序競爭。壓價的結果，一些生產廠家便向質量要起“效益”來了。2005年之后，雖然技術條件完善了，但是質量問題也逐漸增多起來。就其中常見的質量問題本文略逑如下。
圖1正態(tài)分布曲線2. 制造過程中常見的質量問題
2.1關于原材料。
2.1.1鋼板厚度。
（1）門式鋼架柱、梁、吊車梁多為焊接H型鋼，焊接H型鋼是由三塊鋼板焊接而成的。目前國內各廠家所用的厚鋼板（25.4mm以上）為1.5～2m寬的單軋板切割出來的，而對于中薄板多用連軋板及鋼帶切割出來。甚至要求鋼廠按寬度規(guī)格生產定尺板，尤其是采用“負偏差板”是鋼結構生產廠家最樂于接受的。
（2）鋼板軋制過程，厚度是個隨機數，在同一工藝條件下軋制多批鋼板，這些批鋼板的平均值應為要求的公稱厚度，出現這個平均值厚度的概率最高，而出現其他厚度的概率就很小，這個概率分布應呈態(tài)分布，正態(tài)分布函數及圖形表示為（見圖1）。
（3）一般我們取μ-3σ厚度作為廢品限值，意思是厚度小于μ-3σ的鋼板，對于要求公稱厚度為μ的鋼板是廢品。
（4）但是，現實情況卻不如此，現實情況是：普通存在對于任何設計厚度（公稱厚度）的鋼板現場測量結果都是負偏差，而且與公稱厚度相差較多。例如洛陽市某工程柱、梁、吊車梁所采用的12mm厚鋼板經檢測取了153個樣本，平均值是11.333，樣本標準偏差為0.06274，其中最大值為11.58，最小值為11.19。
（5）筆者也注意到有一本關于鋼板厚度允許偏差的規(guī)范GB/T709-2006，但是其一：不知道厚度允許負偏差是按照多大的保證率測算出來的，既是如此，也沒有只負不正的規(guī)定。其二：這么大的負偏差是否能夠含概在設計規(guī)范中的材料分項系數之內?！朵摻Y構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50205第4.23條規(guī)定鋼板厚度允許偏差應符合其產品標準的要求，這個標準就是GB/T709-2006嗎？
2.1.2鋼材的化學成分。GB50205第4.2.1條規(guī)定，對材質的檢驗方法是：“檢查質量合格證明文件、中文標志及檢驗報告等”，鋼結構生產廠家都能夠完整的提供這些文件，如生產廠家批號、爐號化學成份分析、力學性能實驗報告等，而且在交工資料中注明“原件保存在XXX公司”。但是，由于每個鋼結構生產廠家工程較多。用量也有大有小難以保證工程所用鋼材就是材質單中提供的生產鋼廠、爐號、批號，在出現質量問題時對材質的追朔就無從查起了。
2.1.3高強度螺栓。門式鋼架輕型房屋鋼結構所用的大六角頭高強度螺栓屬摩擦型高強度螺栓，利用高強度螺栓收緊所產生的正壓力在梁段端板之間及梁與柱相結合的端板之間產生摩擦力，用于抵抗該截面處的剪力和彎矩，它是一個非常重要的部件，質量的優(yōu)劣直接影響結構的安全度。關于該種螺栓的質量檢測項目和方法《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50205附錄B及《鋼結構工程設計規(guī)范》GB50017第7.2.2條有許多詳細的規(guī)定。但是，對于淬火工藝上如何保證淬透卻使我們存在著疑慮。
2.2焊接。
（1）門式鋼架輕型房屋鋼結構的主要部件是焊接H型鋼，焊接H型鋼主要的焊縫是角焊縫和鋼板平接焊縫，焊接工藝應遵守《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》JGJ81的規(guī)定，其角焊縫多為Ⅱ級焊縫，應進行全部外觀檢驗，并按GB5025規(guī)定的百分比按照《鋼焊縫超聲波探傷方法和探傷成果分級》GB11345進行超聲波無損探傷檢驗。鋼板平接焊縫為Ⅰ級焊縫，除進行外觀檢測外尚應根據GB50205的規(guī)定進行對焊縫內部缺陷100%的探傷。
