钢结构质量通病

钢结构施工质量通病及预防措施摘要：钢结构施工中，其制作安装的质量是决定整体钢结构质量的关键，重点对违反钢结构技术规范和验收标准的一些违规行为作为可控缺陷进行分析，并制定相应的预防措施。钢结构建筑因其强度高，重量轻，塑性韧性好、抗震性能好；工作可靠性能高；施工周期短；节约资源等多方面的优势，在建设领域日益得到了广泛的应用。但在施工过程中产生缺陷后，表现为影响正常使用以及承载力、耐久性、完整性的种种隐藏和显露的不足，往往是产生事故的直接或间接原因。以下是钢结构施工中的常见缺陷分析：⒈切割边未加工或达不到规范要求。钢材切割面存在大于1mm的缺棱、弯曲不平等缺陷。原因分析：气割过程操作不规范，切割工艺不符合要求。预防措施：⑴气割前检查确认整个气割系统的设备全部运行正常，压力表正常无损，割嘴气流顺畅，割炬角度。⑵根据机械和板厚选择正确的工艺参数。⑶气割时调整氧气射流的形状，使其轮廓清晰、射力高，割炬移动保持匀速，割嘴表面距焰心尖端2-5mm为宜。⒉放样、号料尺寸超过允许偏差。原因分析：构件下料前的放样、号料存在偏差甚至错误。预防措施：⑴放样应按图纸1:1的比例在平台上放出大样，同时应预留切割余量、加工余量、焊件收缩量和起拱量等。⑵在放样结束后对照图纸仔细核对，检查放样尺寸和偏差，符合要求后，报专职检验员或技术员核查，确认无误后方可开始下料。⒊高强螺栓连接缺陷3.1螺栓连接孔径，间距偏差大。原因分析：螺栓孔连接板孔径，孔间距偏差超出规范要求。安装时螺栓不能自由穿入，强行穿入损伤丝扣。预防措施：⑴对钻孔精度要求高的连接板采用钻模确保孔间距、孔径尺寸和精度。⑵对螺栓孔数量较多的连接板号孔时要先测量，定位出孔群总长，在总长范围内进行分段、定位，避免较大的孔距累计误差。⑶利用数控平面钻床进行制孔，采用多叠板一次性钻孔成型，有效避免连接板的孔群偏差。3.2高强螺栓连接摩擦面抗滑移系数达不到设计要求。原因分析:⑴施工人员认识不到高强螺栓连接摩擦面抗滑移系数的重要性，不进行试验或试验不符合要求就直接就进入下道工序。⑵不重视抗滑移系数的处理过程，尤其是钢构件两端、柱顶的高强螺栓连接板都不易抛丸清理，致使抗滑移系数达不到设计要求。⑶高强螺栓摩擦面未采取防止油漆等污染的保护措施。预防措施：⑴对批量生产的高强螺栓连接面，先进行首件试验，摩擦系数试验合格后，制定工艺再批量生产。⑵在组装前，对抛丸不易清理的高强螺栓连接板进行单独抛丸。⑶向施工人员现场技术交底，要求涂装前采取措施保护好摩擦面（贴纸或粘胶带），防止在处理好的摩擦面误刷涂料。⑷在构件出厂前检查摩擦面，有问题在厂内处理。3.3高强螺栓终拧后连接板存在缝隙，减少了接触面积，严重影响结构受力。原因分析：⑴连接面摩擦面有飞边、毛刺、焊接飞溅物、焊疤、氧化铁皮、污垢等；⑵两连接面由于变形而不平整，造成安装后仍存在缝隙；⑶高强螺栓的拧紧顺序和方法不当。⑷忽视高强螺栓连接的实测工作。预防措施：⑴采用端板矫平机对焊接完成后的连接板进行校平，边校平边用直角尺随时测量平整度。⑵高强螺栓应自由穿入孔内，不得强行敲打，并不得气割扩孔。⑶高强度螺栓的安装应按一定顺序施拧，宜由螺栓群中央顺序向外拧紧，并应当天终拧完毕。