鋼結(jié)構(gòu)工程施工常見缺陷分析及防治

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鋼結(jié)構(gòu)建筑因具有自重輕、強度高、抗震性能好、節(jié)約空間、質(zhì)量可靠、施工速度快、綠色環(huán)保等多方面特殊的優(yōu)勢，在建設(shè)工程上得到日益廣泛的應(yīng)用，近幾年，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)建筑正從工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)向著多高層民用建筑結(jié)構(gòu)、大型劇場、橋梁結(jié)構(gòu)及辦公建筑結(jié)構(gòu)方向發(fā)展，至盡，鋼結(jié)構(gòu)建筑因其獨特的優(yōu)勢在國內(nèi)得到了快速的發(fā)展。
在鋼結(jié)構(gòu)工程施工過程中，鋼構(gòu)件安裝過程的精度和品質(zhì)是決定整體鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量的關(guān)鍵，往往在鋼構(gòu)件的安裝過程中存在諸多違反國家工程技術(shù)規(guī)范和驗收標(biāo)準(zhǔn)的一些制作方法和違規(guī)行為，本文對這些違反國家工程技術(shù)規(guī)范和驗收標(biāo)準(zhǔn)的做法和行為作為缺陷進(jìn)行提出、分析和研究，以引起各施工單位的重視，共同將鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)做精、做強。
1.     基礎(chǔ)地腳螺栓位置及垂直度超過規(guī)范允許偏差
由于基礎(chǔ)地腳螺栓位置及垂直度超過規(guī)范允許偏差，導(dǎo)致鋼柱安裝困難或不能安裝；即使采取措施后可以安裝，也會影響柱子在基礎(chǔ)上的可靠性和安全性。
造成基礎(chǔ)地腳螺栓位置及垂直度超過規(guī)范允許偏差的原因分析如下：
1）地腳螺栓預(yù)埋時，固定不牢，混凝土澆筑后，振搗時導(dǎo)致地腳螺栓傾斜或位移。
2）基礎(chǔ)施工測量或放線時有誤差。
3）圖紙設(shè)計錯誤。
避免基礎(chǔ)地腳螺栓位置及垂直度超過規(guī)范允許偏差的方法：
1）用12㎜或12㎜以上鋼筋把地腳螺栓焊成箱形，形成一整體，然后放進(jìn)基礎(chǔ)里與模板固定，最后澆筑混凝土。具體做法如下：
第一步：根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計實際情況，在一塊20㎜或20㎜以上厚鋼板上，把一個基礎(chǔ)的地腳螺栓標(biāo)出來；第二步：把地腳螺栓孔用磁力鉆鉆出來；第三步：把鋼板放到一平面上。第四步：把地腳螺栓倒立放到孔里，然后用直徑為12㎜的圓鋼把地腳螺栓焊接成箱形，形成一整體結(jié)構(gòu)；第五步：把形成一箱形結(jié)構(gòu)的地腳螺栓放到基礎(chǔ)里，然后與基礎(chǔ)鋼筋固定一部分。第六步：把基礎(chǔ)的模板支撐牢固，然后把軸線和標(biāo)高放到模板上。第七步：按照設(shè)計圖紙軸線和標(biāo)高，把地腳螺栓完全固定牢固。第八步：按照此方法全部施工完畢后，進(jìn)行校驗軸線和標(biāo)高。第九步：確認(rèn)地腳螺栓位置和垂直度在規(guī)范允許偏差之內(nèi)。第十步：澆筑混凝土。
