Некоторые проблемы и методы их решения при строительстве стальных конструкций


Время выхода:

2017-01-04

Благодаря своим преимуществам, стальные конструкции широко используются в современных зданиях, таких как мосты, промышленные здания и высотные здания. В ходе многочисленных строительных проектов в стальных конструкциях также выявилось немало типичных дефектов качества. В данной статье рассматриваются некоторые мнения по поводу распространенных проблем и мер по их исправлению, выявленных в последние годы при приёмке и сдаче стальных конструкций.  I. Некоторые проблемы и методы их решения в процессе строительства стальных конструкций 1. Проблемы производства компонентов Для рамных стальных конструкций используются очень тонкие листы, минимальная толщина которых может составлять 4 мм. Для раскроя очень тонких листов следует отдавать предпочтение методу резки, избегая газовой резки. Поскольку газовая резка может привести к образованию...

  Благодаря своим преимуществам, стальные конструкции широко применяются в современных зданиях, таких как мосты, промышленные здания и высотные здания. В ходе многочисленных строительных работ в стальных конструкциях выявляется немало типичных дефектов качества. В данной статье рассматриваются некоторые соображения относительно распространенных проблем и мер по их исправлению, выявленных в последние годы при приемке стальных конструкций и сдаче их в эксплуатацию.
 
  I. Некоторые проблемы и методы их решения в процессе строительства стальных конструкций
 
  1. Проблемы производства компонентов
 
  В ферменных стальных конструкциях используются очень тонкие листы, минимальная толщина которых составляет 4 мм. Для раскроя тонких листов следует отдавать предпочтение резке, избегая газовой резки. Газовая резка приводит к значительной волнистой деформации края листа. В настоящее время большинство производителей используют для сварки Н-образных стальных балок автоматическую сварку под флюсом или полуавтоматическую сварку. При плохом контроле может возникнуть сварная деформация, приводящая к изгибу или искривлению компонента.
 
  2. Проблемы установки опорных частей колонн
 
  (1) Проблемы с закладными деталями (анкерными болтами) Явления: общее или локальное смещение; неправильная высота; отсутствие мер защиты резьбы. Это напрямую приводит к несовпадению отверстий под болты в основании колонны и недостаточной длине резьбы.
 
  Меры: строительная компания, занимающаяся стальными конструкциями, совместно со строительной компанией выполняет работы по установке закладных деталей до заливки бетона. Необходимо проверить все соответствующие размеры и надежно закрепить детали.
 
  (2) Наклон анкерных болтов Явления: плохая горизонтальность опорной плиты колонны, невертикальность анкерных болтов, большая горизонтальная погрешность закладных анкерных болтов после выполнения фундаментальных работ. Колонны после установки не находятся на одной прямой линии, находятся в наклонном положении, что негативно влияет на внешний вид здания. Это приводит к погрешностям при установке колонн, влияет на несущую способность конструкции и не соответствует требованиям строительных норм и правил.
 
  Меры: при установке анкерных болтов следует сначала выровнять опорную плиту с помощью нижних регулировочных болтов, а затем заполнить пустоты двухкомпонентным цементным раствором, который не дает усадки, как это делается за рубежом. Поэтому при установке анкерных болтов можно использовать арматуру или уголки для фиксации анкерных болтов. Сварить в виде клетки, усовершенствовать опору или принять другие эффективные меры, чтобы предотвратить смещение анкерных болтов при заливке фундаментного бетона.
 
  (3) Проблемы с соединением анкерных болтов Явления: анкерные болты фундамента не затянуты, опорная плита не приварена к основанию; некоторые анкерные болты не выступают на 2-3 витка резьбы.
 
  Меры: следует использовать сварку анкерных стержней и гаек; снаружи химических анкерных болтов следует нанести толстый слой огнезащитного и теплоизоляционного покрытия, чтобы предотвратить влияние на прочность анкерного крепления в случае пожара; следует дополнительно измерить данные наблюдений за осадкой фундамента.
 