（2）焊縫缺陷一般位于焊縫或者附近熱影響區(qū)鋼材的表面及內部，通常表現為裂紋、未熔合、夾碴、焊瘤、咬邊、燒穿、弧坑、氣孔、電弧擦傷、未焊滿，根部收縮等。其外觀缺陷通常有裂紋、焊瘤、氣孔、咬邊等。特別是手工焊縫有些焊瘤、氣孔、咬邊還相當嚴重。
（3）焊縫的裂紋并不多見，其原因除焊接材料、焊接工藝造成裂紋之外，有時焊縫過薄，在翼板校正過程中也會發(fā)生裂紋。
（4）施工單位對其首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法，焊后熱處理等，應進行焊接工藝評定，并應根據評定報告確定焊接工藝。上崗的焊工必須持有焊工考試合格證。
2.3附件焊接。
（1）大多數鋼結構加工廠附件（牛腿板，端頭板、柱腳板、柃托等）。采用手工焊接，其中最常發(fā)生的質量問題是由于梁端頭板的焊接與梁軸線不一致，往往使得由幾段組成的橫梁它們的軸線不在同一條直線上，而是由多條直線組成的折線或平行線。
（2）這個問題不但直接影響了結構的受力，而且使得柃條的高度不一，在裝配好柃條的廠房上面看去，這些柃條此起彼伏。
2.4工廠涂裝。
（1）涂裝包括表面處理及涂漆，由于涂裝的質量直接影響到結構的耐久度，從設計而言對于鋼構件表面處理、油漆材料品種、漆膜厚度的要求越來越高了，而施工質量與設計要求也越來越遠了。
（2）大部分鋼結構表面處理要求拋丸除銹等級為Sa2.5級，大多數鋼結構制造廠家，也都有用于應付監(jiān)理及甲方考查的拋丸機，但是由于拋丸機動能消耗大，鐵丸消耗多，很多廠家并不使用，而仍然用其他辦法除銹，除銹的結果有的除不干凈，有些則達不到漆膜附著力對鋼材表面的要求，有的雖然使用了拋丸除銹也達不到色卡要求的標準。
（3）對油漆品種的要求，目前大多數設計為環(huán)氧富鋅底漆二道，環(huán)氧云鐵漆中間層一道，面漆兩道的五層做法，總厚度要求室內125μm，室外150μm，由于該種漆造價很高有些廠家并不真正使用，而是仍然使用傳統(tǒng)的紅丹和鉛油（調和漆）。至于厚度當然要保證設計要求，但也不是越厚越好，不少廠家對油漆工的技術水平并不重視，手執(zhí)噴壺可噴，拿著刷子可刷就是油漆工，結果漆膜過厚而起皮。涂裝一般在室外進行，受天氣因素影響很大。
3. 安裝過程中常見的質量問題
3.1地腳螺栓的安裝。
（1）地腳螺栓的安裝主要是要保證一個鋼柱內4～6個地腳螺栓彼此相對位置的準確度及每組地腳螺栓相對廠房軸線的準確度，還有每個地腳螺栓的高度都能保證鋼柱安裝標高的需要，每個地腳螺栓螺紋的長度也要足夠，否則安裝過程中要接長螺栓或加長螺紋，那么就特別復雜了。
（2）一般工程的分工，地腳螺栓由鋼結構加工廠供應，土建施工單位負責安裝，分工銜接本身就為安裝的準確度帶來一定不便。我們考查了不少土建施工單位沒有一套成熟的工藝能夠保證上述幾點要求，為了保證每組地腳螺栓相對尺寸的準確度，必須有各種柱腳的模板，模板的制造必須保證在砼澆注過程中不易變形，模板上刻劃出建筑物的軸線，怎么固定好模板使上面的刻線與建筑物軸線相重合而不易位移等各施工單位所采用辦法各不相同，但大多數難以保證如上要求。
（3）此外還有建筑物的軸線，對邊柱而言鋼筋砼結構多采用閉合軸線，即建筑物軸線是柱外皮，但目前鋼結構廠房也有不少為柱中，如不弄清邊柱軸線的位置預制好的橫梁就可能安不上去，天車跨度也不對，不滿足工藝要求，這類問題也曾經發(fā)生過。
3.2主體鋼架的安裝。
