住宅鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品加工生產(chǎn)和安裝中應該注意的問題
鋼結(jié)構(gòu)住宅是以鋼結(jié)構(gòu)作為承重支撐體系的住宅,除了其維護系統(tǒng)的重要以外,其鋼結(jié)構(gòu)本身的質(zhì)量好壞,直接影響工程的質(zhì)量和安全。因此鋼結(jié)構(gòu)承重體系的加工、生產(chǎn)制造和安裝是至關重要的環(huán)節(jié)。鋼結(jié)構(gòu)的加工制造已有國家標準的規(guī)范,即(鋼結(jié)構(gòu)施工與驗收規(guī)范)GB50205-2001,在這里僅就我們過去施工過程特別需要強調(diào)的,或是應特別注意的一些問題,提出來供大家參考。
首先是把好原材料的關,我國的鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展不快或停滯不前其中一個原因是由我國的鋼材的生產(chǎn)狀況而決定。九十年代前沒有得到長足發(fā)展是因為我國的鋼材生產(chǎn)量少,質(zhì)量不穩(wěn)定。隨著我國改革開放,國力的增強,鋼產(chǎn)量已突破一億噸,鋼材的品種質(zhì)量也在穩(wěn)定提升。住宅鋼結(jié)構(gòu)所用材料已基本得到滿足。并為鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展打下了堅實的基礎。鋼結(jié)構(gòu)住宅中的鋼結(jié)構(gòu)的材料是至關重要的。在鋼結(jié)構(gòu)本身的加工中,各加工制造工廠,首先按設計圖紙對材料的技術要求進行消化,根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)本身的特點,采購符合設計要求的原材料,在此環(huán)節(jié)中應注意以下兩點:
1.按設計要求,一般采用Q235、Q345、Q390或耐火候的建筑用鋼,這些材料國內(nèi)生產(chǎn)的質(zhì)量基本能夠滿足要求,但切記要采購國內(nèi)比較大的鋼鐵公司生產(chǎn)的,不可采購小廠生產(chǎn)無質(zhì)量保證的產(chǎn)品。從中間材料商購買材料,一定要求材料供應商出示材料質(zhì)量證明單和出廠合格證。只有達到設計要求的合格的材料才能采購。而且要特別注意材料的批號與質(zhì)量證明單是否相符,嚴防冒名頂替。
2.在材料進廠后一定要分批號進行材料的復驗,主要是做物理性能和化學成份的檢驗,驗證其是否符合國家標準。高層住宅的主要梁、柱的材料要做Z向性能試驗,或?qū)ιa(chǎn)廠家提出Z向性能的要求。防止鋼構(gòu)件出現(xiàn)層狀撕裂的狀況。在低溫的條件下尤其是北方寒冷地區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品要做低溫沖擊試驗。確保原材料的質(zhì)量是做好鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的基礎。
第二個環(huán)節(jié)是加工生產(chǎn)過程中的工廠化的詳圖設計,主要是負責加工工廠根據(jù)設計意圖和設計提出的主要數(shù)據(jù),再根據(jù)各個的設備和加工能力,對設計院提供的圖紙進行深化,細化的施工設計,主要包括為以后的安裝方便,提出適宜的節(jié)點形式,節(jié)點位置、安裝段的長度,(依據(jù)現(xiàn)場的機械設計能力、運輸條件以及設計技術要求而定)以及加工過程中的方便。在考慮了以上各種因素后,由工廠的技術或設計部門依據(jù)設計院提供的圖紙,(必要時要與設計院多次會商達成共識)繪制工廠施工生產(chǎn)用的加工工藝藍圖下達實施。如果具備CAD與CAM聯(lián)動的能力則就方便快捷得多。
第三個環(huán)節(jié)是在加工生產(chǎn)之前要由工廠有經(jīng)驗的工程師或工藝部門編制加工生產(chǎn)工藝。生產(chǎn)工藝的編制要依據(jù)施工藍圖確定加工路線,同時要編制:下料工藝、焊接工藝、拼裝工藝等重要工序的工藝規(guī)程。如下料工序,要針對不同板厚、不同材質(zhì)和焊接、安裝以及考慮焊接收縮等因素的要求,提出剪裁尺寸和切割邊緣的質(zhì)量要求,同時在下料工序充分考慮材料的利用率,采用先進的設備可以由計算機控制,無計算機控制功能的工廠,要采用放大樣等,這是把好加工質(zhì)量的重要一關,比如焊接工藝規(guī)程,要盡力采用自動焊接,要為自動焊接創(chuàng)造條件,創(chuàng)造相應的工裝和胎具。必要時要組織有經(jīng)驗的技術人員和高級技工討論工藝的編制,比如,哪些部位宜采用自動焊,哪些部位宜采用手工焊接,手工焊以交流焊機為主,還是以直流弧焊機為主,還是以二氧化碳等氣體焊接為主。怎樣防止焊接應力變形問題,如何減少應力集中問題,怎樣給出釋放應力的區(qū)域等等。對于不同板厚和不同材質(zhì)之間的焊接等事先都要做焊接工藝試驗和評定,選擇正確的焊接工藝,即使是相同厚度和相同材質(zhì)的材料之間的焊接,也要編制防止焊接變形的焊接工藝,比如采取對稱焊,先花焊再滿焊,要求熔透部分的鋼板,坡口開多大焊接。此外,還有一個焊縫的等級問題,哪些是一級,哪些是二級,即不能過高要求,也不降低標準如有疑問可同設計單位洽商。是否采用氬弧焊打底等,確保焊接質(zhì)量,有些材質(zhì)的材料焊接,焊前的預熱溫度和時間,以及焊后處理的程序等都有要通過焊接工藝的試驗確定焊接參數(shù),即焊材的選擇,焊接溫度的控制,室外室內(nèi)溫度、濕度的要求等確保焊接質(zhì)量的相關因素,在加工生產(chǎn)之前對此要明確做出規(guī)定。并在施工生產(chǎn)前向施工人員進行培訓,之后才能開始生產(chǎn)。再就是拼裝工藝的制定也是很重要的。拼裝的先后順序,如何控制整體尺寸等,也要有一定的規(guī)程和標準才能保證產(chǎn)品合格出廠。
