钢结构安装施工安全及质量控制

一、工程概况

原址翻建体育用房及相关设施共38010m2，其中：18层体育用房28136m2、3层体育看台区辅助用房面积9874m2。看台上部设置钢结构雨棚（跨度为8.4m），同步完成标识系统、景观绿化、室外广场等附属设施建设；项目占地面积49163m2。根据设计图纸内容，3层体育看台区辅助用房主体为钢结构，看台区的跨度一般较大，且钢结构安装属于危险性较大的分部分项工程。因此钢结构安装是本工程质量安全监控难点。

二、钢结构施工安全管理

在进行钢结构施工的过程中，需要从桁架柱、顶面次结构、主桁架、立面次结构4个方面设计钢结构防护措施。每一个施工环节都需要从安全网布设、布设操作平台、布设安全通道3个角度来分析，钢结构的垂直通道采用支撑架结构，爬梯布置在结构的内部。为了便于通行，减少垂直爬梯距离，一般在靠近楼层支撑搭架中布置垂直通道，楼层和爬梯前要使用脚手架连接作为行走通道。1.钢结构航道柱的施工防护。安装桁架柱时，重点需要做好下柱连接接口、柱脚接口、上柱和下柱的对接接口，吊装平台和操作平台需根据设计要求进行布置，如图1所示。在搭设好柱脚和下柱的焊接操作平台后，将回填后的外环通道和用脚手架搭设的通道连接到一起，在吊装上柱和下柱连接操作平台前，需先在地面上搭设好，然后和下柱一起吊装到位，上柱和下柱操作平台要尽量保持水平，如果上柱和下柱对口位置自身设置有横向腹杆时，可在腹杆上直接搭设操作平台。在进行施工时，如果某些位置没有设置腹杆，撑杆位置需通过钢管抱腹杆节点进行支撑，使用木跳板铺满操作平台，操作平台的铺设宽度要控制在1m以上。四周设置高度为1.2m的护栏，采用密目网布置在护栏里面位置，在腹杆上搭设操作平台，对于没有设置腹杆的位置，需利用钢管抛竿节点来提高撑杆的节点进一步提升支撑力。2.主桁架安装过程中的防护措施。（1）在支撑搭架联系桁架上布置安全通道主桁架下弦通道。在主桁架上弦上表面布设上弦通道，上弦通道上要将防滑布铺设好，防止走动过于频繁破坏构件表面涂层，并将安全网布置在下弦杆和主桁架之间。（2）主桁架焊接操作平台采用下述两种方式进行搭设：①利用角钢制作成挂架，并使用木跳板搭设到角钢水平愣骨之间，使用钢筋焊接到竖愣骨之间。②倒挂架使用脚手钢管进行搭设。3.钢结构顶面次钢结构施工安全防护。在进行钢结构次结构安装施工时，可直接使用主桁架上层通道作为结构安全通道，主桁架结构的上层通道要可达到次结构桁架和主结构桁架结构位置，将通道安装到顶面次结构上，顶部使用角钢支撑拉设钢丝绳的方式作为顶面次结构安全通道，在安装过程中，顶面次结构安装操作平台和主桁架上弦杆操作平台类似。4.立面次结构安装过程中的防护。在安装大跨度钢架结构时，考虑到结构外形较为复杂，分段口非常多，并且各个分段口布置没有规律性。为了保证施工安全，需根据分段口的实际情况布置挂架，在挂架吊装前，要将焊接吊架安装到吊装构建上，并将跳板布置在吊架底部位置，四周位置布置在角钢和圆钢栏杆之间。如果一些位置无法将平台提前安装好，则要在构件就位后把平台吊装到设计位置。将立面次结构悬挂式操作平台布置在立面次结构和主桁架之间，焊接好操作平台的角钢，连接处除了要进行满焊，还要保证其受力能满足规范要求，具体措施如见图2。如果一些位置没有办法进行悬挂操作平台的布置，则要搭设脚手管。并在脚手管的周围设置护栏，立面次结构平台使用钢丝绳或爬梯连接的方式作为角钢连接通道，对于一些比较靠近立面楼梯的，需将安装好的楼梯作为垂直通道。

三、施工质量控制措施

1.做好钢结构构件的进场验收。在进行大跨度空间钢结构施工时，钢结构构件是非常重要的组成部分，如果钢结构构件质量不达标，会直接影响钢结构安装质量。钢结构构件进场后，需对钢结构的构件编号、钢结构外观、钢结构壁厚、钢结构端口几何尺寸、钢结构分支和分支之间的圆心距离等进行检查。耳板连接位置要进行复测，并检查铸钢节点内壁是否存在一些隐性的缺陷，例如钢结构构件芯撑临近位置是否出现气孔、微裂纹和夹渣等问题。2.做好钢支座的定位预埋工作。（1）在进行钢结构施工前，需提前进行审图，并对刚支座预埋件进行分析，对临时支撑底部的预埋铁进行检查。如果主筋和混凝土结构之间存在碰撞或矛盾时，需及时和设计方进行交流；（2）在进行大型球铰制作预埋件施工时，需先将样板做出来，并进行检验，达标后才能进行生产；（3）大型预埋件进行吊装时，使用限位法和套架式装配法进行大型预埋件的吊装作业，然后利用全站仪进行双向定位复测，保证各锚栓位置的准确度可达到要求。在进行大型预埋件安装的过程中，要保证底部支点的牢固性；（4）安装好预埋件后，需要在钢筋绑扎和混凝土浇筑作业时，质量检测人员和钢结构测量人员要进行跟踪调查，并进行旁站复测，避免出现偏位的情况。3.对施工方案的落实情况进行检查。在施工过程中，虽然技术交底资料和评审报验方案已经很严密，但由于施工过程中施工条件具有流动性、多变性和复杂性等特点，施工人员实际施工时在操作和技术方面存在差异，不可避免的会出现一些问题，对于这些问题需要及时进行纠偏。比如，在遇到暴雨天气时，需要在雨后安排专人检查不能及时焊接的位置、检查朝上管口的杆件牛腿中是否存在积水等，并要求施工方在封焊前进行清理，清除干净后再进行封焊。检查箱形梁或圆管杆件内壁坡口V型处的内壁钢衬是否衬垫到设计位置，检查杆件之间是否存在错位的情况，特别是对于主杆件和钢节点之间的受力焊缝，在进行装配的过程中，要检查装配过程中是否出现焊因道过紧或过宽被顶紧的情况。

四、结语

综上所述，在钢结构工程施工过程中，由于不同的结构形式存在差异，安装要求也有所不同，所以在钢结构工程施工过程中，现场管理人员要根据工程的实际情况做好施工安全管理工作，并将关键控制点列举出来，及时对施工情况进行观察和收集，对施工经验进行总结，确保工程的施工安全和施工质量可达到要求。

作者:吴淞 单位:上海科瑞真诚建设项目管理有限公司