建筑鋼結構工程監(jiān)理控制探析

時間:2022-03-09 09:25:03

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建筑鋼結構工程監(jiān)理控制探析

鋼結構建筑相比傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結構建筑具有諸多優(yōu)點,如自重較輕、強度較高、抗震性好、施工速度快、綠色環(huán)保等,因而在城市建筑結構中越來越被廣泛應用。鋼結構工程中任何細節(jié)的施工質(zhì)量都直接影響整個工程的結構安全。作為質(zhì)量控制的重點和關鍵環(huán)節(jié),監(jiān)理對其質(zhì)量的監(jiān)控對整個建筑質(zhì)量起到了保駕護航的作用。為此,筆者結合上海市復興地塊辦公用房項目的監(jiān)理控制實踐,談談在城市建筑鋼結構工程的施工質(zhì)量控制中監(jiān)理的監(jiān)控要點。

1項目概況

復興地塊辦公用房項目作為外灘濱江區(qū)域“有國際影響力的標志性高端金融企業(yè)”的總部辦公商務綜合體,采用的鋼結構形式主要為懸托鋼框架+落地核心筒。鋼結構屋面結構標高為59.35m。13.05m~16.35m為桁架層,鋼結構主要構件形式為H型鋼柱、H型鋼梁、箱型梁和箱型柱。核心筒內(nèi)鋼柱最大截面為BH350×350×30×40;外框架柱最大截面為□800×800×80×80,外框架梁最大截面為H600×400×22×30;桁架柱最大截面為BOX550×550×60×60,桁架梁最大截面為BOX700×550×120×120。本項目鋼結構形式為懸托鋼框架+落地核心筒,從監(jiān)理控制方面來看具有以下工程特點。(1)鋼柱、鋼梁節(jié)點設計比較復雜,需要事先熟悉設計意圖,并控制好每個節(jié)點布置。必須根據(jù)建筑結構設計進行鋼結構深化設計,并及時向原設計單位提供預埋件和受力部位等詳細資料,以便在具體施工時得以貫徹落實。(2)鋼結構施工時影響因素較多,尤其是與土建工程等多種專業(yè)存在交叉作業(yè),互相影響較大。同時,由于鋼結構的構件繁多、類型和規(guī)格各異,必須準確地對每個構件逐一進行編號管理,并按照相應的順序和管理規(guī)則進行進場、存放和安裝。這樣才能在鋼結構構件安裝時做到合理有序、有條不紊。(3)鋼構件中對超厚板的焊接質(zhì)量要求高且難度大。必須事先進行焊接工藝評定,對焊接工藝和焊接順序進行優(yōu)化,并加強焊接管理工作,切實保證高強鋼厚板的焊接質(zhì)量。(4)鋼結構工程的測量控制難度大。由于施工高度高、施工區(qū)域狹小,在標高的引測和軸線控制方面難度較大,每次測量必須達到精度要求并及時消除累計誤差。

