鋼結構工業廠房工程監理質量控制簡析

魏震洪（上海寶鋼工程咨詢有限公司， 上海 201999）

0 引 言

鋼結構工業廠房施工質量的優劣直接影響到廠房的安全性和耐久性。鋼結構工程質量貫穿于設計、制造、安裝的全過程，每道工序都對最終的工程質量產生較大影響，因而鋼結構工程的過程質量管理尤為重要。為此，筆者就監理工程師如何開展對鋼結構工程各道工序的質量控制和風險防范進行相關探討。

1 設計階段的監理質量控制

施工圖設計階段的質量控制主要是針對圖紙的準確性和節點的合理性。近年來，設計單位廣泛采用三維設計軟件，極大地提高了圖紙的準確率，但由于缺乏鋼結構安裝工藝上的實踐經驗，同時還要控制含鋼量，往往簡單采用現場焊接的方式連接節點，既增加了高空焊接作業量，又不利于安全和質量控制。為此，監理工程師在審查制造方案時，應注意提示施工總承包單位：能在工廠焊接完成的節點，應盡量不采用現場焊接；對于小型組合結構、桁架單元，應盡量在工廠制造焊接完成；現場安裝施工過程中，應盡量采用高強度螺栓節點，從而減少現場焊接作業量，提高裝配的效率和準確率。

2 制造準備階段的監理質量控制

2.1 熟悉圖紙，參與審圖和設計交底，考察制造單位

在進行制造工程監造前，監理人員必須熟悉圖紙、規范和設計要求，參與圖紙審查和設計交底，熟悉鋼結構工程的使用功能和設計意圖，了解制造單位并進行實地考察。

（1）考察鋼結構制造單位的工程資質，相應的施工技術標準、質量管理體系、質量控制及檢驗制度。檢查質量管理體系、技術管理體系和安全管理體系是否落實到人并持證上崗。核查專業工種操作員的上崗證書，抽查車間工人的技術素質。

（2）認真審查制造方案，確認其能否滿足工程的特殊性，特別是技術難度較大的構件的質量保證措施，使用的機械設備、儀器、檢查工具等；核實補充的技術措施是否落實，新技術、新材料和新工藝的使用前是否有工藝試驗和鑒定意見。

2.2 材料進場的監理質量控制

材料合格是保證鋼構件合格的第一關。對于鋼結構材料的監督，監理工程師應著重從以下 2 個方面入手。

2.2.1 核對抽查進場材料

相關人員督促進場材料及時報監審查，監理工程師做好現場核對工作，并進行實測實量抽查，以防混入有缺陷的或負公差超標的材料。檢查內容具體如下：核對鋼材的數量、品種、規格和尺寸是否與訂貨單相符，鋼材的質量保證書是否與鋼材上打印的記號相符；檢查扁鋼、鋼板和型鋼的表面是否有結疤、裂紋、折疊和分層等缺陷，鋼材表面的銹蝕程度是否超過其厚度公差；檢查鋼材的存放條件，如合格鋼材應按品種、牌號、規格分類堆放。

2.2.2 進場材料見證取樣復檢

（1）應對國外進口鋼材進行抽樣復檢，若具有國家進出口質量檢驗部門的復驗商檢報告的鋼材，可不再進行復檢。

（2）經轉運、調劑等，供應到用戶的鋼材容易混淆爐號，而鋼材是按爐號和批號發放材質合格證的，必須對混批的鋼材進行復檢。

（3）板厚≥40 mm 且主要受沿板厚方向拉力的鋼材，應進行復檢。

（4）對于大跨度（≥36 m）鋼結構，弦桿或梁用鋼板是主要受力構件，應進行復檢。

（5）對于設計單位提出復檢要求的鋼材，應進行復檢。

2.3 焊接材料的監理質量控制

焊接材料對焊接質量的影響重大。鋼結構工程中所采用的焊接材料應按設計要求選用，同時產品應符合相應的國家現行標準要求。

重要鋼結構采用的焊接材料應接受見證取樣復檢，復檢結果應符合現行國家產品標準和設計要求。所謂重要鋼結構是指建筑結構安全等級為一級的一、二級焊縫，建筑結構安全等級為二級的一級焊縫，大跨度結構中的一級焊縫，以及重級工作制吊車梁結構中的一級焊縫。

