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高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的工程監(jiān)理工作特點(diǎn)分析

作者：建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-22 20:26:15 [收藏]


    　　高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展已有一個(gè)世紀(jì)的歷史，它是鋼鐵工業(yè)發(fā)展的產(chǎn)物。隨著我國經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)的快速發(fā)展，我國的鋼產(chǎn)量和鋼材產(chǎn)量都突破了1億噸，成為世界第一產(chǎn)鋼國，在這種情況下，我國政府及時(shí)調(diào)整政策，建設(shè)部在修訂我國《建筑業(yè)推廣應(yīng)用10項(xiàng)新技術(shù)》中，首次列入了鋼結(jié)構(gòu)新技術(shù)，完成了在建筑業(yè)從“限制使用鋼結(jié)構(gòu)”到“大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)”的政策轉(zhuǎn)變。由于相對(duì)美、日等發(fā)達(dá)國家，我國高層鋼結(jié)構(gòu)工程起步較晚，工程實(shí)例與鋼筋砼結(jié)構(gòu)相比也較少，因此如何開展對(duì)此類工程的監(jiān)理工作， 成為我國監(jiān)理行業(yè)面臨的新問題。根據(jù)近20年來高層鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國的發(fā)展情況，在對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)的工程監(jiān)理中，主要應(yīng)對(duì)三個(gè)方面的問題引起重視：設(shè)計(jì)方面、駐廠監(jiān)造方面和施工現(xiàn)場(chǎng)安裝方面，現(xiàn)分述如下：

    　　1、對(duì)設(shè)計(jì)方面問題的管理措施

    　　從全國范圍來看，制約我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展和推廣應(yīng)用的最大問題是設(shè)計(jì)力量薄弱。一方面由于絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師習(xí)慣和擅長(zhǎng)進(jìn)行鋼筋砼或磚混結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不熟悉；另一方面，我國“入世”時(shí)間不長(zhǎng)，在建筑領(lǐng)域與國際接軌還有一個(gè)適應(yīng)過程，在工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)管理機(jī)制方面，還有不完善的地方，因此在設(shè)計(jì)方面主要存在以下的問題：
    　　1）隨著我國改革開放的逐步深入，“入世”后建筑業(yè)也逐漸向國際慣例接軌，我國的一些大型公建項(xiàng)目面向世界招標(biāo)，一些建筑方案是由國外的設(shè)計(jì)事務(wù)所中標(biāo)，其中部分中標(biāo)的建筑方案雖有標(biāo)新立異之處，但也爭(zhēng)議頗多，特別是有些中標(biāo)的方案結(jié)構(gòu)不盡合理，甚至是十分不合理。由于有些項(xiàng)目在招標(biāo)方式上，沒有實(shí)行建筑方案買斷的模式，因此，反映在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，在選材方面，就往往是被國外的建筑師牽著鼻子走，有些材料指標(biāo)十分苛刻，只能選用進(jìn)口產(chǎn)品，加大了進(jìn)口材料的數(shù)量，增加了工程建設(shè)成本。
    　　2）在設(shè)計(jì)說明中，對(duì)焊接鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)一項(xiàng)，只注明鋼材型號(hào)，如Ｑ345、Ｑ235等，沒有提出質(zhì)量等級(jí)要求，對(duì)于焊縫質(zhì)量，有的不明確質(zhì)量等級(jí)，有的提出的質(zhì)量等級(jí)不恰當(dāng)?shù)取?br /> 　　3）在摩擦型高強(qiáng)螺栓連接的設(shè)計(jì)中，一個(gè)連接節(jié)點(diǎn)上高強(qiáng)螺栓的規(guī)格與數(shù)量是通過節(jié)點(diǎn)內(nèi)力計(jì)算得出的，但有的設(shè)計(jì)所選高強(qiáng)螺栓的直徑、數(shù)量與節(jié)點(diǎn)板的截面尺寸不相匹配，在設(shè)計(jì)極限荷載作用下，將會(huì)出現(xiàn)螺栓還未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度而連接扳已變形，喪失承載能力的現(xiàn)象。
    　　4）在設(shè)計(jì)構(gòu)件長(zhǎng)度時(shí)，未考察施工現(xiàn)場(chǎng)情況，有的構(gòu)件過長(zhǎng)，交通運(yùn)輸條件無法解決，有的構(gòu)件過重，現(xiàn)場(chǎng)吊裝能力不能滿足等等。
    　　5）對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的防水、隔熱與防腐蝕設(shè)計(jì)重視不夠，沒有在設(shè)計(jì)文件中明確鋼材除銹等級(jí)和涂料及涂層厚度，沒有根據(jù)不同部位構(gòu)件的不同耐火極限采取相應(yīng)的隔熱防護(hù)措施等。
    　　6）在設(shè)置抗側(cè)力支撐構(gòu)件與梁柱連接時(shí)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)板采用螺栓連接時(shí)，未考慮螺栓扳手工具的操作空間，給施工帶來困難。

