摘要:依据GB/T50621—2010钢结构现场检测技术标准和GB50205—2020钢结构工程施工质量验收规范对14座新建加油站型钢罩棚进行施工质量检查,根据现场检测情况,总结了型钢罩棚建设过程中容易出现的问题,并对存在的问题进行了分析,提出了对应的解决措施,同时对项目设计、施工、监理各个环节提出相关建议,为类似结构的建设、后期使用及日常维护提供参考。
加油站罩棚是加油站的重要组成部分,起到遮阳、挡雨、形象宣传等作用。目前在役的加油站罩棚多采用网架结构,网架结构跨度大、造价低的优点一度得到了加油站建设单位的普遍认可,但近几年网架结构的缺点也逐渐被人们所认识,一是外观视觉上总给以头重脚轻的感觉,二是杆件错综复杂,不便于后期检查和维护。型钢罩棚具有结构受力合理、构造简单、施工方便的优点,近几年成为了加油站罩棚的主要结构体系,这一结构体系也是国际上加油站罩棚的习惯做法[1,2]。
1、检测概况
近十年来,随着工程技术水平的提高和监管力度的加大,偷工减料、降低钢材等级的现象在大幅度减少,但施工质量也存在着一些共性问题[3,4,5]。我们近两年对14座新建加油站型钢罩棚进行了施工质量检测,经过统计汇总,对工程质量状况归纳总结如下:现场的结构主体构件规格均满足设计要求,个别构造构件存在替代现象,结构用材料基本符合设计文件和规范的要求。存在的一些共性问题主要是节点连接质量方面的问题和涂层厚度不足。
2、存在的主要问题、原因分析及对应解决措施
1) 个别节点未按照设计要求施工,如在梁柱节点未设置柱顶板,梁梁节点未按照设计要求对翼缘板进行焊接,如图1所示。
主要原因:a.施工单位施工管理较差,随意性较大,对施工中出现的问题盲目自行处理,随意改变设计;b.一些加油站的质量监管不到位,部分工程监理人员缺乏对于钢结构工程经验。
分析及解决措施:在施工时随意改变设计,会改变结构受力体系,如在图1b)中,未按照设计要求对梁梁节点的翼缘板进行焊接,造成节点刚性连接变成铰接连接,可能会带来严重的安全隐患。在现场施工中应加强施工管理,严格按照设计和规范的要求进行施工。对在施工中出现的技术问题,应本着实事求是的原则,及时与设计单位沟通协调,使问题在施工过程中处理完毕。
2) 节点处翼缘板对接焊缝质量差,存在漏焊、未焊满、加塞钢筋垫板等问题[6],如图2所示。
主要原因:a.需要对接的翼缘板端部在加工时未打坡口,难以焊透;b.构件安装精度差,节点连接后需要对接焊的翼缘板相距较大,施工人员采用加塞钢筋等办法处理;c.现场焊接环境复杂,又是高空作业,焊工技术良莠不齐,焊接质量很难保证;d.工程质量监管不到位。
分析及解决措施:焊接是钢结构常用的连接方式,焊接质量的好坏会直接影响到建筑工程的质量和安全。对于需要现场焊接的构件部位应按照设计的要求加工坡口,若设计无要求,按GB50661—2011的要求加工。所有需要现场焊接的部件,宜设置临时固定螺栓孔,以便于安装和调整,合理组织施工以提高整体安装精度。钢结构现场焊接条件较差,恶劣天气、高空作业和交叉作业都对焊接质量有较大的影响,现场焊接时,要充分考虑施工现场环境对钢结构焊接质量的影响,采用工艺试验和工程经验相结合的办法,制定预防和消除各种焊接缺陷的有效措施,同时加强对焊接工人的管理和考核,保证焊接质量。
3) 高强螺栓外露丝扣不足,终拧扭矩偏小,螺栓未拧紧[7],如图3所示。
主要原因:a.高强度螺栓长度选择不当;b.施工管理较差,技术交底不到位,施工人员责任意识不强,把高强螺栓当做普通螺栓安装,只是用普通扳手拧紧;c.现场的监督管理跟不上。
分析及解决措施:高强度螺栓长度应保证在终拧后,螺栓外露丝扣为2扣~3扣。使用过长的螺栓将浪费钢材,增加不必要的费用,并给高强度螺栓施拧时带来困难,有可能出现拧到头的情况。螺栓太短又会使螺母受力不均匀[8]。高强度螺栓长度应按照JGJ82—2011的要求进行计算选择。