（1）主體鋼架安裝包括柱、橫梁的安裝。規(guī)范要求應進行預拼裝，開始安裝時應先將一個具有橫梁水平支撐及柱間支撐的單元組裝完畢，各部份尺寸達到要求，再以這個單元為基礎向外延伸，以保證安裝尺寸的準確。目前各鋼結構廠顧用的安裝隊水平不一，不少安裝隊水平較差，他們都不是這樣安裝的，而是像安裝鋼筋砼結構房屋一樣先將鋼柱全部吊裝完畢，再一根根橫梁吊裝。這樣難以保證鋼架各主要尺寸的準確度，大梁的側向彎曲高度及跨中垂直度一般很難滿足GB50205表10.3.3的規(guī)定，特別是梁跨較長時。目前該種鋼結構的設計屬弱梁強柱，中等跨度（18～24mm）梁的翼板厚為8mm左右，寬不過200～250mm，而腹板僅5～6mm，為保證截面的強度將截面高度加的很高（700～900mm），這樣梁的側向剛度很差，雖然能滿足梁整體平面外剛度符合軟件的要求，在現場組裝和吊裝的過程中可能造成相當大的側向彎曲、截面扭曲。
（2）在鋼梁吊裝的過程中由于受吊車起重高度的限制，不加扁擔，吊點又較近更加劇了梁的側向彎曲的扭曲，甚至于發(fā)生梁兩半跨疊合。
3.3高強度螺栓連接副。根據我們檢查的情況按GB50205附錄B要求施工的很少，很多安裝單位根本未作高強度螺栓連接副扭矩系數的復檢，未進行施工扭矩的測定，因此普遍存在著欠扭現象，再加上高強度螺栓連接副防松措施不力，是一項較大的安全隱患。
3.4柃條及支撐系統(tǒng)安裝。
（1）首先由于鋼架安裝時橫梁側向彎曲、跨中垂直度超標、開間距離不準給后繼工序帶來許多問題，使柃條、系桿、水平支撐的螺孔無法對準，許多螺栓上不去，不少只上一頭，另一頭采用電焊，還有用鐵絲綁札的。由于柃條壁薄，施焊燒穿，施焊后未補漆等原因，降低了結構的耐久度。
（2）當建筑物開間較大（大于7.5米）時為減少柃條用鋼量，常采用Z型柃條，為了搭接，一根柃條上單是與橫梁連接的螺栓孔就有8個，即使采用長園孔，這個8個孔同時對準的概率也不大，這樣勢必有些螺栓穿不上去，從設計的角度這些問題是否也值得探討。
3.5面板安裝。面板的構造采用安裝于角馳支架上的喑扣板，板是現場壓制的，如果不是特別大的跨度一般沒有縱向搭接，而橫向搭接是相鄰兩板板邊相扣，沒有固定面板的釘孔，減少了漏雨的可能，面板安裝中常見問題是在已安好的面板上拖拉正在安裝的板，將涂層甚至于鍍層摩掉，使板在短期間（1年左右）即局部銹穿漏雨。
3.6采光板安裝。采光板是工廠預制的它的長度一般在12～14米，不可避免的出現縱向搭接，而橫向搭接由于采光板較厚（一般為2～3mm）無法與彩板咬合，目前設計多采用搭接加蓋的辦法，效果不好，造成漏雨，還有屋面開洞處等，目前還沒有成熟的做法。
3.7細部構造，細部構造往往不被重視，但是細部構造設計不合理，安裝質量差是造成漏雨的關健因素，如天溝內反水，窗臺泛水設計施工有問題，內外墻板與屋面板連接不嚴，到處是縫，造成屋面墻面大面積進水等。現在設計人員為減少設計工作量常常在圖紙上畫上套用標準圖01J925-1某頁的節(jié)點，這本圖出爐十年了，應根據現實施工情況進行修訂。
3.8次構件的涂裝。次構件的涂裝是不被施工單位重視的項目之一，次構件涂裝質量往往很差，這是一個普遍存在的問題，它降低了次構件的耐久度。
4. 結束語
4.1現實處于買方市場的門式鋼架輕型房屋鋼結構，市場競爭激烈，制造廠家多而水平不一，在這種情況下，尤其應當重視該種結構形式的質量控制，以杜絕大的工程質量事故發(fā)生。
4.2門式鋼架輕型房屋鋼結構制造、安裝過程中主要質量問題是：
4.2.1實際用于工程上的鋼材爐號、批號不清，工程質量問題的可追朔性差，對工程中所用材料的質量情況要清楚，是否用的是甲方指定的哪個鋼廠的鋼材并不十分重要。
4.2.2控制好焊接工藝及焊縫質量。
4.2.3鋼板厚度的負偏差過大，對于負偏差的概念尚有待探討。
4.2.4鋼架安裝中橫梁側向撓曲、跨中傾斜超標是安裝過程中普遍存在的問題。
4.2.5鋼架安裝尺寸不準，致使柃條、系桿、水平支撐螺孔穿不上螺釘。并且屋面表面高低起伏。
4.2.6細部節(jié)點從設計到施工都存在問題，是房屋漏雨的主要原因。
4.2.7要重視涂裝質量，特別是次構件的涂裝質量。
參考文獻
[1]《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50205-2001.
