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我省各船闸的闸、阀门大多采用钢结构形式。因此钢结构制作工程在船闸工程(含修复工程)中占有相当的比例,钢结构制作质量的优劣直接影响到整个船闸工程的质量。笔者曾参加南通船闸闸门制作工程、刘山复线船闸闸、阀门制作工程及其他一些钢结构制作工程的监理工作,在此谈一谈本人在钢结构制作工程检验工作方面的一些体会。
一、钢结构制作工程的特点
(一)数据量很大
钢结构件自重均较大,使用型材的两大、种类多,内部结构较为复杂。如刘山复线船闸下游闸门达213吨,由8片横梁、2片端架、5片纵架及次梁、面板等各种构件拼接焊而成。构件尺寸、构件间相对尺寸等均为控制钢结构质量的重要参数。
钢结构的尺寸在放样、下料、拼装、焊接等工序中有所不同;型材、构件的联系焊纺有各自的高度民主、长度、内部及外观质量;型材的材质、强度、壁厚、高度民主、肢宽等数据也需严格检测。所以说钢结构制作工程的数据量很大。
为了方便钢结构制作工程的验收,笔者将钢结构的数据做了简单的分类:
1、原材料数据
包括原材料外型尺寸如壁厚、高度民主、肢宽及材料理化试验数据等。
2、构件尺寸数据
构件外型尺寸如长度、高度民主、宽度等;构件内部尺寸如杆件间距、相对角度等;构件局部尺寸如面板凹凸度、翼缘或腹板平整度、杆件弯曲变形等。
构件尺寸数据在放样、拼装、焊接等工序中将有所变化。
3、构件间相对尺寸及结构总体尺寸数据
构件相对尺寸如顶底梁平行度、端架垂直度、对角线差等;总体尺寸如总长、总宽、总高等。
4、焊缝质量数据
包括焊缝高度、长度及咬边、裂纹、夹渣、气孔的数量、部分数据可由X射线或超声波探伤测得。
5、其他数据
如焊条直径、焊接电流、气密试验气压和持续时间等。
(二)特殊性明显
相比于机械零件的精加工和混凝土浇筑施工,钢结构制作有其特殊性。它既不同于机械精加工,允许偏差精确带千分之一毫米,需用精密仪器测量,也不同于混凝土浇筑施工,允许偏差最大可达数公分。它介于两者之间,尺寸允许偏差一般在1-10mm之间。测量时不便用千分尺、卡尺等仪器确定实际偏差,只能用钢卷尺测量,而钢卷尺的测量值只能精确到1mm。可见其测量误差较大,有时甚至超过尺寸的允许偏差,给检验工作增加了一定的难度。
(三)专业性较强
1、钢结构的构件较多,涉及的名称也较多。相同的构件在不同部位有不同的名称,不可相互混淆,如桁架片有横梁、端架、纵架之分。不同的部位的相同构件的质量要求也有所不同,如横拉门的横梁有顶横梁、中横梁、底横梁之分,其中以底横梁的要求最高,是横拉门最重要的构件之一。检验人员如对此不了解则很难控制工程质量。
2、目前船闸工程方面的现行规范在钢结构制作工程部分的规定可操作性较差,验收人员必须吃透相关条款并合理运用才能有效地利用规范规定控制好工程质量。如规范对有关允许偏差的测量和计算没有较明确的说明或图示。这给检验人员的工作带来相当的难度,因为对于某一实际偏差其测量和计算方法不同,得出的结果也有可能不同。
3、钢结构工程的部分焊缝需做超声波或X射线探伤检查;所用的型材也需做理化试验。这些均需专业技术人员用专用设备放可检测,检测结果必须得到具有相关认定资格机关的确认。
二、钢结构制作工程的验收
结合钢结构制作工程的特点及工艺、工序,钢结构制作工程的验收可划分为四个部分,这种分解方法在历次钢结构制作工程中取得了较好的效果,南通船闸、刘山复线船闸门制作工程在最终验收时均被评顶为优良级。
(一)工程开工前的质量检验
开工前的检验可通过现场查看和检查开工资料相结合的方法进行。检查内容有:质保体系、组织体系、施工工艺等及材料、人员、设备的准备情况。
施工工艺须合理可靠;质保体系应切实可行并落实到位,能确保工程质量。
用于工程的原材料如型材、焊条等必须有质量保证书或产品合格证。并应按有关规范的规定抽样检查。型材需做理化试验和外型尺寸检测;焊条焊芯应粗细均匀,药皮无受潮起驳现象,从1m高处自由落体至平台后药皮仍无损。
参加施工的所有焊工必须持有相应等级的上岗证;组织体系中的主要生产技术人员和质检人员应有一定的实际施工经验。个别人员还须持有相应技术专业证书,如X射线、超声波探伤检验人员。
用于工程的所有设备如:焊机、吊机、剪板机等应处于良好状态并运至施工现场。其数量、负荷能力等必须满足工程质量及工程进度的要求。
(二)施工过程中的质量检验
在钢结构总体制作完毕后,由于较复杂的内部空间结构及焊接变形等因素的影响部分重要数据已无法测量;另外如在此时才发现工程有质量问题需返工,将会给工程费用和工程进度带来很大损失。因此将检验工作贯穿于整个施工过程是十分必要的。
施工过程中的质量检验可根据钢结构的施工工艺分解至各工序:
1、放样检验
放样检验主要目的是控制构件的外型尺寸、构件内及各构件间的相对尺寸等。放样检验有利于发现图纸中的存在问题,及时发出变更通知单。
2、下料检验
下料检验应根据已检验的大样尺寸检查下料尺寸。还应检查所用型材是否准确无误,通过下料检验可进一步检查工程是否使用了不合格的型材。
3、拼装检验
拼装检验除进一步检验外型尺寸、相关尺寸外,还需着重检查型材拼装位置、杆件组合形式等是否与图纸要求相一致。
放样尺寸及拼装尺寸不是结构的最覆盖尺寸,其允许偏差在规范中没有规定。笔者认为放样检验和拼装检验所涉及的尺寸偏差原则上均应控制在1mm内,否则必须作出调整或重新放样、拼装。
4、焊接旁站
焊接旁站主要检查在焊接过程中是否有无上岗证人员参加焊接;是否使用了不合格的焊条施焊;是否按批准的施焊工艺焊接等等。
(三)工程结束后的质量检验
该检验须在焊接量全部结束并整形完毕后方可进行。
检查内容:
1、尺寸偏差是否在设计及规范规定的允许范围内。
2、焊接变形:局部变形、杆件弯曲变形及桁架侧弯、挠度等是否小于允许值。
3、焊缝质量:
(1)高度、长度符合设计要求;
(2)焊缝外表应平整美观,夹渣、裂纹等缺陷须在规范允许范围内;
(3)无漏焊及影响结构的多焊现象;
(4)有设计要求或规范规定的焊缝须做X射线或超声波探伤检测;
(5)密封部件如:浮箱和有密封要求的杆件应按设计要求做气密试验。敞口部件的焊缝有密封要求时可用渗油法检查其密封性。
(四)其它检验
1、工程返工后可根据返工程度参考以上方法进行检验,相同部位的返工次数不得超过有关规范的规定;
2、在工厂内制作的构件运至施工现场后需重新检验。
3、由上级机关组织的交工及竣工验收。
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