    　　針對(duì)上述存在的問題，在工程項(xiàng)目建設(shè)管理過程中，建議采取以下措施：
    　?。?）在對(duì)監(jiān)理工程師（特別是總監(jiān)理工程師）進(jìn)行繼續(xù)教育培訓(xùn)中，應(yīng)適當(dāng)增加鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的基本知識(shí)與概念，以滿足鋼結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展對(duì)監(jiān)理人員的要求。
    　　（2）在條件許可的情況下，監(jiān)理單位應(yīng)盡早介入項(xiàng)目管理工作，在設(shè)計(jì)方案的討論中，在滿足性能要求的前提下，應(yīng)首先考慮選用國產(chǎn)材料，例如在厚板方面，我國目前已經(jīng)能夠生產(chǎn)厚度方向性能鋼，監(jiān)理人員在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)對(duì)工程造價(jià)進(jìn)行有效控制。
    　?。?）認(rèn)真學(xué)習(xí)領(lǐng)會(huì)國家《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文》鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分的有關(guān)內(nèi)容，在進(jìn)行熟悉施工圖紙的工作中，重點(diǎn)檢查這一部分的內(nèi)容。如：對(duì)焊接結(jié)構(gòu)不能選用Ｑ235Ａ，因?yàn)檫@種鋼的含碳量不作為交貨條件，對(duì)處于低溫工作條件下需驗(yàn)算疲勞的結(jié)構(gòu)不能選用Ｑ235Ｂ，因?yàn)檫@種牌號(hào)的鋼材不做低溫沖擊韌性試驗(yàn)等。
    　?。?）在檢查鋼構(gòu)件的施工圖紙時(shí)，應(yīng)考慮施工現(xiàn)場(chǎng)吊裝機(jī)械的吊裝能力與交通條件，對(duì)不適合的構(gòu)件尺寸適當(dāng)調(diào)整，以滿足安裝要求，并為工廠加工構(gòu)件確定準(zhǔn)確下料拼裝尺寸。
    　?。?）根據(jù)國際慣例，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加工詳圖一般多由加工單位負(fù)責(zé)進(jìn)行。因?yàn)楣こ淘O(shè)計(jì)單位提供的施工圖紙，設(shè)計(jì)深度一般只給出構(gòu)件的軸線尺寸，要達(dá)到加工制造的程度，還有大量的深化設(shè)計(jì)工作要做，有的復(fù)雜構(gòu)件的加工圖紙達(dá)上百張之多，因此加工廠家的深化設(shè)計(jì)能力是至關(guān)重要的。監(jiān)理單位應(yīng)注意在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)加工制造廠家進(jìn)行招標(biāo)考察時(shí)，要將深化設(shè)計(jì)能力作為一條重要標(biāo)準(zhǔn)，加工單位在深化設(shè)計(jì)詳圖完成后，要經(jīng)本工程的設(shè)計(jì)單位確認(rèn)后，方可加工制作進(jìn)行生產(chǎn)。為了加快工程進(jìn)度，監(jiān)理單位應(yīng)建議加工廠家，在詳圖設(shè)計(jì)的同時(shí)就定購鋼材，以便詳圖審批完成時(shí)，鋼材即可到廠，立即開工生產(chǎn)。有些構(gòu)件的尺寸是非“定尺”規(guī)格，還需提早向鋼材生產(chǎn)廠家訂購，以免影響生產(chǎn)進(jìn)度。監(jiān)理單位還應(yīng)加大對(duì)設(shè)計(jì)單位與生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)部門之間的協(xié)調(diào)力度，使加工廠家深刻領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)單位的意圖，使設(shè)計(jì)單位盡快確認(rèn)加工廠家的圖紙。