2）用兩塊10㎜以上厚度的鋼板把地腳螺栓固定成一整體；然后放到基礎(chǔ)里，按照設(shè)計軸線和標(biāo)高固定牢固，澆筑混凝土。具體做法如下：
第一步：根據(jù)設(shè)計基礎(chǔ)尺寸，切割兩塊尺寸要比基礎(chǔ)小的10㎜以上厚度的鋼板。第二步：按照設(shè)計地腳螺栓的位置，在鋼板上標(biāo)示出來，然后用磁力鉆鉆出孔來；另在板的中間部位用氣割割出混凝土澆筑孔。第三步：把第一塊鋼板放到操作平臺上，臨時固定牢固；第四步：把地腳螺栓倒放進(jìn)孔里。第五步：把第二塊鋼板安裝上，在地腳螺栓絲扣下面用雙螺母臨時固定；第六步：把第一塊鋼板的地腳螺栓的位置、垂直度和高度調(diào)整到規(guī)范允許偏差之內(nèi)，然后把鋼板與地腳螺栓焊接牢固。第七步：在第二塊鋼板的上面和下面分別用螺母把地腳螺栓的位置、高度和垂直度調(diào)整在規(guī)范允許偏差之內(nèi)后，固定牢固。第八步：把形成整體的地腳螺栓，放到基礎(chǔ)里，把地腳螺栓的標(biāo)高、軸線和垂直度控制在規(guī)范允許偏差之內(nèi)，固定牢固。第九步：確認(rèn)地腳螺栓位置和垂直度在規(guī)范允許偏差之內(nèi)。第十步：澆筑混凝土。
2.安裝前不檢查鋼構(gòu)件變形及涂層質(zhì)量
在鋼構(gòu)件安裝前，施工人員往往忽視對鋼構(gòu)件變形及涂層質(zhì)量的檢查。鋼構(gòu)件在出廠前雖然已經(jīng)檢驗合格，但在裝卸車、運輸過程中有可能造成鋼構(gòu)件變形和涂層油漆脫落；這種問題若在安裝前得不到解決，將會影響鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量。
避免鋼構(gòu)件變形及涂層脫落的方法：
1）大型鋼構(gòu)件在制作時，根據(jù)鋼構(gòu)件的實際長度焊接適當(dāng)數(shù)量的吊裝吊點，裝卸車即方便，又不會導(dǎo)致鋼構(gòu)件變形及涂層脫落。
2）小型鋼構(gòu)件采取打捆包裝；在吊裝部位，對鋼構(gòu)件采取保護(hù)措施。
3）大型鋼構(gòu)件在裝車時，要在構(gòu)件的下面墊適當(dāng)數(shù)量的枕木。
4）小型鋼構(gòu)件在裝車時，要在構(gòu)件的下面平鋪一層竹膠板。
5）在運輸過程中，要注意車速，防止構(gòu)件間的碰撞。
6）鋼構(gòu)件在施工現(xiàn)場卸車時，要根據(jù)鋼構(gòu)件的長度，在構(gòu)件的下面墊適當(dāng)數(shù)量的枕木。
鋼構(gòu)件安裝前，對鋼構(gòu)件的尺寸、形狀和油漆涂層的檢查非常重要。在檢查中，若發(fā)現(xiàn)鋼構(gòu)件變形尺寸超過規(guī)范允許偏差或油漆涂層脫落，及時采取措施進(jìn)行矯正和修補；能夠防止質(zhì)量問題的進(jìn)一步延伸。
3.高強度螺栓連接板安裝完畢后存在縫隙
高強度螺栓連接板全部或局部存在縫隙，減少了接觸面積，導(dǎo)致縫隙處的摩擦系數(shù)為零，大大降低了高強度螺栓連接摩擦面的抗滑移系數(shù)，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)受力，造成安全隱患。
造成高強度螺栓連接板安裝完畢后存在縫隙的原因有以下幾點
1）由于安裝不注意，連接板中間夾雜異物。
2）兩連接板不平整，由于焊接與連接板相連的焊縫造成的連接板焊接變形，形成波浪不平，造成安裝完畢后仍存在縫隙。
