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轻钢结构工程质量检测与质量控制

石平府
（南京市建筑安装工程质量检测中心）

［摘 要］ 本文根据轻钢结构的特点，结合相关规范的要求，提出施工过程中为保证工程质量所进行的质量检测和质量控制的要点。
［关键词］ 轻钢 质量 检测 控制

1、概述
随着我国经济的发展，轻钢结构建筑也在中国建筑领域一支独秀，得到了迅猛发展。与传统的钢筋砼结构相比，轻钢结构具有施工速度快、建筑造型美观、用钢量少、造价低廉等优势，已广泛用于工业、居住和公共建筑。《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:98）、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205-2001）、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB 50018-2001）等规范、规程的颁布实施为轻钢结构的设计、制作和安装提供了技术保障，但由于这种新型的结构形式在我国起步较晚，且其制作、安装的专业性很强，相关人员的工程实践和经验的积累还显得不够，轻钢结构工程在施工过程中的质量检测和质量控制还存在不到位现象，极易引起质量事故，结合有关规范的要求，笔者认为有必要规范和强调施工过程中的质量检测和质量控制行为。
2、轻钢结构工程质量检测
钢结构工程的检测主要集中在如下方面：
2.1 钢材检测
钢结构工程中不同构件选用的材质有不同的规定，例如《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:98）第3.3.1条规定：门式刚架和吊车梁宜采用Q235B级或Q345B级，或以上等级的钢材。檩条和墙梁宜采用Q235钢材，必要时可采用Q345钢材。用于屋面板和墙板的压型钢板宜采用Q235钢材。
不同级别的钢材有不同的保证项目，因此应根据设计规定的钢材级别确定其检测项目。
2.2 高强度螺栓检测
轻钢结构梁柱的连接主要采用高强度螺栓连接，而高强度螺栓连接是在高强度螺栓中施加一定的预拉力来保证结构受力后高强度螺栓连接面不出现拉力，因而保证高强度螺栓施工中的预拉力达到设计规定的预拉力是相当重要的；施工现场高强度螺栓的预拉力是通过施工扭矩来保证的，即：
T=K·P·d
其中：T—施拧扭矩（N·m） （施工现场应该施加的值）
d—高强度螺栓的公称直径(mm) （设计确定）
P—高强度螺栓的预拉力（kN） （设计确定）
K—高强度螺栓的扭矩系数 （与生产厂家、气温等有关，通过检测确定）
由上可知：高强度螺栓的扭矩系数K的大小直接关系到施工现场施拧扭矩的大小，反过来讲也就关系到高强度螺栓的预拉力能不能达到设计值，
2.3 高强度螺栓连接面抗滑移系数检测
高强度螺栓连接面上的弯矩是通过高强度螺栓的预拉力提供的，而连接面上的剪力则是由连接面的摩擦力（摩擦型高强度螺栓或高强度螺栓的抗剪力（承压型高强度螺栓）提供的，而轻钢结构中采用的高强度螺栓一般为摩擦型高强度螺栓，因此在连接面的高强度螺栓等级、数量和直径确定后，高强度螺栓连接板的抗滑移系数对结构受力性能有较大的影响，而设计规范中高强度螺栓连接面抗滑移系数按下表取用：
摩擦面的处理方法
构 件 的 材 料
Q235
Q345
备注
喷 砂
0.45
0.55

喷砂后涂无机富锌漆
0.35
0.40

喷砂后生赤锈
0.45
0.55

钢丝刷清除浮锈或未经处理的干净轧制表面
0.30
0.35

由此可知不同材料、不同的摩擦面处理方式对摩擦面抗滑移系数有很大的影响，因此《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205-2001）规定制造厂和安装单位应分别以钢结构制造批为单位进行抗滑移系数试验。制造批可按分部（子分部）工程划分每2000吨为一批，每批三组试件进行抗滑移系数检测，检测方法应采用双摩擦面的两栓拼接的拉力试件（图1）。