    　　2、對(duì)構(gòu)件生產(chǎn)加工的駐廠監(jiān)造

    　　鋼結(jié)構(gòu)工程的工期比鋼筋砼結(jié)構(gòu)工程的工期普遍要短，鋼結(jié)構(gòu)工程有一半以上時(shí)間是在工廠車間內(nèi)部進(jìn)行。近年來，我國從事鋼結(jié)構(gòu)加工制作的廠家如雨后春筍，大量涌現(xiàn)，但真正具有技術(shù)實(shí)力，能夠承接大型、復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)工程的廠家很少，這些廠家目前主要集中在我國南方部分省市。由于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在工廠內(nèi)加工制造的質(zhì)量好壞，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程的現(xiàn)場(chǎng)安裝及整體結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定至關(guān)重要，因此派駐合格的監(jiān)理工程師駐廠監(jiān)造鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的生產(chǎn)加工全過程，是監(jiān)理工作必不可少的一個(gè)重要內(nèi)容，開展監(jiān)造工作，主要有以下三項(xiàng)內(nèi)容：

    　　2.1、選擇優(yōu)秀的生產(chǎn)廠家
    　　在對(duì)鋼構(gòu)件生產(chǎn)廠家的選擇考察中，主要應(yīng)考核以下幾項(xiàng)內(nèi)容：
    　?、倨髽I(yè)資質(zhì)等級(jí)；
    　　②企業(yè)管理模式；
    　?、燮髽I(yè)加工生產(chǎn)能力，包括以下內(nèi)容：
    　　a、制作加工設(shè)備的先進(jìn)程度；
    　　b、企業(yè)技術(shù)管理人員及技術(shù)工人的情況；
    　　c、企業(yè)完成同類型工程加工任務(wù)的業(yè)績(jī)情況；
    　　d、企業(yè)的深化設(shè)計(jì)能力；
    　　e、企業(yè)年加工制作能力（噸），擬承擔(dān)項(xiàng)目加工量與年加工制作能力的比例；
    　?、苋缟a(chǎn)廠家與工程施工現(xiàn)場(chǎng)距離較遠(yuǎn)，不在同一地區(qū)，還應(yīng)考慮運(yùn)輸問題，臨時(shí)堆放材料問題等。

    　　2.2、制定有效可行的監(jiān)造規(guī)劃
    　　對(duì)加工監(jiān)造工作而言，監(jiān)造規(guī)劃就相當(dāng)于工程項(xiàng)目的監(jiān)理規(guī)劃，是具有指導(dǎo)意義的綱領(lǐng)性文件，在監(jiān)造規(guī)劃中，主要應(yīng)有以下幾方面內(nèi)容：
    　?、俦O(jiān)造依據(jù)：招投標(biāo)文件、加工合同、設(shè)計(jì)文件、有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等。
    　?、诒O(jiān)造范圍和內(nèi)容：應(yīng)包括構(gòu)件的加工制作、工廠預(yù)拼裝、包裝和運(yùn)輸?shù)热^程。
    　?、郾O(jiān)造目標(biāo)：對(duì)質(zhì)量、進(jìn)度及造價(jià)控制目標(biāo)進(jìn)行分解、落實(shí)。
    　?、鼙O(jiān)造程序方法及措施：應(yīng)包括監(jiān)造程序框圖，監(jiān)造過程中的事前、事中和事后控制。