  3. Проблемы соединения
 
  (1) Соединение высокопрочных болтов
 
  1) Поверхность болтов не соответствует требованиям, что затрудняет установку болтов или не обеспечивает требуемой степени затяжки.
 
  Анализ причин:
 
  ① На поверхности присутствует рыхлая ржавчина, масло и другие загрязнения, на стенках отверстий для болтов присутствуют заусенцы, наплывы сварки и т. д.
 
  ② Недостатки остаются на поверхности соединения даже после обработки.
 
  Способы решения:
 
  ① Рыхлая ржавчина, масло и другие загрязнения на поверхности высокопрочных болтов, а также дефекты на стенках отверстий для болтов должны быть тщательно очищены. Перед использованием необходимо провести антикоррозионную обработку. Болты для сборки не должны использоваться при окончательной сборке. Хранение и выдачу болтов должен осуществлять специально назначенный человек.
 
  ② При обработке сборочной поверхности следует учитывать последовательность монтажных работ, чтобы избежать повторной обработки, и по возможности обрабатывать ее до подъема.
 
  2) Повреждение резьбы болтов, штоки не могут свободно вворачиваться в гайки, что затрудняет сборку болтов.
 
  Анализ причин: сильная коррозия резьбы.
 
  Способы решения:
 
  ① Перед использованием болты необходимо отобрать, промыть, очистить от ржавчины и предварительно сопоставить.
 
  ② Болты с поврежденной резьбой нельзя использовать в качестве временных болтов, запрещается насильно вворачивать их в отверстия.
 
  ③ Предварительно подобранные болтовые соединения должны храниться в наборах, и при использовании их нельзя менять местами.
 
  (2) Явления сварных швов на месте строительства: качество трудно обеспечить; сварные швы I и II класса, требующие полного провара, не проверяются ультразвуковым методом; балки перекрытия не приварены к колоннам; сварка не производится с использованием прихваток.
 
  Способы решения: перед сваркой стальных конструкций необходимо проверить сертификаты качества сварочных электродов, выбрать сварочные электроды в соответствии с проектными требованиями, использовать сварочные электроды в соответствии с инструкциями и правилами эксплуатации, на поверхности сварного шва не должно быть трещин, наплывов, сварные швы I и II класса не должны иметь пор, шлаковых включений, кратеров, трещин, сварные швы I класса не должны иметь подрезов, непроваров и других дефектов, сварные швы I и II класса должны проходить неразрушающий контроль в соответствии с требованиями, в заданных сварных швах и местах необходимо проверить клеймо сварщика. Некачественные сварные швы нельзя самостоятельно обрабатывать, после разработки процесса исправления следует провести обработку, количество исправлений в одном и том же месте не должно превышать двух раз.
 
  4. Проблемы деформации компонентов
 
  (1) Деформация элементов при транспортировке, появление мертвого или плавного изгиба, делающего невозможной установку компонентов.
 
  Анализ причин:
 
  1) Деформация, возникающая при изготовлении компонентов в результате сварки, обычно представляет собой плавный изгиб.
 
  2) При подготовке к транспортировке нерациональное расположение опорных точек, например, неперпендикулярность верхних и нижних подкладок, или проседание площадки складирования приводит к появлению мертвого или плавного изгиба элементов.
 
  3) Деформация компонентов в результате столкновений во время транспортировки, обычно представляет собой мертвый изгиб.
 
  Меры профилактики:
 
  1) При изготовлении компонентов принять меры по уменьшению сварной деформации.
 
  2) При сборке и сварке использовать методы противодействующей деформации, последовательность сборки должна подчиняться последовательности сварки, использовать сборочные приспособления, устанавливать достаточно много подставок, чтобы предотвратить деформацию.
 
  3) При подготовке к транспортировке и транспортировке обратить внимание на рациональное расположение опорных точек.
 
  Способы решения:
 
  1) Мертвая деформация компонентов, как правило, исправляется механическим методом. То есть, с помощью домкрата или других инструментов, или с помощью нагрева кислородно-ацетиленовым пламенем.
 
