浅析单层门式钢架现场施工质量控制要点

浅析单层门式钢架现场施工质量控制要点

集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

浅析单层门式钢架施工质量控制要点

叶伟陈亮

（云南水富云天化有限公司技术部，云南水富657800）

摘要：门式钢架与传统的钢结构相比，具有跨度大、重量轻、成本低及施工速度快等诸多优点，现已广泛应用于工业与民用建筑，但由于其结构类型简单，受力体系相互依托，在施工中若不注重质量控制，也很容易导致传力路径发生变化而引起质量事故，本文主要针对单层门式钢架的施工全过程涉及的控制点进行剖析，为施工管理提供参考。

关键词：门式钢架；受力；制作；安装；涂装

1受力体系分析

门式钢架的受力体系简单明确，体现在其构件使用上和设计的合理运用上，从设计者的角度上来讲，受力上越明确的结构其实设计要求反而更高，因为每个受力面都需要按照设计者意图去传递拉、压、剪切等应力。如果某个环节没有按照预先设计的传力路径去实现应力传递，那么，结构就很容易发生局部超荷引发失稳。所以，我们在分析门式钢架的施工质量控制的同时，应该先搞清楚它的受力体系。从层次结构来讲，门式结构也有基础、梁、柱、板等核心构件。但是，作为轻型钢结构受力体系来讲，门式钢架又区别于普通的框架形式钢结构，门式钢架边部一般要设置抗风柱，用来抵抗端部剪切应力，而在框架形式中一般不单独设置。门式钢架的梁柱连接多为铰接，承受竖向荷载较少，主要为受拉，而框架体系既要受拉也要受压。从结构形式来讲，门式钢架柱多采用变截面构件，且一般是上大下小，普通钢结构一般为等截面构件。从外形上来看，门式钢架受力形状其实是个头重脚轻的结构体系，受水平荷载影响最大，柱体变形直接与各

连接体系稳定程度相关，对于减少整体变形，提高水平抵抗能力是门式钢架受力体系的主要特点。

2门式钢架构件制作 2.1加工方式选择

相比普通的钢结构，门式钢架的构件一般较长，且变截面居多，一般H型钢成品应用较少，只有梁件可购买成品现场加工，而柱及连接杆件一般是委托工厂加工而成。加工质量的好坏就直接影响到构件的安装和使用，可以说对工程的后续质量、进度起到决定性的作用，选择一个符合资质要求且有相应经验的加工企业显得尤为重要。在委托前期应进行重点监管，若采用分包应该在合同签订过程中注明相应条款，以便对其进行资质审查和调研。 2.2制作过程控制

门式钢架多采用H型钢，这类钢构件流水化作业程度高，工序明确，在工厂的工艺流程为下料切割—组装焊接—调直校正—喷砂除锈—底漆防腐。下料切割是制作的第一步，许多钢结构加工厂家会当成关键的环节来抓，这也是我们应该重点关注的地方，很多厂家在接到

制作的设计图以后，会进行二次深化设计，我们叫加工详图，详图的目的是对原设计的节点进行分解，并把所有节点的连接尺寸和孔洞大小进行定位，如果不进行详图设计，制作出来的构件基本无法实现完全对接，这样必然会造成材料和人工成本的浪费；下料切割和组装焊接对技术经验的要求较高，对机械程度的要求也较高，对于有经验的加工厂，下料切割和组装焊接应重点考虑预留量和变形量，比如薄板采用机械切割的方式，厚板采用火焰切割的方式，对于精度要求更高的应该采用数控机床切割，以针对不同的构件采用不同的方式来控制好精度。组焊除了控制好焊接质量以外，还应该控制其定位准确，组件前进行量测并点焊，焊接前进行预热，选择合适的焊条等手段进行控制，同时，应该严格执行《门式钢架轻型房屋钢构件JG144-2002》行业标准及《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》。

调直校正是一次成型后的工艺措施，焊接过程不可避免的会产生一些变形，当变形超过允许值时就需要采取不同的方式进行校正，现目前应用较多的校正方式是火焰校正，它主要是应用钢材的热胀冷缩来进行调整，需要注意的是，火焰校正是有温差控制变形量，如果构件区段内拉压不平衡容易使得构件的刚度降低，使其在使用过程中出现局部扰度过大的风险，且在监控过程中应严格控制校正的次数，局部出现变形过大的情况不宜使用。 为了尽可能的确保钢结构的耐久性，钢结构成型后应及时进行喷砂除锈，等级可参照规范执行，出场构件一般只进行底漆防腐，特别是长距离运输的构件容易损坏防腐漆，不建议做面漆，现场涂刷更容易掌控防腐质量。 3门式钢架基础施工