钢结构工程安装中,节点高强度螺栓安装质量,直接影响到结构的安全与稳定,应加强高强度螺栓安装的质量控制和管理。高强度大六角头螺栓连接副的拧紧应分为初拧、终拧。初拧后的高强度螺栓应用颜色在螺母上进行标记,按规定的终拧扭矩值进行终拧。终拧后的高强度螺栓应用另一种颜色在螺母上标记[8]。高强度螺栓连接副节点安装后,应在施拧1h后48h内,按照GB50205—2020附录B的要求完成施工终拧质量检查,并有记录。
4) 涂层厚度未达到设计文件要求。本次测量的14座新建站,涂层厚度均未达到设计文件要求。
主要原因:施工单位未按照设计要求施工,没有进行自检和监督检验。
分析与解决措施:钢结构涂层厚度和涂刷遍数应按设计要求进行,当设计对涂层厚度无要求时,涂层干漆膜总厚度:室外应为150μm,室内应为125μm。一般情况下,在制作单位完成底漆、中间漆的涂装,两遍面漆由安装单位最后完成。在施工现场涂装完成后,应经自检和专业检验,并有记录。
3、相关建议
针对在检测中发现的上述共性问题,提出以下建议,供设计、施工、监理和运营方参考:
1) 对于设计方:建议结构设计时考虑现场施工难度,以及加油站施工单位规模普遍偏小、工人技术水平参差不齐的实际情况,在梁梁节点形式上尽量减少现场焊接[5],高强度螺栓连接尽量采用扭剪型螺栓,以便于施工和工程质量检查。2)对于施工方:要加强施工管理水平,提升施工人员专业素质和技能。施工前做好技术交底工作,在现场施工出现问题时,要能及时有效的和项目各方良好沟通,协调解决,并形成书面文件。3)对于监理方:加油站罩棚的施工单位规模普遍偏小,施工管理和工人技术水平相对要差一些,加强对施工质量监督管理就尤为重要。监理人员应针对钢结构工程的特点,在节点连接等工程重要部位施工时,加强现场监督检查。4)对于运营管理单位:要做好加油站罩棚定期安全检查工作,建立结构安全技术档案。检查中,要重视节点方面的安全检查工作,检查构件是否锈蚀,焊缝是否存在开裂,螺栓是否存在松动,平时使用中结构有异常声响等异常情况,如出现这些情况应及时安排专业人员进行检查,必要时委托专业检测机构进行进一步检测。
4、结语
加油站罩棚建设规模大多只有几百平方米,通常不会引起太多的关注,但其特殊的使用用途,使得罩棚安全性尤为重要,近几年出现的多起安全事故,也给人们敲响了警钟。本文对加油站型钢罩棚建设过程中出现的共性进行了总结与分析,其中前三个问题都属于节点连接质量问题,是影响钢结构安全性能的重要因素,需要引起各方的重视。本文也结合型钢罩棚建设的特点,对加油站型钢罩棚建设提出了一些建议,供相关人员参考。
参考文献:
[1]苏小兵.加油站罩棚结构形式的发展趋势[J].石油库与加油站,2003,12(5):34-36.
[2]吕俊江,李晓东,李永录,等.加油站罩棚设计、施工与使用中存在的问题分析[J].钢结构,2013,28(5):42-43,46.
[3]GB50017—2017,钢结构设计标准[S].
[4]GB50205—2020,钢结构工程施工质量验收标准[S].
[5]GB/T50621—2010,钢结构现场检测技术标准[S].
[6]GB50661——2011,钢结构焊接规范[S]-
[7]姚谦峰.钢结构连接节点设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2013:245.
[8]JGJ82—2011,钢结构高强度螺栓连接技术规程[S].
文章来源:张树勋,冯照平,王宁.新建加油站型钢罩棚施工质量问题及建议[J].山西建筑,2021,47(12):38-39.
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