2鋼結構施工過程的監(jiān)理控制要點及實踐

本項目建筑鋼結構工程除了具有上述特點以外,還受到施工工期較緊、施工作業(yè)環(huán)境危險性較大和技術難度大等因素的影響。因此,監(jiān)理的工作重心應主要放在鋼結構工程的質(zhì)量安全監(jiān)控方面,既要克服質(zhì)量與工期的沖突,又要嚴格執(zhí)行安全文明施工。通過設置停止點和見證點、加強巡視、旁站監(jiān)督重要部位、檢查驗收關鍵節(jié)點相結合等方法來做好質(zhì)量的監(jiān)控。2.1施工準備階段的質(zhì)量監(jiān)控。對施工準備階段的預先控制是質(zhì)量監(jiān)控的良好開端,其中包括監(jiān)理自身的建設。應建立健全監(jiān)理組織機構,合理配備監(jiān)理人員;應根據(jù)具體的工程規(guī)模、特點和技術復雜程度,做好監(jiān)理機構的組建設置工作,以便與現(xiàn)場施工6“信通杯”獲獎論文PROJECTMANAGEMENT管理系統(tǒng)相適應;按照專業(yè)分工要求,配備結構安裝、焊接、探傷、涂裝等專業(yè)人員,充分發(fā)揮監(jiān)理一專多能的優(yōu)勢,保證監(jiān)理人員充分履行相應的職責,提高監(jiān)理機構的工作效率,形成高效團隊。2.1.1編制監(jiān)理規(guī)劃和專項細則。監(jiān)理規(guī)劃和專項細則分別是項目監(jiān)理機構對本工程實施監(jiān)理的指導性文件和操作性文件,二者相對獨立又相互融合。應針對鋼結構工程的具體特點和工程規(guī)模進行編制,并明確在監(jiān)理過程中的有關程序、具體措施和監(jiān)控方法,按照不同的專業(yè)性質(zhì)形成監(jiān)理專項細則,從而保證在實施監(jiān)理的過程中,能夠嚴格按照監(jiān)理規(guī)劃和專項細則的內(nèi)容和要求組織開展監(jiān)理工作,以達到相應的質(zhì)量目標。2.1.2加強審圖和交底工作。施工前應及時組織相關單位開展圖紙會審和設計交底工作。對深化的圖紙內(nèi)容,尤其是各種節(jié)點詳圖要詳細審閱,做到全面熟悉設計意圖,嚴格掌控各種關鍵節(jié)點及控制參數(shù)等,并在交底時逐一進行明確。比如設計所采用的鋼結構材料等級、耐火和除銹等級,以及采用的焊接形式和相關參數(shù)、抗滑移系數(shù)、Z向要求等一系列重要參數(shù),焊接和連接、耐火和防腐等技術要求。同時,還應明確界定鋼構件全熔透焊縫與半熔透焊縫的具體位置,清晰標明焊縫等級、對焊縫的檢測要求及探傷檢測比例等。監(jiān)理應注意審核的圖紙內(nèi)容和參數(shù)必須符合現(xiàn)行規(guī)范標準,以便提前進行設計優(yōu)化。2.1.3審核鋼結構工程施工組織和專項方案。鋼結構工程施工組織方案是施工單位在現(xiàn)場組織、安排工程實施的技術性文件,監(jiān)理在施工單位內(nèi)審的基礎上,應重點審核其針對性、合理性和可操作性。技術復雜的專項方案應組織專家論證評審,符合要求后才能實施,并要求施工單位做好各級班組的技術交底,為后續(xù)操作打下技術性基礎。2.1.4審核單位資質(zhì)和生產(chǎn)能力。鋼結構工程專業(yè)性強,往往存在專業(yè)分包現(xiàn)象。為此,監(jiān)理應重點審核鋼結構施工單位的資質(zhì)等級及類似業(yè)績、管理和綜合生產(chǎn)能力;鋼材供貨單位和鋼構件安裝單位的資質(zhì)等級必須符合要求;現(xiàn)場建立的質(zhì)量保證體系和相關人員資質(zhì)應滿足項目需要;現(xiàn)場配置的構件焊接及加工設備、吊裝機械設備等必須配套齊全,以滿足生產(chǎn)要求。2.1.5審核焊接工藝評定報告。本工程采用的鋼材主要為Q345B,規(guī)格多、厚板焊接多,焊接過程中對焊接參數(shù)、流程的選定,對焊前預熱、焊后保溫的把握,對焊接變形和層間溫度的控制都需要通過焊接工藝試驗進行測試,找出合適的焊接參數(shù)。因此,監(jiān)理應著重審查焊工的上崗資格證書是否有效及其施焊認可范圍;對上崗焊工進行現(xiàn)場測試,檢驗其技術熟練程度是否滿足焊接工藝要求。監(jiān)理要全部檢查根據(jù)焊接工藝試驗形成的評定報告,指導并監(jiān)督施工單位按焊接工藝生產(chǎn),從而確保鋼構件的焊接加工制作符合設計和規(guī)范要求。2.2鋼結構施工過程的質(zhì)量監(jiān)控。由于施工現(xiàn)場受限,場地比較狹小,鋼構件堆放難度較大,所以施工平面布置更應合理安排。鋼構件采用工廠加工制作,按計劃運輸?shù)浆F(xiàn)場進行安裝,安裝上存在較大難度。只有對影響鋼結構施工質(zhì)量的重點細節(jié)部位和關鍵節(jié)點做好監(jiān)控,才能控制好整個鋼結構工程的施工質(zhì)量。2.2.1鋼構件制作及進場質(zhì)量監(jiān)控。本工程鋼構件采用工廠加工制作、標準化生產(chǎn)。為從源頭做好質(zhì)量控制,監(jiān)理采取了對其加工制作過程實行不定期駐廠抽查的措施,嚴格把好鋼構件的進場質(zhì)量控制關。構件進場應及時進行外觀質(zhì)量及各種規(guī)格和幾何尺寸的檢查,重點抽驗鋼板厚度及型鋼規(guī)格和尺寸,審核有關質(zhì)量證明資料,比如檢查鋼材的合格證、有關標志及檢驗報告、無損檢測報告等。