2.4 零部件加工的監理質量控制

2.4.1 原材料表面除銹處理

（1）除銹等級。按照工程項目鋼結構施工圖紙和現行國家標準 GB/T 8923.1－2011《涂覆涂料前鋼材表面處理表面清潔度的目視評定 第 1 部分：未涂覆過的鋼材表面和全面清除原有涂層后的鋼材表面的銹蝕等級和處理等級》確定并執行防腐除銹等級。監理工程師應熟知該除銹標準和鋼結構施工圖紙中的防腐要求。在審查鋼結構制造方案時，應關注防腐除銹環節，并提出明確的審查意見。

（2）除銹方法。監理工程師在審批鋼結構制造方案前，應了解制造廠設置的拋丸機，包括寬度、噴頭數量、壓力、噴料等，以及使用情況。

（3）除銹質量。監理工程師應對照 GB/T 8923.1－2011 中規定的樣板（照片）檢查除銹效果，同時結合目測判斷來綜合確定除銹效果；應制定定期巡檢制度，對初始噴射除銹運行狀態、主體構件用母（素）材的噴射除銹質量予以定期檢查。

2.4.2 切割下料

對于原材料或零部件下料，應首選數控火焰切割、半自動火焰切割、剪切或鋸切的方式。對于用手工火焰切割的原材料、零部件的切割口，監理工程師應檢查磨光機的打磨質量，重點檢查是否存在切割后殘存的飛濺物、毛刺、融化顆粒等。

2.4.3 零部件鉆孔

鉆孔后使用手工電動砂輪機打磨和清理孔邊毛刺。在進行高強度螺栓抗滑移系數試驗時，凡是有高強度螺栓連接接口的結構件，其摩擦面抗滑移系數試驗報告都要接受檢查；同時按照合同規定的鋼結構制造量，以 2 000 t 為1 批（不足 2 000 t 可視為 1 批），每批 3 組試件進行試驗。具體試驗要求詳見 GB 50205—2001《鋼結構工程施工質量驗收規范》附錄 B。

2.4.4 零部件焊接坡口制備

大多數零部件盡量采用半自動火焰切割機制備，監理工程師應對坡口角度的準確性進行檢查（設計允許偏差為±5）。少數零部件接口可采用手工火焰切割，監理工程師須檢查坡口上是否有切割毛刺、局部凸起等明顯切割缺陷。

2.4.5 零部件組對

監理工程師應重點檢查定位尺寸、安裝尺寸及構件的總體尺寸，必須控制在設計要求的范圍之內，尺寸允許偏差值 ±3 mm。若發現超出規范的允許偏差，則在調整完畢后重新確認。凡是端部有頂緊要求的吊車梁（封板式）、平臺大梁、箱型大梁等，其端板的頂緊應確保組對頂緊接觸面有 75% 以上的面積緊貼，監理工程師可使用 0.3 mm 塞尺進行檢查，其塞入面積應 ≤25%，邊緣間隙 ＜0.8 mm。桁架結構件的軸線交點錯位，允許偏差應≤3.0 mm，組對端部邊緣間隙應 ≤4.0 mm。對于大型結構件如鋼柱、鋼梁、桁架等，應焊好后續吊裝用的吊耳組，并進行強度驗算和探傷試驗。

2.4.6 結構件焊接

原材料拼接要依據工廠焊接裝備情況，以采用自動埋弧焊機焊接為宜。型鋼、管材及小構（部）件組對，可采用手工焊接方法。零部件焊接前，監理工程師應核對焊工的操作證，核實其是否具備相應的操作技能；檢查被焊件的材質，核實所用焊條（焊絲）的材質是否符合設計和規范的要求。監理工程師應現場檢查并確認制造廠對焊接材料焊絲、焊條、焊劑、氣體、烘焙設備的管理情況并登入臺賬。

2.5 構件組裝的監理質量控制

零件、部件在組裝前應接受監理工程師檢查，連接件和沿焊縫邊緣約 50 mm 范圍內的鐵銹、毛刺、污垢、油跡等應清除干凈。對于設計上要求起拱的構件，應按規定的起拱值進行起拱，起拱允許偏差為起拱值的 0～10%，且不大于 10 mm；對于設計上未要求但施工工藝要求起拱的構件，起拱允許偏差介于起拱值的 ±10% 之間，且不大于 10 mm。