[2]《門式鋼架輕型房屋鋼結構技術規(guī)程》CESC102：2002.
[3]《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》JGJ81-2002.
[4]《熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差》GB/T709-2006.
中圖分類號：TU391；TU17 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）09-0138-01
美國標準協會（NBIMS）對BIM（buildinginformationmodeling）的定義是：BIM是一個設施（建筑項目）物理和功能特性的數字表達；是一個共享的知識資源，是一個分享有關這個設施的信息，為該設施從概念到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據的過程；在項目不同的階段，不同利益相關方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責的協同作業(yè)。
鋼結構工程是以鋼材為預制構件的原料，現場拼裝時構件間采用特定連接方式的一種結構。它具有輕質高強、力學性能良好、抗震性能優(yōu)越、施工速度快、工業(yè)化程度高、投資回收快、外形美觀、可再次利用及符合可持續(xù)發(fā)展政策等一系列的優(yōu)點，被廣泛地應用于大型廠房、輕型及大跨度結構工程、高層建筑工程等領域中。
1 設計階段的應用
目前鋼結構工程在設計階段，因鋼結構專業(yè)和BIM技術人才缺乏，導致設計深度不夠、設計造價偏高；因設計方案不合理使后期施工困難，只能返工重新設計而導致投資增加等情況屢見不鮮。利用BIM技術按照設計圖紙，調用“構件庫”和“節(jié)點庫”進行三維建模，錄入構件、節(jié)點的參數信息，這在利于構件節(jié)點的深化設計的同時，還利于鋼結構工程的可視化與信息管理。胡育科等人通過闡述國家推出的有關推廣鋼結構的政策，及當前鋼結構推廣的瓶頸和問題，提出了大力推廣鋼結構根本在于提升工程設計和應用水平；楊振方通過對TeklaStructures在鋼結構工程中的應用研究，闡明了TeklaStructures在不同結構中的詳圖深化設計功能及運用方法。結果表明，TeklaStructures的數據交互功能，及建筑設計、分析、出圖、報表等功能，能提高設計的效率和準確性；尚超宏等人通過實際工程，介紹了Tekla在項目中的深化設計流程、設計依據、深化中遇到的難點重點，突出了BIM技術對設計和后期施工流暢、經濟的重要性。由此可見，運用BIM來解決深化設計中的問題，并優(yōu)化設計方案是可行且有效的。
在當前發(fā)展較為成熟的BIM軟件中，TeklaStructures在解決節(jié)點深化設計問題上扮演著重要的角色。借助鋼結構工程的BIM模型，一則能直觀地向業(yè)主反映項目的建造過程與成果，對現場復雜的安裝節(jié)點、難度系數高的施工工藝進行可視化三維技術交底，優(yōu)化設計方案；二則模型自動生成的報表，能為項目和造價管理提供依據；三則模型在TeklaStructures中深化后可同其他軟件進行交互，進行管線綜合和碰撞檢查等。最終達到最優(yōu)設計，以獲得更大的經濟效益。
2 施工階段的應用
