探讨钢结构工业厂房的施工管理

摘要：本文笔者以某大厦工程为例，着重探讨了高层钢结构施工过程中的相关管理技术的重点与难点。并提出了解决问题的思路和方法。

关键词：高层钢结构工业厂房；施工管理；工程质量

Abstract: in this paper the author to a building project as an example, this paper discusses the high-rise steel structure construction process of the related management technology, the main points and difficult points. To solve the problems and put forward the ideas and methods.

Keywords: high-rise steel structure industry workshop; Construction management; Engineering quality

中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号

1 工程概况

某大厦工程，属丙类高层厂房。厂房为主的大厦，地下2层，地上22层，双塔楼结构，主要柱网尺寸为12m×12m。结构总高度88.770m。本工程除电梯井、楼梯间部分为混凝土结构外其他主要承重构件及水平荷载传递构件全部采用钢构件，所有钢构件全部委托某钢构公司加工制作并运送到现场。

2 施工准备

施工前的管理要点：在钢结构厂房施工前期，作为管理人员首先要清楚钢结构施工的基本流程，熟悉钢结构工程施工质量验收规范，按照钢结构施工质量要求与验收规范严格检查施工流程的每个环节标准。

3 施工过程管理[3]

3.1 施工工序流程

构件、设备及人员准备放线及验线(轴线、标高)预埋螺栓验收及基础面处理构件中心线及标高线安装柱、梁核心框架高强度螺栓初拧、终拧柱与柱节点焊接梁与柱、与梁节点焊接超声波探伤零星构件(隅撑)安装安装压型钢板焊接、螺栓连接塔式起重机爬升下一节流水段准备工作。

3.2 施工管理技术

高层钢结构施工过程的管理主要可以分为钢结构构件制造、构件出厂前的检验和吊装前的准备、构件安装及精度控制、焊接、施工工期及质量控制、安全文明施工六个方面。

3.2.1 钢结构构件制造

钢结构制造中一般都要经过深化设计、材料采购、工艺编制及工艺试验、加工制造、质量控制、成品交验等过程，在此过程中首先面临的就是原材料的采购问题。在采购原材料前，明确材料的技术要求，除按照设计和相关规范要求进行采购外，采购时还应该对有Z 向性能要求的板材予以特别关注。在金丹科技创业大厦中大量材料主要采用Q235 等级B、C、D、E 的碳素结构钢和Q345 等级B、C、D 的低合金高强度结构钢。并有Z 向性能要求。

构件制作前先要进行钢材及焊材的工艺试验，工艺试验需要结合制造工艺及规范要求进行。焊接工艺试验应涵盖施工中所有的接头形式和要求，对规范要求的形式可根据施工实际情况灵活采用。

该工程中箱形钢柱、十字柱在制造时制定了切实可行的制作工艺，合理安排零件的组装顺序，保证了施工过程的顺利进行和制造质量符合要求。特别值得注意的是对于钢柱的坡口加工、整体组装和焊接一定要符合工艺要求。金丹科技创业大厦钢结构在加工过程中，通过采用专用胎架组装、整体双弧双丝自动焊接等一系列质量控制措施，不仅提高了加工效率，而且充分保证了制造质量。

3.2.2 构件出厂前的检验和吊装前的准备

对高层钢结构工程而言，在相对紧张的工期内，要完成大量的施工工作，因此，各方面组织得当是十分重要的。首先对构件堆放场地的要求十分严格，这个问题如果处理不好必将对吊装及整个工程施工造成严重影响。因此必须制定周密的构件进场计划，进场的构件按照吊装的顺序自上而下进行堆放，为吊装创造良好的外部条件。

做好构件的验收工作是高层钢结构工程施工中的重要一环。由于高层钢结构的安装特点，构件一旦起吊到高空，再对其存在的问题进行处理将十分困难，而只能将其重新吊下进行处理，不但影响工程进度，而且也存在不安全因素。在构件的制作及运输过程中难免会出现各种各样的问题，这些问题必须在地面加以消除，因此就要求必须做好构件吊装前的检查验收和预处理工作，确保参加吊装构件是合格的构件。

3.2.3 构件安装及精度控制

多层与高层钢结构吊装一般需划分吊装作业区域，钢结构吊装按划分的区域，从里向外顺序同时进行。先吊重心柱，再以重心柱为中心向外吊。吊梁也用同样的方式吊装。当一片区吊装完毕后，即进行测量、校正、高强度螺栓初拧等工序，待几个片区安装完毕后，对整体再进行测量、校正、高强度螺栓终拧、焊接。焊后复测完后，接着进行下一节钢柱的吊装。并根据现场实际情况进行本层压型钢板吊放和部分铺设工作。