图1

2.4 焊缝检测
焊缝作为钢结构工程中重要的连接方式，不同部位因受力情况不同有不同的要求，主要表现在是否要求熔透，设计中二级以上的焊缝一般均为熔透焊缝，而三级焊缝则为非熔透焊缝，焊缝是否熔透直接影响焊缝的受力性能，因此一般情况设计图纸中会明确焊缝等级，检测部门根据图纸对焊缝的要求进行相应的检测。
焊缝检测方法有超声波、X射线等，轻钢结构现场焊缝检测一般为超声波检测，检测比例：一级为100%，二级为20%，三级不做要求。
因此钢结构进场后应根据图纸的要求按比例进行焊缝探伤检测。
2.5 现场检测
施工现场其他检测包括：漆膜厚度检测，防火涂料厚度检测等；
漆膜厚度关系到钢结构工程的耐腐蚀能力，而防火涂料厚度则直接影响钢结构工程的耐火极限，因此对其进行检测是相当必要的，而目前施工现场对漆膜厚度和防火涂料厚度的检测以目测为主，很难保证漆膜厚度和防火涂料厚度，而《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205-2001）第14.2.2条对油漆厚度以强制性条文形式作了明确规定。因此必须增强这方面的检测以保证钢结构工程质量。
3、轻钢结构工程施工质量控制
轻钢结构工程施工质量控制应重点做好下列几方面工作：
3.1 钢结构构件的加工；应先制作一件有代表性的构件作为“样品”，以“样品”引路组织批量施工。“样品”构件必须经企业自检、监理和业主质量部门的检查，符合要求后，方可进行构件的批量生产。对于重要构件应进行构件预拼装并经监理和甲方验收合格后方可进行成批生产，对于在“样品”构件施工中遇到质量问题时，应及时查明原因，并采取相应处理对策。对不能及时查明原因或采取技术措施后仍不能保证质量的，应及时通知甲方，会同设计人员及时对质量问题进行会诊，在查清原因、修改设计用材或调整工艺参数后，经同条件试生产确认已解决质量问题后方可重新开始加工。构件出厂前应严格按照规范要求对外形尺寸、平整度、弯曲度、焊缝外观等进行检查，填写相应表格并对合格产品出具出厂合格证。
3.2 轻钢结构安装工程的质量控制。
3.2.1 轻钢结构与土建结构的连接点施工。预埋连接件（一般采用预埋铁板或预埋连接螺栓）施工时要防止超允许偏差的变形移位，并严格固定，保证其标高、轴线的偏差在允许范围内。在土建预埋件浇捣混凝土结束时，要及时做好对预埋件的两个方向轴线偏差和标高偏差进行实测，如偏差均在允许范围内，则逐一将实测结果记录在单线平面图上，同时可进行其余预埋件的混凝土的施工。如观测的结果偏差超允许值时，则应暂停施工，查清超偏差原因，采取补救措施并整改，经确认有效后方可继续施工。预埋件混凝土施工全部结束并拆除侧模后，应及时实测各预埋件的轴线和标高，并逐一记录在单线平面图相应位置上，作为钢结构安装时的工序交接资料。
3.2.2 拼装接点的施工，应严格按编制的经技术论证认可的施工工序要求进行，现场第一榀构件拼接点的施工，应预先通知有关人员到现场对节点施工过程进行检查。对于拼装好的构件要求及时逐一进行外观、几何尺寸、侧向变形、节点的施工质量等进行全数检查，并作好记录。检查时应由施工企业的公司质量员对构件进行全数检查，确认符合要求后，再通知有关部门对拼装好的构件进行批量验收，验收合格后方可进入下道工序的施工。
3.2.3 轻钢结构安装时，应严格控制好构件的轴线、垂直度和标高偏差。安装过程中，一方面要严格防止误差积累而造成超偏差，另一方面要严格按操作规程进行施工，施工企业质量员在施工过程中对构件的安装精度要及时复测，发现问题及时纠正，使构件的安装精度能满足标准和规范要求。
3.2.4 结构安装过程中要严格控制轻钢结构的稳定性。根据轻钢结构“轻揉”的特点，构件安装就位，经实测各控制指标均在允许偏差范围内时，应立即固定支座、安装支撑系统、屋面连接系统及檩条等，使其成为稳定的结构体系。

图2 隅撑示意图 图3 檩条拉杆示意图
3.2.5 对轻钢结构体系特有的构件应严格按设计图纸要求安装到位；这主要包括：隅撑（图2）、檩条拉杆（图3）、支撑花篮螺栓张紧、撑杆等，因为这些构件除自身参与受力外对保证主结构构件的受力条件符合计算假设起着至关重要的作用，例如门式刚架梁的平面外计算长度是取隅撑间距确定的，如果没有安装隅撑则门式刚架梁的平面外计算长度为设计取值的几倍，门式刚架梁的平面外稳定应力将远远超出规范允许值。再如没有檩条拉杆则檩条平面外稳定应力将远远超出规范允许值。
因此，轻钢结构工程质量控制除严格控制主结构构件的制作安装质量外，还应认真翻阅图纸，彻底理解一些附属配件的作用并保证这些配件严格按图纸安装到位。