如果加工生產(chǎn)制作工廠的工人和技術人員經(jīng)驗較多,可以將工藝規(guī)程下達以后簡化培訓即可,如經(jīng)驗少要詳細培訓才能上崗生產(chǎn)。除了上述環(huán)節(jié)之外,在生產(chǎn)加工過程中還應注意以下幾個問題:
一、在完成成品之前,各種半成品的尺寸的控制,半成品的尺寸與成品之間的配合尺寸,要注意預留焊接收縮量的空間,要有正負誤差之間的調(diào)整,這些調(diào)整是保證整體產(chǎn)品出廠的幾何尺寸。
二、注意節(jié)點部位的處理。尤其是鉸接的節(jié)點,大部分為高強度鏍栓連接,要求加工孔位的準確,連接后不準有超過規(guī)范的誤差。所以在加工過程中要采取切實、可靠、有效的工裝或者加工精良的設備來保證,而且要經(jīng)過試驗來驗證。才能保證節(jié)點部位的質(zhì)量可靠。
三、注意對所制定的工藝在生產(chǎn)過程中嚴格執(zhí)行。若在加工中發(fā)現(xiàn)問題,按照一定程序及形式才可以加以修正,保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
四、出廠試拼。由于鋼結(jié)構(gòu)住宅的鋼結(jié)構(gòu)件是在工廠生產(chǎn),現(xiàn)場拼裝來完成的,出廠前必須保證現(xiàn)場安裝的質(zhì)量。所以出廠前必須對所在主要的構(gòu)件、節(jié)點,進行試拼裝,在拼裝過程中發(fā)現(xiàn)的任何問題在出廠前將其修正,確?,F(xiàn)場的安裝順利,縮短安裝工期,充分體現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)住宅的施工優(yōu)越性。
五、防腐處理。影響鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展的一個很重要的問題是很多人擔心鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕性,。其實現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)的防腐已經(jīng)有很多的方法處理。通常最簡單和較為經(jīng)濟的辦法就對鋼結(jié)構(gòu)表面進行清理后,用富鋅底漆的噴涂即可,據(jù)有關資料記載這種辦法在常駐溫、常濕下可以保證50年不會腐蝕?,F(xiàn)在正在研究的耐腐蝕的鋼材,這也是解決鋼結(jié)構(gòu)防腐的一個途徑。另外鋼結(jié)構(gòu)住宅中,在建筑和裝修過程中,對鋼結(jié)構(gòu)的梁、柱進行混凝土的包敷或其它材料的外包也是防腐處理的一種形式,總之目前鋼結(jié)構(gòu)的防腐問題已不再是很難解決的問題了。
此外安裝過程中應注意的一些問題:
一、在施工工地收到鋼結(jié)構(gòu)廠制造的構(gòu)件之后,應首先進行清點、核對數(shù)量和規(guī)格、安裝順序、并將構(gòu)件碼放到便于吊裝、安裝的位置。
二、在安裝前對標高、軸線柱腳進行檢測認為準確無誤后,再開始吊裝,如有誤差,應及時調(diào)整后再開始,此項工作應在構(gòu)件進場前完成,為整體的縮短工期打下基礎。
三、在安裝過程中要注意安裝順序及排列。要注意成組安裝,即柱、梁、撐安裝上形成獨立框架,以增強其穩(wěn)定性,如確實在當日不能按單元安裝形成整體框架,對于獨立柱要有攬風繩固定好后,(曾經(jīng)發(fā)生過一陣五級風將幾十根獨立鋼柱全部吹倒的教訓)。要注意防風的臨時固定。
四、對鉸接的高強螺栓連接的鋼框架,應有初擰和終擰兩個階段,初擰為連接,連接后,要邊測量邊調(diào)整,都達到設計要求了再終擰后固定下來。
五、對鋼承板的安裝最好與鋼結(jié)構(gòu)框架的安裝同步進行,以利于整體的穩(wěn)定性。
六、對維護結(jié)構(gòu)的安裝,因為維護結(jié)構(gòu)很多是與鋼框架連接為一體的,在處理二者的關系時最好是由一個施工單位完成,避免在維護結(jié)構(gòu)的安裝對鋼框架結(jié)構(gòu)的損害,造成結(jié)構(gòu)不安全的隱患。
發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的建議:
目前鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的各種部件的生產(chǎn)已基本滿足市場要求,因為要將成千種部件有機結(jié)合為一體,成為一座精品建筑產(chǎn)品目前最重要地是如何集合的問題,而集合問題的關鍵是在設計,要求設計要精細,布置合理,要突破傳統(tǒng)的鋼筋混凝土的設計思維,而要有大量的結(jié)合實踐的有理論,有實際經(jīng)驗和多學科知識的人員和單位來完成些項任務。
在此問題上應有專門機構(gòu)和人員,下力氣總結(jié)、提高、形成整套的理論,規(guī)范而指導和促進鋼結(jié)構(gòu)住宅事業(yè)的發(fā)展。這不僅是一項艱巨又繁重的勞動,而且是一項造福后代,促進建筑業(yè)質(zhì)量整體提升的一項偉大工程。希望有更多的人投身到此項事業(yè)中來。