钢结构住宅工程监理的一点体会

北京银建建设工程管理有限公司   翁铀

　　一个世纪前人类就开始用钢铁建造桥梁和房屋，特别是一些发达国家用钢结构建造了许多的大型桥梁、体育场馆和超高层的建筑物。同时钢结构受力体系的理论，也正在逐步的成熟与发展。钢结构具有的强度高、重量轻、抗震性能好、施工进度快、地基费用省、工业化程度高、外形美观等一系列优点也逐步显露。在我国，钢产量已达1亿多吨，同时已具备能够轧制大型H型钢的能力。这些又是给建筑领域中的钢结构、新型材料的使用打好了基础。
住宅工程是我们建筑领域的一个重头戏。其中住宅工程占全部工程的85%。而住宅工程中钢结构有它结构的耐用性、空间的实用性和整体的经济性，它改变了砼结构的宽大笨粗的体系，具有良好的空间，能够实现创新的规则和空间设计，更能以人为本，为人创造更舒适、更灵活的空间。
钢结构工程特点较为突出，就我市被国家建设部列为“钢结构住宅示范工程的”某项目谈谈我们的一点体会，该工程位于市中心，由二栋地上十三层及二层地下车库组成，建筑面积5万平方米，檐高42.5米，占地面积2616.49平方米，地下面积15478平方米，总停车位344个。