監(jiān)理除了做好過程檢查和必要的實測實量以外,還應根據(jù)現(xiàn)場情況進行統(tǒng)籌協(xié)調(diào),如督促施工單位確保安裝質(zhì)量和安裝進度的一致性,以及現(xiàn)場安裝進度與工廠制作、構件進場的一致性等。只有抓好鋼構件的原材料和加工制作質(zhì)量,才能保證后續(xù)鋼結構安裝焊接及最終形成的鋼結構工程的整體質(zhì)量。2.2.2鋼結構安裝測量監(jiān)控。安裝測量作為鋼結構安裝中的關鍵環(huán)節(jié),是一項基礎性工作,為了確保安裝測量精度,離不開兩樣法寶:一是人員,二是儀器。應保證施工測量人員做到持證上崗,并具有豐富的測量經(jīng)驗;儀器應定期鑒定并確保其在有效期內(nèi)。測量人員應熟悉鋼結構圖紙及相關的規(guī)范要求,做好對鋼結構測量基準控制點的保護,防止其遭受破壞。應精確控制好預埋件的埋設和定位,在鋼柱和桁架梁安裝過程中,可采用三維坐標法進行定位,并采用鉛垂儀校正鋼柱垂直度;對鋼柱進行編號管理,在每一層坐標和標高的傳遞過程中,必須不斷糾正、消除累計誤差。對于桁架柱的測量控制,除了測標高、軸線、垂直度外,還要測其偏轉值,避免在連接件上發(fā)生偏轉而影響與之連接桁架上下弦的安裝。監(jiān)理采取獨立復核的方式,對安裝完成的部位及時采用全站儀進行測量復核,及時糾偏,保證每根鋼柱和桁架控制點的平面軸線和高程精度達到設計和規(guī)范要求的范圍,這樣也就能確保每個鋼結構安裝單元的施工安裝質(zhì)量。2.2.3鋼結構焊接過程質(zhì)量監(jiān)控。對鋼結構焊接過程的質(zhì)量控制,是形成工程實體質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié)。本工程中,鋼板的厚度主要為16mm~35mm,最厚處達到約120mm,且現(xiàn)場焊縫長度較長。尤其是桁架層構件的單條焊縫最長達到700mm。因此,監(jiān)理應重點審核焊接工藝評定報告,監(jiān)督施工單位嚴格按照焊接工藝評定的規(guī)程執(zhí)行,不得隨意改變工藝參數(shù)。由于影響焊接質(zhì)量的因素較多,因而要加強對焊接人員的管理,以及對焊接材料、焊接工藝、焊接質(zhì)量和焊接缺陷返修等方面的檢查和監(jiān)控。焊條、焊劑和粉芯焊絲等焊接材料在使用前應按要求做好烘干處理。監(jiān)理在檢查過程中,主要按照批準的焊接工藝評定檢查焊接情況,注意焊接環(huán)境要求的達標,做好防雨、防風等防護措施。監(jiān)理對一級焊縫采取旁站措施,并要求及時對焊縫進行無損探傷檢測。一級焊縫必須100%檢驗,二級焊縫抽檢20%;并且在焊后24h內(nèi)檢測。監(jiān)理應跟蹤了解檢測速報情況,確保檢測的真實性。對存在缺陷的焊縫,應先制定返修工藝方案后再進行返修,并且焊縫同一部位的返修次數(shù)不宜超過2次,并及時做好無損檢測。2.2.4緊固件連接工程質(zhì)量監(jiān)控。本工程主要采用了10.9級扭剪型高強螺栓,摩擦面系數(shù)設計要求為0.45,規(guī)格分別為M16、M20、M22、M24、M27。首先,應控制好高強螺栓的進場質(zhì)量,檢查螺栓規(guī)格尺寸和表面外觀質(zhì)量。高強螺栓連接副應配套齊全,連接件應具有合格證、檢驗報告等質(zhì)量證明文件。鋼結構制作和安裝單位應按規(guī)范要求,分別進行高強螺栓連接摩擦的抗滑移系數(shù)試驗和復驗?,F(xiàn)場處理的構件摩擦面應單獨進行摩擦面抗滑移系數(shù)試驗,試驗結果應符合設計要求。其次,在安裝高強螺栓過程中,監(jiān)理應加強檢查控制,注意檢查螺栓是否自由穿入螺栓孔內(nèi)。不得采用氣割擴孔;若要擴孔,則其數(shù)量應征得設計方同意,擴孔后的孔徑不應超過1.2d(d為螺栓直徑)。注意檢查連接摩擦面應保持干燥、整潔,不應有受損或污染情況。檢查螺栓施擰順序,初擰、復擰扭矩值應符合設計及規(guī)范要求,不得出現(xiàn)漏擰、過擰等現(xiàn)象。高強螺栓終擰后,監(jiān)理抽查終擰扭矩,觀察螺栓絲扣外露應為2~3扣,其中允許有10%的螺栓絲扣外露1扣或4扣。只有抓好上述細節(jié)的控制,才能確保緊固件連接的質(zhì)量。2.2.5涂裝工程質(zhì)量監(jiān)控。鋼結構涂裝具有防腐、防銹、防火等作用,應確保涂料的品種、型號、性能必須相容。施工前,監(jiān)理要開桶檢查涂料的外觀質(zhì)量,必須驗明質(zhì)量合格證明文件和檢驗報告,確保涂料在使用有效期范圍內(nèi);檢查涂裝的鋼構件表面務必做好噴砂除銹清潔工作,不得有異物。涂裝過程中,注意加強對涂裝遍數(shù)的檢查,按規(guī)定對涂裝的黏結強度和涂層厚度進行檢測;其結果應符合設計及規(guī)范要求。2.2.6壓型鋼板安裝質(zhì)量監(jiān)控。壓型鋼板應在鋼結構安裝驗收質(zhì)量合格后,方可進行現(xiàn)場鋪設。本工程壓型鋼板采用雙面鍍鋅鋼板,規(guī)格采用YXB65-220-565(B)閉口板。監(jiān)理應提前做好壓型鋼板材質(zhì)的外觀質(zhì)量檢查,對合格證等質(zhì)保資料進行核查,審核施工方根據(jù)現(xiàn)場實際繪制并經(jīng)設計認可的壓型板排版圖。在鋪設過程中應按排版圖對號鋪設,確保每塊板的鋪設寬度和壓型鋼板的可靠安裝;在墻板接縫位置應進行防水處理;注意檢查壓型鋼板與鋼梁的栓釘連接部位處理必須到位,做到緊密連接無間隙。