2.6 鋼構件預拼裝的監理質量控制

對于合同要求或設計文件規定的構件，在預拼裝前監理工程師應對單個構件進行驗收，并選擇有代表性的構件進行預拼裝，以檢查確認其加工質量。構件應在自由狀態下進行預拼裝，預拼裝時應按設計圖的尺寸控制定位；對有預起拱或收縮余量要求的，應對定位尺寸進行調整。預拼裝檢查合格后，應在構件上標注中心線和控制基準線，并設置定位板，同時做好標記和預拼裝記錄。監理工程師應對預拼裝的檢查做好記錄。

2.7 構件涂裝的監理質量控制

2.7.1 底漆涂裝

凡母材（素材）表面經除銹處理后，應盡快安排涂裝底漆（1 遍或 2 遍）。涂底漆與噴射除銹的間隔時間為室外間隔時間，一般控制在 4 h 之內；在車間內或在濕度較低的室外，不應超過 12 h。同時，監理工程師須注意以下幾點。

（1）按照油漆產品說明書提供涂裝環境溫度和相對濕度條件。通常，涂漆環境溫度應控制在 5℃～38℃，相對濕度不應大于 85%；被涂母材表面不得有凝露，且鋼材表面溫度不應超過 40℃。

（2）室外涂底漆時，若遇到雨、霧、雪、強風天氣，應停止露天涂裝，也應避免在強烈陽光照射下施工。涂裝后大致 4 h 內應采取保護措施，避免雨淋和沙塵侵襲。一般在風力超過 5 級時，不宜在室外進行噴涂作業。

（3）母材（素材）或零部件中，凡已明確的工地焊接部位，宜留出 60 mm～100 mm 寬度的不涂裝區域，采用粘貼膠紙的方法遮擋油漆。

2.7.2 中間漆及面漆涂裝

鋼構制造廠對鋼構件（零部件）成品或半成品的中間漆、面漆的涂裝，基本要求與底漆涂裝相同。同時，監理工程師應注意以下幾點。

（1）構件或零部件在制造加工過程中，若因各種原因造成底漆局部破損的部位出現銹蝕或泛出白鋅鹽，則必須先進行局部除銹處理，再逐層補涂油漆。

（2）凡設計要求涂 2 遍底漆而母（素）材而僅噴涂（或涂刷）了 1 遍的，必須按照“底、中、面”的順序進行涂裝。設計要求涂 2 遍面漆的，不能采取厚涂 1 遍面漆來代替（厚涂 1 遍易出現流淌、干不透）。

（3）監理工程師特別要注意控制每遍（層）噴涂、滾涂、刷涂的重復次數。否則，待漆皮干透后，實測實量的漆膜厚度達不到要求。

3 安裝階段的監理質量控制

3.1 土建與鋼結構的工序交接

土建柱基礎交接驗收應不少于 1 個安裝單元，監理工程師應檢查以下內容：基礎混凝土強度是否達到設計規定，是否采取留置試塊的方法確定，基礎周圍回填是否夯實完成，基礎面是否清理干凈，基礎軸線標志和標高基準點是否準確、齊全。

3.2 構件進廠監理質量控制

檢查鋼柱進場檢查柱全長、對角線偏差、側彎、肩梁平整度、漆膜厚度、焊縫外觀等情況，若發現不合格的構件，應及時做好標記并監督其退場。吊車梁、輔助桁架進場要檢查起拱、側彎和扭曲情況。屋面梁或屋面桁架進場要檢查側彎、扭曲、分段接口處以及起拱情況。

3.3 測量監理質量控制

選用有效的控制點，根據現場通視條件，先復測主控制軸線，然后加密軸線。同時，為確保安裝過程及最終結果的控制精度，監理工程師應注意整體銜接，消除誤差的傳遞，減少累積誤差；應充分考慮安裝過程中的結構位移，加強復測；鑒于陽光照射和溫度變化對結構測量的影響，應科學合理地利用鋼結構體的變形量，以消減溫度變形帶來的不利因素。