3）高強螺栓的擰緊順序不當(dāng)，采取從螺栓群外側(cè)向中間的次序緊固時，往往使摩擦面不能緊密接觸。
避免高強度螺栓連接板存在縫隙的有效方法是確保相連接的兩連接板平面度，由于焊接變形，使連接板存在波浪不平，焊接完畢后，可采取端板校平機進(jìn)行校平，此種方法速度快、效果好，操作者可使用直板尺隨時測量平面度，直到校平為止。
4．用高強度螺栓代替臨時螺栓使用
在高強度螺栓安裝時，施工工人圖省事，直接用高強度螺栓代替臨時螺栓使用，一次性固定。
用高強度螺栓代替臨時螺栓使用將會造成：
1）孔位不正時，強行對孔，使高強度螺栓的螺紋受損，從而導(dǎo)致扭矩系數(shù)、預(yù)拉力發(fā)生變化。
2）有可能連接板產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致高強度螺栓預(yù)緊力不足，從而降低連接強度。
避免施工工人直接用高強度螺栓代替臨時螺栓使用的方法：
嚴(yán)格按照GB50205-2001規(guī)范及設(shè)計要求，對施工工人進(jìn)行技術(shù)交底；在技術(shù)交底中明確規(guī)定——在高強度螺栓安裝時，必須先用試孔器100%對孔進(jìn)行檢驗，然后用臨時螺栓固定，若有不對孔的，要修孔后，再安裝臨時螺栓，最后，卸去臨時螺栓，換成高強度螺栓。
5.吊車梁吊裝校正順序不當(dāng)
在鋼結(jié)構(gòu)施工中，通常把鋼柱吊裝校正完畢后，就安裝校正吊車梁；這樣將會造成：屋面梁、柱間支撐、水平支撐、檁條等安裝校正完畢后，吊車梁的軸線、標(biāo)高、垂直度、水平度等都隨之出現(xiàn)偏差，必須再重新進(jìn)行調(diào)整、校正，導(dǎo)致返工，浪費工時延長工期，又影響隊伍形象。
避免吊車梁吊裝校正順序不當(dāng)?shù)姆椒ǎ?br /> 1）鋼柱、鋼梁、柱間支撐、水平支撐、檁條等安裝校正完畢后，再對吊車梁進(jìn)行調(diào)整、校正、固定。
2）吊車梁安裝后，先校正標(biāo)高，其它項等鋼梁、柱間支撐、水平支撐、檁條等安裝校正完畢后，再進(jìn)行調(diào)整、校正、固定。
6.鋼屋架梁安裝起脊高度超過規(guī)范允許偏差
在大跨度鋼屋架梁施工完畢后，經(jīng)常出現(xiàn)鋼屋架梁起脊高低不平，且高低偏差超過規(guī)范允許范圍；從而導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)受力不均勻。
造成鋼屋架梁起脊高度超過規(guī)范允許偏差的原因分析如下：
1）在加工廠制作時，未按規(guī)定跨度比例起拱或起拱尺寸不準(zhǔn)確。
2）在加工廠制作時，起拱加工方法不合理。
3）在加工廠制作時，法蘭板的角度偏差大。
4）在吊裝時，吊點設(shè)置不合理，導(dǎo)致變形。
5）          在安裝屋架梁時，柱子軸線、垂直度、和柱間跨度偏差大。
避免鋼屋架梁安裝起脊高度超過規(guī)范允許偏差的方法：
1）鋼屋架梁制作時，制定起拱加工工藝，并根據(jù)跨度大小按比例進(jìn)行起拱，并嚴(yán)格控制起拱尺寸。
2）鋼屋架梁安裝前，要對柱子軸線、垂直度、柱間跨度和鋼屋架的起拱度進(jìn)行復(fù)查，對超過規(guī)范允許偏差的項進(jìn)行及時的調(diào)整、固定。
3）根據(jù)鋼屋架梁的實際跨度，制定合理的吊裝方案。
7.水平支撐安裝超過規(guī)范允許偏差
水平支撐安裝完畢后，常出現(xiàn)有上拱或下?lián)犀F(xiàn)象，從而影響鋼結(jié)構(gòu)屋架結(jié)構(gòu)部分的穩(wěn)定性。