⑷高强度大六角头螺栓扭矩检查应在终拧1小时后，24小时内完成。⑸扭剪型高强度螺栓终拧结束后，以目测尾部梅花头拧掉为合格。高强度大六角头螺栓终拧结束后，用0.3kg的小锤逐个敲检，螺栓或螺母不偏移、不松动、锤声清脆为合格，并进行扭矩检查，欠拧或漏拧者应及时补拧，超拧者应予更换。3.4高强螺栓替代安装螺栓。原因分析：为赶进度图省事，直接用高强螺栓代替临时安装螺栓一次性固定，当孔位不正，强行对孔时，高强螺栓的螺纹受损，降低连接强度。预防措施：严格按照规范对操作人员进行技术交底，先用试孔器100%对孔进行检验，然后用临时螺栓固定，若有不对孔的，要先修孔后再安装临时螺栓，最后卸去临时螺栓，换成高强螺栓。⒋焊缝连接缺陷：焊缝成形不良、弧坑、裂纹、焊瘤、未熔合、未焊透、咬肉、夹渣、气孔、母材擦伤等。4.1气孔。原因分析⑴焊条受潮；⑵酸性焊条烘焙温度过高，焊件不清洁；⑶电流过大使焊条发红；⑷保护性气体不纯；⑸焊丝锈蚀。预防措施：⑴焊前必须将焊缝坡口表面杂质清理干净；⑵合理选择焊接方法；⑶焊件材料必须适当烘焙；⑷在风速大的环境下施焊应采取防风措施。4.2夹渣。原因分析：⑴焊接材料质量不好，熔渣太稠；⑵焊件上或坡口内的锈蚀或其他杂质未清理干净；⑶分层焊时，各层熔渣在焊接工程中未彻底清除干净便进行下一层的焊接；⑷电流太小，焊速太快；预防措施：⑴采用工艺性能良好的焊条；⑵焊前选择合理的焊接规范及坡口尺寸；⑶坡口两侧要清理干净；⑷在多层施焊时要彻底清理每层的熔渣。4.3咬肉。原因分析：⑴电流太大；⑵电弧过长或运条角度不当；⑶焊接位置不当。预防措施：⑴在施焊时正确选择焊接电流和焊接速度；⑵采用正确的运条方法；⑶采用合适的焊条角度和电弧长度。4.4未焊透。原因分析：⑴焊接电流太小，焊接速度太快；⑵坡口角度太小，焊接角度不当；⑶焊条有偏心；⑷双面焊时，背部清根不彻底。⑸焊件上有锈蚀等未清理干净的杂质。⑹定位焊时焊接材料的不匹配，焊角尺寸和焊点间距不规范，影响焊缝成形,造成未焊透、未熔合缺陷。预防措施：⑴选择合理的焊接规范；⑵正确选用坡口型式、尺寸、角度和间隙；⑶采用适当的工艺和正确的操作方法。⑷定位焊必须由持相应合格证的焊工施焊；定位焊时使用与正式焊相同的焊接材料，要求清根的焊缝应在接头坡口的外侧进行定位焊接；定位焊焊缝上有气孔和裂纹时，铲除后重新焊接。4.5裂纹分为冷裂纹和热裂纹两类。热裂纹产生原因:⑴电压过低，电流过高，在焊缝冷却收缩时焊道的断面产生裂纹;⑵弧坑处的冷却速度过快，弧坑的凹形未充分填满。热裂纹预防措施:⑴选择适当的焊接电压和电流；⑵在焊缝两端设置引弧板和收弧板。冷裂纹产生原因:⑴焊接金属中含氢量较高；⑵焊接接头的约束力较大；⑶母材的含碳量较高，冷却速度快。冷裂纹预防措施:⑴选用低氢或超低氢焊材；⑵焊条和焊剂等进行必要的烘焙，使用时注意保管；⑶焊前应将焊接坡口及附近的水分、油分、铁锈等杂质清理干净；⑷选择正确的焊接顺序和焊接方向，一般性构件焊接时最好采用由中间向两端对称施焊。⒌成品钢构件严重变形，给精确安装带来困难。原因分析：⑴焊接工艺不合理，电焊参数选择不当，焊接遍数不当形成的焊接变形；⑵运输不小心，安装工序不合理，吊点位置不当，临时支撑不足，堆放场地不平，强行安装也可以产生变形。