3.4 鋼結構墊板質量控制

柱底墊板設置、標高測量應符合下列規定：采用鋼墊板時，墊板應薄厚配套，墊板強度不小于 Q235，不應使用銹蝕嚴重的鋼板，墊板設置總面積要經過驗算確定，并經監理工程師審核確認；每組墊板塊數不超過 5 塊，墊板的板厚不應小于 4 mm；墊板布置應靠近預埋螺栓部位，厚墊板應放在最下方，外露長度不大于墊板長度的 1/3；每組墊板最上部的 2 塊墊板應選用 1 對斜墊板，鋼柱調整固定后將墊板點焊固定（屋面系統安裝后）；墊板高度以鋼柱肩梁面至柱腳底板實際長度偏差與基礎面實際標高偏差確定，雙肩梁鋼柱以長度偏差較大的肩梁面為基準，墊板高度不宜正偏差。

3.5 高強螺栓監理質量控制

高強螺栓使用前，監理工程師應進行見證取樣。抽驗8 套扭剪型高強螺栓，復驗連接副預拉力；抽驗 8 套大六角型高強螺栓，復驗連接副扭矩系數。高強螺栓安裝前，監理工程師必須檢查摩擦面抗滑移系數復驗報告。高強螺栓初擰扭矩值可按終擰扭矩值的一半取值；大六角型高強螺栓的扭矩系數一般取 0.13，標準偏差取 0.01。嚴禁錘擊并強行穿入高強螺栓，嚴禁在雨天且無防雨措施的情況下施工，嚴禁進行氣割割孔操作。對于偏差較大的連接板，可采取更換連接板的方式加以解決。緊固高強螺栓時必須執行初擰、終擰的程序，當天施工的高強螺栓當天完成終擰。對于未擰掉梅花頭的扭剪型高強螺栓，應做好扭矩合格標識。

3.6 焊接施工監理質量控制

檢查焊工操作證書，持證焊工必須在其考試合格項目及其認可范圍內施焊。焊接前，檢查坡口及附近 20 mm范圍內油漆污染必須清除干凈。實腹式 H 型鋼翼緣板對接焊縫時，應對引弧、熄弧板設置進行檢查，其材質、板厚、坡口型式同正式焊縫，手工電弧焊引出長度不少于60 mm。定位焊焊接方法必須與底焊相同，焊接要求同正式焊接，定位焊應牢固可靠，定位焊不得有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷。施焊前應抽查組裝質量和焊接部位雜質的清理情況，合格后方可允許施焊。若手工電弧焊現場風速大于 10 m/s，應檢查確認現場有效防風措施的落實情況。對于需要探傷檢驗的焊縫，應督促施工單位提前上報檢驗計劃，以便及時掌握。

3.7 現場涂裝施工

施工總承包單位的項目監理部及項目監理組，在現場防腐的質量管理上作用大、責任重，因而要統一認識，相互支持與配合，持續推進項目建設。在進行現場防腐補涂工作中，監理工程師需要注意以下事項。

（1）審批鋼結構施工安裝方案時，將重點現場防腐列為重點關注內容。審查現場補涂內容編制是否完善、正確，是否符合現場實際情況，是否符合設計、規范和規程的要求。

（2）應結合鋼結構建（構）筑物形狀與高度，策劃現場防腐旁站監理的位置和數量，并在監理細則中予以明確。

（3）應向施工單位項目部技術質量人員、作業班組長、油漆工等進行現場涂裝質量的監理工作交底。

（4）防腐施工前，需完成進場油漆復檢見證取樣，審查防腐油漆合格證、復檢報告資料等。

（5）應督促施工單位，按鋼結構建（構）筑物軸線劃分的現場補涂質量檢驗批，進行除銹隱蔽工程報驗和防腐涂料涂裝質量分項工程報驗，經除銹隱蔽檢查、干漆膜厚度實測實量檢測合格后，予以審查確認。

4 結 語

鋼結構作為建筑核心的受力結構，其質量的好壞直接影響建筑物的安全性和耐久性。鑒于鋼結構工程施工復雜、專業程度高等特點，監理工程師必須要嚴把每道檢查、驗收關口，嚴格落實工序檢查制度。同時，鋼結構測量定位是關鍵，要求測量成果必須準確、可靠。因此，各專業的監理人員必須秉承嚴格苛求的工作作風，在總監的協調下，通力協作，積極采取行之有效的管理措施，從而確保鋼結構工程最終質量目標的實現。