造成水平支撐安裝超過規(guī)范允許偏差的原因分析如下：
1）在水平支撐制作時，外形尺寸不精確，導(dǎo)致擴孔后與梁連接位置同設(shè)計不符；
2）水平支撐本身自重產(chǎn)生下?lián)稀?br /> 3）水平支撐施工方案不合理。
避免水平支撐安裝超過規(guī)范允許偏差的方法：
1）在水平支撐制作時，嚴(yán)格控制構(gòu)件尺寸偏差。
2）在水平支撐安裝時，把中間部位稍微起拱，防止下?lián)稀?br /> 3）在水平支撐安裝時，用花籃螺栓調(diào)直后再固定。
8.鋼柱柱腳底板與基礎(chǔ)面間存在空隙
在以往工程施工中，常出現(xiàn)鋼柱柱腳底板與基礎(chǔ)面接觸不緊密，存在空隙現(xiàn)象，這樣將會造成柱子的承載力降低，影響柱子的穩(wěn)定性。
造成鋼柱柱腳底板與基礎(chǔ)面存在空隙的原因分析如下：
1）基礎(chǔ)標(biāo)高超過規(guī)范允許偏差。
2）鋼柱柱腳底板因焊接變形造成平面度超過規(guī)范允許偏差。
出現(xiàn)鋼柱柱腳底板與基礎(chǔ)面間存在空隙的解決方法：
1）在鋼柱柱腳底板下面不平處用鋼板墊平，并在側(cè)面與鋼柱柱腳底板焊接。
2）在鋼柱柱腳底板下用斜鐵進(jìn)行校正，校正完畢后，在原設(shè)計基礎(chǔ)標(biāo)高以上澆筑300㎜～500㎜高的混凝土。
避免鋼柱柱腳底板與基礎(chǔ)面間存在空隙的方法：
1）預(yù)先將柱腳基礎(chǔ)混凝土澆筑到比設(shè)計標(biāo)高低50㎜或50㎜以上，然后再用砂漿進(jìn)行二次澆注至設(shè)計標(biāo)高；二次澆筑時，基礎(chǔ)標(biāo)高的偏差必須嚴(yán)格控制在規(guī)范允許之內(nèi)。
2）對于小型鋼柱，預(yù)先將柱腳基礎(chǔ)混凝土澆筑到比設(shè)計標(biāo)高低50㎜或50㎜以上，然后用雙螺母將鋼柱調(diào)整校正，等鋼柱調(diào)整校正完畢，再用砂漿進(jìn)行二次澆注至設(shè)計標(biāo)高。（在鋼柱制作時，必須在鋼柱柱腳底班板中間預(yù)留混凝土澆筑孔）
3）對于大型鋼柱，可預(yù)先在鋼柱柱腳底板下預(yù)埋鋼柱柱腳支座，（鋼柱柱腳支座的高度必須嚴(yán)格控制在規(guī)范允許偏差之內(nèi)）等鋼柱安裝完畢后，再用砂漿進(jìn)行二次澆注至設(shè)計標(biāo)高。（在鋼柱制作時，必須在鋼柱柱腳底板中間預(yù)留混凝土澆筑孔）
9．基礎(chǔ)二次灌漿缺陷
在鋼柱安裝調(diào)整校正完畢后，對鋼柱柱腳進(jìn)行二次灌漿的施工中，常存在以下缺陷：1）鋼柱柱腳底板下面中心部位或四周與基礎(chǔ)上平面間砂漿不密實，存在空隙。2）在負(fù)溫度下基礎(chǔ)二次灌漿時，砂漿材料凍結(jié)。
造成基礎(chǔ)二次灌漿缺陷的原因：
1）鋼柱柱腳底板與基礎(chǔ)上平面間距離太小。
2）二次灌漿的施工方案不合理。
3）二次灌漿的材料不符合規(guī)范要求。
避免基礎(chǔ)二次灌漿缺陷的方法：
1）在二次灌漿之前，應(yīng)保證基礎(chǔ)支承面與鋼柱柱腳底板間的距離不小于50㎜，便于灌漿。
2）對于小型鋼柱柱腳底板，可在柱腳底板上面開兩個孔，一大一小，大孔用于灌漿，小孔用于排氣，這樣能提高砂漿的密實度。
3）對于大型鋼柱柱腳底板，可在柱腳底板上面開一孔，把漏斗插入孔內(nèi)，用壓力將砂漿灌入，再用1～5根細(xì)鋼管，其管壁鉆出若干個小孔，按縱橫方向放入基礎(chǔ)砂漿內(nèi)，用于排漿液及空氣，排出漿液及空氣后，拔出鋼管再灌入部分砂漿。