    　　2.3、確定監(jiān)造工作的重點(diǎn)
    　　監(jiān)造工作重點(diǎn)主要應(yīng)有以下幾項(xiàng)：
    　?、賹?duì)原材料進(jìn)廠的檢驗(yàn)。
    　　②對(duì)有關(guān)人員的資格審核。
    　?、蹖?duì)主要加工設(shè)備的檢查。
    　?、軐?duì)加工工藝保證措施的檢查。
    　　⑤對(duì)焊接工藝評(píng)定進(jìn)行旁站監(jiān)督。
    　　⑥對(duì)全熔透一、二級(jí)焊接的超聲波無損探傷檢測(cè)。
    　?、邔?duì)栓釘焊接的檢測(cè)。
    　?、鄬?duì)高強(qiáng)螺栓的檢測(cè)。
    　?、釋?duì)部分構(gòu)件在工廠預(yù)拼裝的監(jiān)控。

    　　3、對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)安裝的監(jiān)控

    　　鋼結(jié)構(gòu)安裝施工與鋼筋砼結(jié)構(gòu)施工在某些方面差異較大，它的濕作業(yè)較少，吊裝、焊接量較大，對(duì)安全穩(wěn)定性的要求高，對(duì)安裝誤差要求極高，監(jiān)理人員應(yīng)了解這類特點(diǎn)，并特別注意以下幾項(xiàng)監(jiān)控重點(diǎn)：

    　　3.1、認(rèn)真審核鋼結(jié)構(gòu)施工方案
    　　1）監(jiān)理單位在審核鋼結(jié)構(gòu)施工方案時(shí)，首先應(yīng)檢查方案是否包括了以下主要內(nèi)容：
    　　a、計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接件的數(shù)量；
    　　b、制定有針對(duì)性的測(cè)量方案
    　　c、選擇合適的吊裝機(jī)械；
    　　d、確定平面與立面流水程序；
    　　e、制定進(jìn)度計(jì)劃；
    　　f、確定勞動(dòng)組織；
    　　g、確定質(zhì)量目標(biāo)；
    　　h、制定安全生產(chǎn)措施

    　　2）審查吊裝方案是否合理
    　　監(jiān)理人員必須清楚，合理的安裝順序原則應(yīng)是保證鋼結(jié)構(gòu)在安裝過程中的整體與局部的穩(wěn)定性，要有足夠的強(qiáng)度和剛度，必要時(shí)進(jìn)行驗(yàn)算，不足的部位采取加固措施，最大限度的減少結(jié)構(gòu)安裝中的變形值，保證鋼結(jié)構(gòu)的安裝精度。平面安裝順序應(yīng)從結(jié)構(gòu)約束較大的中間區(qū)向四周擴(kuò)展，把累積誤差分散；立面安裝程序應(yīng)分單元進(jìn)行，一般每個(gè)單元一節(jié)鋼柱（各節(jié)所含層數(shù)可不同），由鋼柱主梁安裝成框架形成幾何不變體為原則。

    　　3）分清測(cè)量標(biāo)高選用的種類
    　　由于高層鋼結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量工作是鋼結(jié)構(gòu)安裝的中心環(huán)節(jié)，因此，在審查施工方案中，還應(yīng)重點(diǎn)審查測(cè)量方案是否合理。與鋼筋砼結(jié)構(gòu)不同，鋼結(jié)構(gòu)安裝前，首先要確定是采用相對(duì)標(biāo)高，還是采用設(shè)計(jì)標(biāo)高。采用相對(duì)標(biāo)高安裝時(shí)，不考慮焊縫收縮變形和荷載對(duì)柱的壓縮變形；采用設(shè)計(jì)標(biāo)高控制安裝時(shí)，每節(jié)柱的調(diào)整都要以地面第一節(jié)柱的柱底標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行柱標(biāo)高的調(diào)整，要預(yù)留焊縫收縮量、荷載對(duì)柱的壓縮量，這一點(diǎn)應(yīng)引起監(jiān)理人員的重視。

