关于钢柱安装质量的过程控制及补救措施

【摘要】轻钢、重钢的钢结构厂房主要依靠钢柱承压，钢柱的安装质量对厂房的稳定性意义重大。钢柱与其砼基础共同承受整体结构的荷载，为了保证受力的稳定传递，必须保证钢柱的垂直度以及与其基础的紧密结合。钢柱的基础主要有两种形式，砼预埋螺栓基础与砼杯口基础。预埋螺栓基础的钢柱安装质量比较容易控制，杯口型基础的钢柱需要进行二次灌浆，对二次灌浆施工过程的控制好坏直接影响钢柱的传力性能，其引发的钢柱安装质量问题不可逆转，事后补救措施越来越被人们重视。本文着重对钢柱安装二次灌浆前后及灌浆过程中应注意的问题、灌浆完成后出现质量问题的补救措施进行了比较详细的阐述，希望能够为以后同类工程的施工提供参考。

【关键词】钢柱安装；质量控制；补救措施

工业建筑厂房钢柱的基础主要是砼预埋螺栓基础与砼杯口基础，砼预埋螺栓基础主要是施工时控制好螺栓的预埋质量，在安装钢柱时只要把标高螺母（或垫铁）调整好，将轴线和螺栓孔位置对好就可以了，安装方法比较简单，二次灌浆工作对钢柱的安装质量影响不大。砼杯口型基础的钢柱在施工时由于管理不善，灌浆人员素质不高、机械化程度不高等原因，致使钢柱安装质量受人为因素影响较大。下面本人就杯口型基础的钢柱的安装质量过程控制与补救措施谈一下自己的控制方法。

钢柱安装就位并调整完毕后，应及时找甲方、监理单位和土建单位共同进行隐蔽工程验收，验收合格并与土建施工单位办理完书面交接手续后，土建单位方可进行二次灌浆。灌浆过程需要相关施工单位有人监视。

1.工程概况

某厂房钢柱杯口深度2.5米，厂房柱为双肢钢柱，柱脚为柱底H型小支座结构，小支座高度150mm，钢柱双肢与杯口侧壁距离150mm。由于小支座底面积较小，柱脚垫铁块较小，钢柱双肢与侧壁采用楔铁和缆风绳进行临时固定，钢柱柱脚与垫铁易产生滑动，在灌浆时钢柱受外力冲击容易产生偏离轴线，钢柱垂直度易产生偏离（垂直度要求1/1000且不大于25mm）。

2.二次灌浆容易产生的问题

对钢柱二次灌浆容易引发的质量问题主要体现在以下几个方面：

2.1误灌

钢柱安装容易产生未调整完毕、未进行交接就开始灌浆的误灌事故。

2.2轴线和垂直度偏移

在二次灌注过程中往往忽视了对钢柱的防护，灌浆过程中施工机械和小型工机具或辅助用具碰撞钢柱，溜槽内的混凝土冲击钢柱，致使钢柱轴线和垂直度偏移出现较大误差。

2.3 钢柱表面污染

由于道路和施工环境的影响，施工时灌浆料经常飞溅到钢柱上造成污染，影响涂装作业。

3.问题防治

鉴于以上3种危害，我们要加强对二次灌浆过程的重视程度和管理与协调力度，否则将引起吊车梁、屋架无法安装等一系列的不良结果。

3.1 钢柱安装并调整完毕后，及时进行隐蔽工程验收和专业交接，安排专人全程跟踪二次灌浆过程，监督灌浆单位施工，发现误灌问题及时制止。

3.2 灌后调整

由于机械振捣和混凝土冲击而产生的偏离，在灌浆刚刚完成后，对钢柱轴线和垂直度再次进行测量和调整是非常必要的工作。如果已经产生偏离，应用倒链、钢丝绳和千斤顶及时进行纠正。

3.3 二次污染的预防

由于灌浆时飞溅或溜槽靠近钢柱太近，对钢柱基础以上的钢柱表面油漆造成污染，应及时用水刷或其它工具进行清除，防止混凝土干在钢柱表面上。

4.出现质量问题的纠正方法

对于上述各种质量问题，现就第二种较普遍性的质量问题谈一下纠正方法。

钢柱轴线和垂直度调整完毕后及时用缆风绳固定，并将楔铁与钢柱点焊，确认牢固后方可进行二次灌浆作业。二次灌浆作业过程中，安排测量人员跟踪复测，发现垂直度出现微小偏差及时调整，如果偏差持续出现或者突然变大，则应停止灌浆作业，分析问题原因，采取措施进行有效的控制后继续进行，如用锤击楔铁调整偏移量、利用倒链辅助调整垂直度等，尽量在二次灌浆作业后保证钢柱与灌浆前状态相符。

如果在混凝土初凝前发现钢柱偏移及垂直度超出规范允许范围，可以采取千斤顶加倒链定向牵引的补救措施。先将调整的千斤顶安装在钢柱轴线正偏移的一侧，底座顶在基础杯口内侧，事先准备好一块垫板，规格30*300*300mm，一面贴在钢柱翼缘板上，另一面与千斤顶顶部接触，施加外力待千斤顶与杯口和垫板顶紧出现水平推力后，将两侧的楔铁松动，继续对千斤顶施加外力，直至将钢柱顶推到与定位轴线重合。然后在千斤顶对侧安装并打紧楔铁，与钢柱点焊。轴线偏移调整完毕后，观察钢柱垂直度，将钢柱偏向的一侧的缆风绳放松一点，在钢柱偏向的一侧的反方向缆风绳末端的倒链继续拉紧，反复进行此动作，调整倒链长度保证钢柱垂直度在规范允许的范围内。调整过程中随时用经纬仪观察钢柱变化情况，直至将误差控制在规范要求之内。

在实际施工过程中，由于外界因素影响或自身的麻痹大意，往往是二次灌浆混凝土施工完毕且终凝以后，才发现钢柱发生偏移。由于混凝土已经达到一定强度，倒链和千斤顶无法矫正钢柱消除偏差，此时需要采取火焰加热矫正的方法进行调整。首先放松缆风绳，在钢柱偏向一侧的反方向挂好倒链并固定好，然后采用氧气乙炔焰在同侧同时烘烤钢柱工字型的翼缘板和腹板，加热温度600～700℃，位置在基础杯口上方800～1000mm处，腹板加热区域为倒三角形，翼缘板加热区域为矩形，区域大小根据实际偏移量选择，加热的同时用两台经纬仪分别从钢柱两个垂直面观测钢柱位移大小及变形速率，垂直度配合用倒链调整，从而保证钢柱整体偏移。采用该方法矫正偏移量大的钢柱时，为了使钢柱不产生过大偏心，保证其整体抗压强度和结构稳定性，大多采用在钢柱工字型加热区域一侧增加加劲板的方法增加强度，加劲板的规格尺寸须经设计院验算复核，同时也要经过业主和设计方的认可，方可按照方案施工。

还有一种情形是混凝土凝固后发现钢柱偏移量超过规范允许值的数十倍甚至更多，此时钢柱在总体结构中的布置发生重大变化，其受力状态随之改变，采用上述方法已无法补救，经过设计院验算又不能满足其预定的功能时，按照施工规范要求对已施工完毕的钢柱和基础进行返工处理，后果十分严重，在施工过程中必须避免该事故的出现。

5.结束语

以上是钢柱安装二次灌浆时容易产生的主要问题以及一些预防和处理这种质量问题的方法，希望能给读者在安装此类钢柱时提供参考和帮助。