目前在鋼結構工程的施工階段，項目的成本、質量、進度、安全控制方面都存在問題：因工程變更引起造價波動；因預制安裝工藝不當、裝配安裝順序沖突引起工期延誤；因預制構件在運輸過程中造成變形、碰傷或污染而增加造價，延誤工期；因安全教育工作或安全措施的不到位而引起安全事故。利用BIM技術，對3D模型中的構件進行參數化管理，并進行3D模型與時間軸關聯后的4D模擬施工、場布模擬等施工前的計劃審查，以保證順利安裝，避免施工工序之間的沖突和施工安全問題，并糾正偏差確保項目各項目標的實現。周慧恩等人通過對工業(yè)化鋼結構的4DBIM虛擬建造方法的研究，提出用BIM部品庫以及對軟件插件進行二次開發(fā)，來快速、智能、高效地建模。之后基于4D模型進行模擬施工、各專業(yè)綜合后的碰撞檢查，并模擬重點部分的可建造性以進一步優(yōu)化施工方案，達到多次虛擬建造優(yōu)化和一次實物安裝建造結合的效果；任玲華等人通過BIM技術在虛擬建筑及節(jié)點構造模型中的應用研究，提出了借助BIM模型中精確的節(jié)點展現，能提高設計質量及施工效率，并能在隨后的建筑施工信息流轉中，利用模型制定計劃、共享信息、指導現場；壯真才通過一棟鋼結構辦公樓工程，重點介紹BIM技術在項目施工精細化管理中的應用，提出BIM技術在能保證工程質量、工期、成本、施工安全的同時，提高管理團隊的綜合施工管理能力；孫亮等人通過介紹BIM-QR系統(tǒng)中動態(tài)二維碼的信息集成和管理功能，提出了此系統(tǒng)在鋼結構施工質量驗收和鋼結構制造、運輸、安裝進度、質量管理等方面的應用?；贐IM平臺，實時跟蹤并采集項目實際施工中成本、質量、進度的信息，錄入3D模型中與模型結合轉化為數字信息，并階段性地與原施工計劃比較，動態(tài)更新BIM數據模型后再利用BIM-QR系統(tǒng)對完工部分工程進行驗收。這樣的信息智能管理系統(tǒng)使項目各方能實時跟蹤項目的在建狀況，及時進行數據共享與意見交流，也使項目按計劃順利進行，確保成本、質量、進度，安全目標的實現。
3 運營階段的應用
在鋼結構工程的全壽命周期內，運營維護階段所占時間最長、花費最高。傳統(tǒng)建筑的運營維護系統(tǒng)一般是根據工程圖紙，人工采集數據后結合Excel表格中設備系統(tǒng)的數據進行監(jiān)控。這樣的運維方式直觀性低，時效性差，數據傳遞易丟失。BIM技術能將項目設計和施工階段的數據資料完整地傳遞到運維階段，為項目建立一份全壽命周期內數據動態(tài)更新的成長檔案，有效提高運維管理的質量和效率。目前學者們對BIM技術在項目運維階段的應用有所研究，但針對于鋼結構工程運維階段的研究卻極少。胡振中等人通過綜述當前國內外BIM運維的研究和應用，總結出已實現的功能、現存問題及研究空間；陳廣軍等人通過介紹BIM的項目運維管理系統(tǒng)，提出了多種基于BIM技術的運維管理方案。但涉及BIM技術在鋼結構工程中的空間管理、物業(yè)管理、應急管理及能耗管理方面的研究還很欠缺。
4 結論
BIM技術在鋼結構設計階段應用研究大多趨于可視化模型生成、深化設計、圖紙報表生成、設計審查方面，而利用BIM技術進行可持續(xù)低能耗設計應用的文獻較少；在施工階段的BIM技術應用研究中，關注4D模擬施工、項目進度造價管理應用文獻較多，而關于施工質量驗收、安全文明施工、施工風險管理和物資管理、建筑垃圾的回收管理方面卻并未深入研究；關注工程的設計與施工階段BIM技術應用研究的文獻較多，運維階段的較少。未來應在設計中實現可持續(xù)低耗理念，施工中推廣BIM5D平臺進行全面的施工管理，運維階段進行BIM技術在多方面應用的深入研究。建筑業(yè)的發(fā)展必然朝著“綠色高效”邁進，鋼結構工程應充分利用其可回收、智能化、集約化的特點，標準化、工業(yè)化、裝配化的生產安裝形式，在大力開展BIM信息化建設的同時，完善企業(yè)信息系統(tǒng)、培養(yǎng)BIM技術及鋼結構設計的綜合性人才，以推動鋼結構的產業(yè)升級和行業(yè)變革。
參考文獻