4）在冬季低溫環(huán)境下二次灌漿時，砂漿中應(yīng)摻入防凍劑、早強劑，并采取保溫措施。
10．壓型金屬板固定不牢，連接件數(shù)量少、間距大和密封不嚴(yán)密
在鋼結(jié)構(gòu)壓型金屬板施工中，常出現(xiàn)壓型金屬板固定不牢，連接件數(shù)量少、間距大和密封不嚴(yán)密現(xiàn)象。這樣將有可能會造成下雨時漏雨、刮風(fēng)時掀起金屬板，從而影響正常使用，降低使用壽命。
避免壓型金屬板固定不牢，連接件數(shù)量少、間距大和密封不嚴(yán)密缺陷的方法：
1）施工前進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，根據(jù)不同板型的壓型金屬板，規(guī)定出連接件的間距和數(shù)量；并嚴(yán)格要求按照技術(shù)交底施工。
2）壓型金屬板與包角板、泛水板等連接處密封之前，要清除干凈表面的油污、水分、灰塵等雜物；密封時，要保證密封材料完全性的敷設(shè)。
3）根據(jù)不同板型的壓型金屬板，采用不同的施工工藝和不同的密封材料。
11.鋼構(gòu)件涂裝缺陷
11.1鋼構(gòu)件表面出現(xiàn)涂層脫皮、皺皮、針眼、氣孔等缺陷
在工程施工現(xiàn)場對鋼構(gòu)件涂裝后，常常出現(xiàn)以下缺陷：鋼構(gòu)件表面出現(xiàn)脫皮、皺皮、針眼、氣孔、流墜等。這樣將會造成降低涂層的使用壽命。
造成鋼構(gòu)件表面出現(xiàn)脫皮、皺皮、針眼、氣孔、流墜等缺陷的原因分析如下：
1）鋼結(jié)構(gòu)表面涂層脫皮是由于基層沒有處理好，存在油污、氧化皮造成的。
2）鋼結(jié)構(gòu)表面涂層出現(xiàn)皺皮是由于涂刷后受太陽暴曬或高溫，以及涂刷不均勻和表面收縮過快造成的。
3）鋼結(jié)構(gòu)表面涂層出現(xiàn)針眼是由于溶劑搭配不當(dāng)，含有水分，或環(huán)境濕度過高，揮發(fā)不均勻造成的。
4）鋼結(jié)構(gòu)表面涂層出現(xiàn)氣孔是由于基層潮濕，油污沒有清除干凈，涂料內(nèi)含有水分或遇雨造成的。
5）鋼結(jié)構(gòu)表面涂層出現(xiàn)流墜是由于涂料涂刷過厚或涂料太稀造成的。
避免鋼構(gòu)件表面出現(xiàn)脫皮、皺皮、針眼、氣孔、流墜等缺陷的方法：
1）涂刷之前，必須把鋼構(gòu)件表面的油污、水分、灰塵、氧化皮等清除干凈。
2）涂刷時要涂刷均勻，并要避開高溫環(huán)境；涂刷后不要暴曬。
3）涂料的溶劑要合理配比，要保證配料容器的清潔干凈；涂刷后要避開高溫環(huán)境。
11.2鋼構(gòu)件涂裝后，遇到下雨、下雪、刮風(fēng)和有霧時，不注意涂層的保護(hù)
在工程施工現(xiàn)場對鋼構(gòu)件涂裝后，遇到下雨、下雪、刮風(fēng)和有霧時，不注意涂層的保護(hù)。這樣將會造成雨水、雪水、霧水滲入漆膜內(nèi)導(dǎo)致出現(xiàn)涂層脫皮，有氣孔、氣泡等缺陷；遇到刮風(fēng)天氣，常把灰塵帶入漆膜內(nèi)降低涂層質(zhì)量。
避免鋼構(gòu)件涂裝后，遇到下雨、下雪、刮風(fēng)和有霧時，造成涂層缺陷的方法：
1）下雨、下雪、刮風(fēng)和有霧時，不要在室外對鋼構(gòu)件進(jìn)行涂裝。
2）鋼構(gòu)件進(jìn)行涂裝后，采取保護(hù)措施。