由于门式钢架的特殊性，大部分是现场拼装完成构件的连接，那么，基础的定位、预留孔的位置、高程、螺栓以及沉降观测应作为控制重点。基础施工前应检测地基的承载力是否满足设计要求，一些施工单位为了节省成本，把回填厚度肆意增加，导致回填后地基不密实，达不到压实系数标准，一旦钢结构安装便出现沉降，导致原本精准的定位孔无法穿孔连接，甚至出现偏斜影响工程质量。

另外一方面，门式钢架一般设计有抗剪键和地脚螺栓，这是结构与基础连接的核心部件，在做隐蔽验收时应该对照图纸进行量测，查看螺栓的锚固深度及抗剪键的预留槽是否满足要求，在混凝土浇筑过程中应做到动态控制，避免施工的人为因素引起预留跑位现象的发生。

4门式钢架的安装控制 4.1安装准备

门式钢架安装是钢结构施工中较为危险的工序，组织不好或者过程管控不到极容易引发安全事故，所以在安装工作开展前，应对施工方逐级技术交底，并要求施工方编制相应的施工专项方案或施工组织设计，达到论证要求的应经过专家论证后采取措施方可实施，坚决杜绝随意施工及擅自改变施工方案要求。 安装前对基础尺寸进行复核，满足要求后拟定吊车的行进路线，并对作业面实施封闭，吊车的选择应符合吊装要求，采用多台吊机同时作业时，其安全距离要大于10M以上，且单台起吊重量不超过80%。

现场使用的高强螺栓属于规范强制送检材料，必须对摩擦面的抗滑移系数和螺栓的扭矩系数进行送检，试验合格后方可同意使用。现

场容易出现普通螺栓代替高强螺栓使用的情况，应在过程中特别注意。 4.2安装作业

门式钢架现场安装顺序为柱—梁—连续杆件—檩条—墙板及屋面板——其他零星构件。一般现场作业宜从一边开始向另一边进行，在场地允许的情况下也可从两端柱子同时开始作业，安装时应以榀为单位，使独立钢柱之间形成整体受力体系，否则应设置临时支撑及缆风绳。

安装高强螺栓时，严禁强行穿入或敲打。当不能直接穿入时可用铰刀进行修正，修整后最大直径应大于孔径的1.2倍螺栓直径。现场作业严禁采用火焰扩孔，但现场实际施工中采用此方法的较多，大多施工单位为了省事违规采用，对于此种做法应不宜验收。高强螺栓连接紧固应分两次进行，分为初拧和终拧，初拧的扭矩应为施工扭矩的50%左右，各阶段完成时间应在一天以内，符合规范要求的外露丝扣及扭力即为合格。

各构件吊装应选择合理的吊点，超过一定长度的构件在吊装时应进行稳定性验算，同时采用多点起吊的办法进行吊装，对于侧向刚度小，护板宽厚比大的构件，应采取适当的措施，比如局部临时加强，设置扁担吊杆等。当钢架结构形成整体体系后，可安装屋面结构，如果设计的屋架跨度较小，可采用整体拼装吊装法进行吊装，从而避免高空长时间作业的危险性，同时也可以提高工程进度和质量。

钢架及所有支撑配件完成后，应进行检测和校正几何尺寸，同时应检查安装过程中的沉降观测记录值是否符合要求。对于门式钢架的变形位移控制应由专人全过程进行，发现问题及时处理，否则，结构之间构成体系后调整的

成本和难度会比较大。当结构体系验收合格后，应对柱脚底板与基础之间进行无收缩混凝土灌浆作业，二次灌浆的预留空间为铰接时不宜大于50mm，刚接时不大于100mm。如图一：

图一门式钢架基础连接灌浆图

5门式钢架涂装控制

对于安装完成的门式钢架，对整个结构检查完成后方可进行涂装施工，大多数钢结构已经在二次加工后自带防锈底漆，现场施工需要对局部进行修补。根据规范要求，涂装应该选择好合适的天气，且应在4H内涂装完成，过程中应严格进行遮挡，避免突然下雨影响涂装质量，当涂装油漆干燥后，一般是次日即可进行检查，使用测厚仪进行厚度监测，抽取点数按照标准进行，合格后方可进行下一层施工。特别需要注意的是，在钢结构连接螺栓及摩擦面的位置是不需要进行涂装的，这些位置应该严格进行保护，否则对结构受力将造成影响。对于设计有防火要求的结构，在防腐底漆与防火漆结合面应先进行粘结性试验，避免两种漆之间不融合起不到防火效果的问题发生。

综上所述，门式钢架结构的施工质量控制贯穿于施工全过程，在施工管理过程中应采取好相应的防控措施，事先对容易出现问题的环节做好预防性管理，才能确保工程产品满足规范及设计要求。

参考文献

[1]门式钢架轻型房屋钢构件JG144-2002

[2]王丽，浅谈门式钢架的制作工艺.西南科技大学.