柱位置的准确性取决于预埋螺栓位置的准确性。预埋螺栓标高偏差控制在±5mm 以内，定位轴线的偏差控制在±3mm 以内。

3.2.4 现场焊接工艺

高层钢结构具有工期紧、结构复杂、工程量大、质量要求高的特点，而焊接作为钢结构施工的重要工序，其工序的选择与施焊水平的高低对工程的安全、优质、高效完成具有重大影响。

⑴焊接工作应由取得相应项目、并在有效期限内的焊工合格证的焊工承担。

⑵电焊条选用(表1)。

⑶焊缝高度以及焊缝质量，如图纸有要求，应严格

表1

按图纸遵行；如图纸上没作说明，应按《焊缝外观质量等级及缺陷分级》中给出的定义进行。

⑷焊接工艺参数如表2：

表2

对于钢柱之间的对接焊缝和梁、柱之间的焊缝等常规焊缝，施工中主要采取了提高焊接质量和防止焊接变形的工艺措施，例如采用焊前预热、焊后保温、对称焊接、层温控制等，使焊接质量得到了保证，取得了良好的社会效益和经济效益。经第三方检测单位检测，100%合格，取得了很好的技术效益。

3.2.5 施工工期及质量控制

高层钢结构建筑的显著特点是:质量要求高、施工工期紧。质量和工期的保证依赖于科学的管理、严格的施工组织和新技术、新工艺、新设备的应用。

该工程结构构造独特，焊接量巨大，施工工期也相对紧迫，建设、监理、施工单位共同协作，建立了一套科学合理的组织管理体系。首先在工程管理上实行以项目经理为中心的项目负责制，健全项目管理班子，同时，加强对施工人员的有效管理，采用行政手段、经济手段等一切能够调动参建人员积极性的措施，从人力资源方面保证项目的顺利进行。

3.2.6 安全文明施工

安全施工是钢结构施工中的重要环节，高层钢结构施工的特点是高空、悬空作业点多，为了杜绝安全事故的发生，施工现场成立了安全监督小组；各专实施规范化、标准化和现场管理，争创市文明工地。

⑴严格遵照《环境卫生管理条例》及其它相关规定，防止因现场施工而影响周围环境卫生。

⑵施工现场做到工完料清，施工班组下班前将施工废料清理，集中存放，及时处理。

⑶现场机械设备、构件材料等按施工要求整齐堆放，保证道路畅通。

⑷环境控制措施。

①焊接时用钢管搭设防护栏杆，在栏杆周围用彩条布围住，防止电弧光和焊接产生的烟尘外露。②对于工程施工过程中和完工后产生的废弃物，应进行回收处理。

4 应注意的问题

⑴进行预拼装的钢构件，其质量应符合设计要求和质量标准的规定。柱、梁、支撑等构件的长度尺寸应包括焊接收缩余量等变形值。

⑵安装偏差的检测应在结构形成空间刚度单元并连接固定后进行。

⑶安装时，必须控制屋面、楼面、平台等的施工荷载，施工荷载和冰雪荷载等严禁超过梁、桁架、楼面板、层面板、平台铺板等的承载能力。

⑷钢柱就位校正时，应注意风力和日照、温差的影响使柱身发生弯曲变形。其预防措施如下：

①风力对柱面产生压力，使柱身发生侧向弯曲。因此，在校正柱子时，当风力超过5 级时不能进行。对已校正完的柱子应进行侧向梁的安装或采取加固措施，以增加整体连接的刚性，防止风力作用产生变形。②校正柱子应注意防止日照温差的影响，钢柱受阳光照射的正面与侧面产生温差，使其发生弯曲变形。校正柱子工作应避开阳光照射的炎热时间，宜在早晨或阳光照射强度较低的时间及环境内进行。

5 结语

综上所述，让我们看到高层钢结构的施工过程是一个错综复杂的系统工程，应该充分认识到施工的困难性、复杂性，在施工前必须制定周密、详细的施工组织方案和施工计划。制造焊接和安装焊接，是施中重要的环节之一，其质量控制是一项综合技术，必须各个环节紧密配合。并以完善的制度和组织作保证，做好质量管理工作。施工人员在施工前应认真阅读图纸，不但要熟悉结构施工图纸，还要熟悉工艺、设备各专业图纸，了解设计意图，以便制定合理的施工方案。只有通过周密的计划、系统的安排、灵活的协调，并在施工过程中不断调整和完善施工方案，使其更接近实际需求，以确保施工的顺利、高效进行。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。