我们主要进行了以下几项工作：
1．设计图纸深化理解，重点审查钢结构深化二次设计
　　由于施工和制造是两家单位，各自有分工，但又有各自的利益。我们在审查中本着减少现场的焊接工作量，提高加工精度的原则，建议全部材料（包括辅料）均由加工厂提供。根据吊装的方案合理安排吊装的位置，重点审查了箱型柱中的加强截面隔板的电渣焊的操作及焊接参数的取值等。
2．对钢结构施工安装方案的审定
　　对各类构件的施工方案、技术措施，有关梁、柱及柱脚螺栓的埋设方法、稳定单位的支持、安装顺序，各构件的连接施焊方法、焊接工艺的评定，焊接详细顺序，以及有计划地安排焊工考核，以及防雷防雨等安全措施，这都做了认真的查阅确认。
3．对加工厂的驻厂监理
　　钢结构在加工期间，为了将质量隐患消灭在初期，我们派了一名钢结构工程师驻厂监督检查。从产品的原材料进场、放样分类剪切、调平 梁、柱拼装成型、构件焊缝施焊 构件切边成型检验、调直、校正 喷砂除锈喷漆 成品出厂运输。在此期间，我们对原材料的取样做见证试验，箱型柱中的各种隔板的隐检，对厂家的电渣焊等设计功能及焊接技能做过多次现场抽样检验。在加工制作过程中，严格监督制造单位，不得随便改变焊工艺和加工方法，就连每小小的引弧板和溶渣槽都不放过。本工程摩擦面要求也较高，标准为2.5级，磨擦系数0.4以上。经见证检验实为0.42。但关键是磨擦面的保护，我们制定了表格逐一专项检查。
4．现场安装的控制
　　在构件安装过程中，稳定性极其重要。其中每安装施工一个流水段都考虑到建筑刚度和稳定性要求。即要控制局部安全，也要考虑整体的需要，分层分段去完成。根据楼层高从每节柱高考虑，（本工程钢柱每三层楼高为一节）第一节从基础到地面±0.000，再分1~3层楼高，4~6层楼高，6~9层楼高及10~13层楼顶，共五节分批安装。即要求钢结构安装到第上层时，应将下层钢梁焊接完，形成稳定单位。尽量使安装与楼层不超过五层空间。本工程由于有砼筒体的特殊性，每个筒体都有几根钢梁承在筒体壁上，为了保证结构的稳定性和安全，就要先浇注此段混凝土筒体，然后再围绕筒体逐步进行构件安装。而构件的生产供给也要随着安装顺序协调好。因此将全长61.6米的建筑物分为三段：第一段为中间所点两个筒体，往东一段，往西一段。而每节柱高范围内全部构件的安装顺序，也以中间向四周逐步扩散展开安装，即先吊装第一段柱子，调整高程和垂直度后，将梁柱临时栓接，然后用槽钢做剪刀撑等临时支撑，形成稳定单元后，再向四周扩散安装。
构件安装后梁、柱间的连接、梁与梁、梁与柱为扭剪型高强螺栓连接。上、下柱的接头全部采用坡口焊接。焊接是工程质量控制的关键，在过程中我们强调焊缝工作的全面检查。我们参加了施工单位焊工技术的现场专项考核，并记录考核人员的个人资质及考核成绩，合格的才允许在施工现场进行操作。在施工过程中要求焊工随身携带上岗证，并随时抽查上岗情况。柱头部位的一级焊缝的无损探伤必须有我们焊接工程师旁站检测过程。由探伤实验人员当时出具检验结果，并要求第二天出具正式的检验报告。对焊缝有外观质量缺陷的，指定专人到补焊，焊完后必须做无损探伤，合格后才能通过。本工程I级焊缝3363米；II级焊缝1663米；III级焊缝130937米；电渣焊1670米；见证探伤为总量的30%。箱型柱安装的关键在于对接处高程，对于下柱顶四个角点的高程，必须分别标出各点的相对差值。由上柱下端底部作调整。在安装上柱前将上柱下端按下柱顶高差值整理好，焊好正常的坡口角及支承板，使柱子准确就位。每节柱楼层高差及偏移达到设计规定允许值，保证全楼座的整体一致稳定性的要求。在各节柱的安装过程中随时依靠经纬仪密切配合协助完成，使构件就位、固定和焊接。每段各层框架梁与柱子连接，从初步稳定连接到最后高强螺栓终拧，安装中在拧螺栓时，加强初拧和终拧之间的时间间隔控制，不得超过24小时。在执行过程中坚决制止用高强螺栓代替安装过程中的普通螺栓使用，对未终拧就焊接的坚决返工。本工程共使用高强螺栓4.5万套。
5．分项工程验收及评估
　　该工程共有钢柱196根，柱脚螺栓共2352个，直径M30。设计螺孔径为ф35,而每一根柱就有12个螺栓。针对高层建筑筏式基础、地梁纵横交叉设置，梁内钢筋上、下层贯通设置，钢筋间距较密的情况，提出螺栓固定方案，为保证钢柱位置的准确性，本工程采用上、下套设定样板固定螺栓，效果很好，实现设计要求双螺帽防滑要求， 钢柱基础底座设计为高强度无收缩灌浆料50mm厚，而箱型柱底板施工中我们提出，要留孔观察，保证灌满。使基础底板在荷载、地震力的反复作用，拉应力、压应力交替作用，在疲劳应力状态下，螺栓不松动。196个基础全部一次灌满合格。 在安装过程中，验收测量工作是关键。我们首先控制的是柱脚螺栓的测量工作，在螺栓安装、螺栓固定时分别做测量验收，并在砼浇筑后立即做第三次测量验收，在避免砼振捣后柱脚螺栓位置偏移。最终2352根柱脚螺栓都能个个正确到位，没有一根返工重埋，误差控制在2mm之内。在构件安装前要求加工单位在出厂时先将柱中的十字缝打好，每根单柱要保证精度。另外在每根单安装时均做跟踪测量检验，尽量保证安装调整一次到位。柱顶的偏差，来自的原因很多：
1．柱底的错位，又可分为三种：平行错位、旋转错位、平行旋转错们位（规范要求轴线偏差3mm）.
2.柱子的垂直度偏差，这个数值是监理检查的关键，规范上虽然要求单根柱子垂直偏差h/1000且不大于10mm。笔者认为这个数值应严格控制，数值不宜过大，即使没有超规范，这10mm就有可能造成钢梁栓接的困难。
出现偏差，消灭偏差，减少偏差的累计，强调整体的精度，在每段正式验收时先验各层的测量成果表，在验收时监理工程师再次复测，合格后下一流水段才能固定。测量控制还要重点注意测量时的环境温度，由于钢材的线膨胀系数较大，施工时正值夏季，环境温度直接影响到测量结果，这点笔者也有深刻的教训，在这个工程上我们规定测量检验的时间定在上午9：00到10：00之间，保证了测量数据的有效性。

2000年12月