预防措施：⑴施焊采用合理的焊接顺序，根据焊接接头形式，构件放置条件、焊缝布置等因素可采用对称焊。⑵对长焊缝采用分段退焊法、跳焊法或多人对称焊接。⑶对H型自动焊，四条自动焊缝应交错进行焊接。⑸在满足焊接工艺的情况下，尽量采用小电流施焊。⑹采用能量密度高的焊接方法，如尽量采用熔化极气体保护焊或药芯焊丝自保护电弧焊。⑺采用反变形措施或刚性固定措施，对接焊时，焊前可将坡口处垫高，焊后由于焊后收缩对接处基本平整；对易变形的大型构件，焊前分析焊接变形的方向，采用加临时支撑的方法施以拉力或支撑力限制。⑻构件在运输与场地堆放时，应用枕木等垫平堆放。⒍涂层返绣，局部锈蚀。原因分析：⑴涂装前钢材表面存在焊渣、焊疤、灰尘、油污、水和毛刺等，除锈质量达不到设计和规范的规定。⑵底漆和面漆相互替代。⑶涂装施工环境恶劣。⑷涂刷后受太阳暴晒。⑸涂层的遍数和厚度达不到要求。预防措施：⑴认真执行工序交接制度，装配、焊接工序未完成，不得进行涂装。⑵涂装前，钢材表面的焊渣、焊疤、灰尘、油污、水和毛刺等附着物要清理干净，除锈等级要达到设计要求。⑶除过锈的构件在4小时内完成涂装。⑷施工中重视底漆、中间漆和面漆的配套情况及每遍和每种油漆涂刷的间隔时间。⑸避免在5℃以下和40℃上及太阳光下直晒，或85%湿度以上情况进行涂刷，且涂刷要均匀，交叉覆盖涂刷，涂刷后注意成品防护。⑹对焊接、螺栓连接处、边角处最易发生涂刷缺陷的部位采用加涂。⑺严格按照规范和设计要求的涂装遍数和涂装厚度进行施工，对重要工程用漆膜测厚仪进行抽检检测。⑻涂装后待漆膜干后方可翻转、吊运、摆放。⑼烧坏漆膜后及时补涂油漆，在补涂前用钢丝刷将烧坏漆膜清理干净，露出金属光泽。⒎基础地脚螺栓位置及垂直度超过规范允许偏差，导致钢柱安装困难或不能安装。原因分析：⑴基础测量放线时误差大。⑵地脚螺栓安装时，固定不牢固，混凝土浇筑振捣时发生倾斜和位移。预防措施：用钢板制成与地脚螺栓孔径、孔距相同的地脚螺栓钢模板，穿入地脚螺栓后用钢筋把地脚螺栓焊接成整体并与基础钢筋固定。模板按照图纸标高和轴线安装固定好后，把轴线和标高引到模板上，待所有地脚螺栓安装完毕后，整体校验轴线和标高，确认地脚螺栓位置和垂直度符合要求，浇筑混凝土。⒏安装前不核对构件尺寸，对局部变形及涂层质量不予处理便进行安装。原因分析：构件在出厂前虽然已经检验合格，但在装卸、运输、堆放过程中有可能造成钢构件变形和涂层刮蹭，影响钢结构安装质量。预防措施：⑴大型构件在制作时，根据钢构件的实际长度在重心位置焊接适当数量的吊点。⑵对构件进行编号，减少构件翻动频次。⑶小型构件采用打捆包装，在吊装部位，对包装采取保护措施。⑷装车时，在构件下面垫适当数量的枕木。⑸运输过程中注意车速，防止构件间的碰撞。⑹装卸时要轻拿轻放，文明施工，杜绝野蛮施工。⑺安装前，对构件尺寸、形状、油漆涂层进行细致检查，发现构件变形超出规范要求或涂层脱落，及时进行矫正和补刷油漆。⒐彩钢板已开始安装，柱脚却没有封闭。原因分析：施工单位无安装工艺，安装构件无顺序。预防措施：严格按照安装工艺施工，钢构件柱、梁安装完毕后，应尽快调整钢柱垂直度和高差垫片，用双螺母固定好后，封闭柱脚，并二次灌浆密实。⒑钢屋架安装起拱高度超过规范允许偏差。