總之,監(jiān)理要做好對鋼結構工程的質(zhì)量監(jiān)控,關鍵在于預先控制,即按照施工過程各關鍵環(huán)節(jié)和重點部位,制訂控制要點計劃,并加強現(xiàn)場過程檢查;采取巡視、旁站、平行檢測等手段,把控好每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量,如原材料進廠的檢驗和主要焊接加工設備的檢查,對有關人員的資格審核、鋼結構的安裝定位精度、焊縫的觀感質(zhì)量、全熔透一二級焊縫的超聲波無損探傷檢測、高強螺栓連接件的施擰質(zhì)量等,及時發(fā)現(xiàn)施工中存在的質(zhì)量缺陷或偏差,跟蹤督促施工整改到位,以消除質(zhì)量隱患。本工程完工后,及時對工程的安全性、適用性和使用功能等方面進行竣工驗收。驗收結果顯示,各項檢測項目指標均達到了設計和規(guī)范要求,因此獲得了2018年度上海市金屬結構行業(yè)協(xié)會“金鋼獎”。該項目的監(jiān)理控制實踐,也為以后類似項目的質(zhì)量控制取得良好效果打下了堅實的基礎。

3結語

鋼結構因其優(yōu)勢在城市建筑中的應用越來越廣泛,鋼結構工程的施工安裝質(zhì)量始終是建設者和管理者的控制目標。監(jiān)理從技術和管理上都應加強鋼結構專業(yè)知識的學習,并在此基礎上,通過對鋼結構施工過程的各個環(huán)節(jié)、各種影響因素預先研判,制訂質(zhì)量控制要點計劃,克服各種質(zhì)量通病,從而為建筑鋼結構工程建設質(zhì)量保駕護航。

作者:胡云 單位:上海斯美科匯建設工程咨詢有限公司