  2) При возникновении медленного изгиба конструкции применяется коррекция с помощью кислородно-ацетиленового пламени.
 
  (2) После сборки стальных балочных элементов полное скручивание по длине превышает допустимые значения, что приводит к низкому качеству установки стальных балок.
 
  Анализ причин:
 
  1) Нерациональный способ сварки.
 
  2) Размеры сборочных узлов не соответствуют проектным требованиям.
 
  Способы решения:
 
  1) Для сборки элементов необходимо предусмотреть сборочный стол; при сварке необходимо выровнять нижнюю поверхность элемента, чтобы предотвратить коробление. Сборочный стол должен иметь горизонтальные опорные точки, а при сварке следует предотвращать сварные деформации. Особенно при окончательной сборке балочных участков или лестниц после прихваточной сварки необходимо корректировать деформации, обращая внимание на соответствие размеров узлов проекту, в противном случае может возникнуть скручивание элементов.
 
  2) Элементы с недостаточной жесткостью перед переворотом для сварки необходимо усилить; после переворота элементов также необходимо выровнять их положение, в противном случае после сварки элемент будет невозможно выровнять.
 
  (3) Прогиб элемента, значение которого значительно больше или меньше проектного значения. При небольшом прогибе элемента после монтажа балка провисает; при большом прогибе легко возникает превышение проектных отметок.
 
  Анализ причин:
 
  1) Размеры элементов не соответствуют проектным требованиям.
 
  2) В процессе монтажа не выполнялась корректировка с учетом расхождений между фактическими и расчетными значениями.
 
  3) Для мостов с малым пролетом величина стрелы подъема небольшая, поэтому она игнорируется при сборке.
 
  Способы решения:
 
  1) Строгое соблюдение допусков на изготовление стальных конструкций на каждом этапе проверки.
 
  2) В процессе монтажа после завершения установки стержней и завершения работ по устройству стыков на строительной площадке производятся измерения стрелы подъема, а в процессе строительства проводятся корректировки.
 
  3) В процессе мелкой сборки следует строго контролировать накопленные отклонения, обращая внимание на принятие мер по устранению влияния усадки сварных швов.
 
  5. Проблемы монтажа стальных конструкций
 
  (1) Меры по предотвращению зазоров в основании стальных колонн Перед установкой стальных колонн необходимо строго контролировать высотные отметки основания, проводить точные измерения и тщательно выравнивать поверхность основания по измеренным значениям; при использовании метода вторичного цементирования в основании колонны следует просверлить заливочные отверстия (также служащие отверстиями для выпуска воздуха), использовать стальные прокладки для выравнивания неровностей нижней части колонны и заранее установить опорные пластины подпятника колонны на проектную высотную отметку, а затем провести вторичное цементирование.
 
  (2) Меры по предотвращению смещения стальных колонн Перед заливкой бетонного основания необходимо зафиксировать закладные болты в проектном положении с помощью специальных зажимов, чтобы предотвратить их смещение при заливке бетона; отверстия в нижней стальной пластине колонны должны быть сделаны по шаблону, и местоположение отверстий следует определить до их выполнения.
 
  (3) Меры по предотвращению больших отклонений колонн от вертикали Стальные колонны должны устанавливаться с использованием точек подвеса, рассчитанных по результатам расчетов, и обязательно должны применяться как минимум две точки подвеса, при установке колонн необходимо осуществлять временную фиксацию во избежание деформации при монтаже; после установки колонны необходимо немедленно установить временные опоры; вертикальные отклонения должны быть устранены до фиксации.
 
  II. Выводы
 
  Только путем повышения квалификации технического персонала и рабочих в области норм и правил эксплуатации в процессе управления строительными работами, тщательной подготовки к началу работ, усиления контроля качества и надзора за строительными работами, активного участия строителей, инспекционных служб и других соответствующих организаций в проведении приемки отдельных этапов работ можно обеспечить общее качество строительства стальных конструкций.