    　　3.2、對(duì)鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)施工的監(jiān)控
    　　高層鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)按連接方式分為焊接連接、高強(qiáng)螺栓連接和混合連接（焊接連接+高強(qiáng)螺栓連接）三種。一般柱與柱連接采用焊接方式，柱與梁連接采用混合連接方式，主梁與次梁連接采用高強(qiáng)螺栓連接。因此，焊接施工的好壞是影響鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵問題。以下幾點(diǎn)是監(jiān)控的重點(diǎn)：

    　　1）焊接工藝評(píng)定
    　　由于鋼結(jié)構(gòu)工程中的焊接節(jié)點(diǎn)和焊接接頭不可能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣檢驗(yàn)，為了保證工程焊接質(zhì)量，必須在結(jié)構(gòu)安裝施工焊接前進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。因此，開展焊接工藝評(píng)定工作，就是針對(duì)具體工程的焊接工藝設(shè)計(jì)，對(duì)焊接中的可焊性、工藝性和力學(xué)性能等方面進(jìn)行試驗(yàn)和鑒定，確認(rèn)實(shí)施的可行性，監(jiān)理單位在進(jìn)行焊接工藝評(píng)定中，應(yīng)注意鋼結(jié)構(gòu)安裝的以下特點(diǎn)：
    　　a、高層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件多采用高強(qiáng)合金鋼材，母材焊接工藝性能差，工藝要求高，焊接材料選擇嚴(yán)格。
    　　b、結(jié)點(diǎn)型式復(fù)雜，坡口形式多樣，焊縫強(qiáng)度等級(jí)，質(zhì)量等級(jí)高，一般均采用半熔透及全熔透焊縫。
    　　c、高空野外作業(yè)，施工條件差，受天氣（溫度、風(fēng)力）影響大。
    　　d、焊接量大，收縮量大，焊接收縮變形對(duì)安裝精度影響較大。

    　　2）對(duì)焊工的考核與培訓(xùn)
    　　在鋼結(jié)構(gòu)工程施工中，結(jié)點(diǎn)的焊接質(zhì)量是至關(guān)重要的，在影響質(zhì)量的“人、機(jī)、料、法、環(huán)”五項(xiàng)因素中，人（焊工）是最重要的。作為派駐施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)理人員，應(yīng)重視對(duì)焊工生產(chǎn)操作技能的考試，首先應(yīng)要求考試人員取得焊工資格證書，由于有些焊工取得資格證書后，相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間沒有在工程項(xiàng)目中進(jìn)行上崗實(shí)踐操作，技術(shù)操作水平不穩(wěn)定，因此崗前考試是十分必要的，在現(xiàn)場(chǎng)考試中，應(yīng)對(duì)工程施工環(huán)境進(jìn)行同條件模擬，以保證考試的可信度。在對(duì)焊工實(shí)行上崗前考試的同時(shí)，還應(yīng)重視平時(shí)對(duì)其培訓(xùn)，如：施焊接頭焊接的順序：柱與柱連接的施焊順序應(yīng)是由兩名焊工在相對(duì)兩面對(duì)角位置等溫、等速對(duì)稱施焊；梁和柱接頭的焊縫，一般應(yīng)是先焊工字鋼的下翼緣板，再焊工字鋼的上翼緣板，一個(gè)梁的兩個(gè)端頭先焊一個(gè)端頭，等其冷確至常溫后，再焊另一端頭等。

    　　4、結(jié)束語

    　　隨著我國經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)地發(fā)展，我國的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)水平都得到了迅速地提高。鋼結(jié)構(gòu)以其獨(dú)特的優(yōu)越憂，在建筑業(yè)被越來越廣泛的重視和應(yīng)用，在“大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)”政策的指導(dǎo)下，我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的歷史機(jī)遇已經(jīng)到來。作為監(jiān)理行業(yè)的從業(yè)人員，面對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的大量涌現(xiàn)，應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，加強(qiáng)學(xué)習(xí)有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)工程的專業(yè)知識(shí)與管理內(nèi)容，特別是對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)方面、駐廠監(jiān)造方面以及施工安裝監(jiān)控方面的問題引起足夠重視，圓滿地完成國家賦予監(jiān)理工程師的社會(huì)責(zé)任。

    　　參考文獻(xiàn)：

    　　[1]　中國建筑監(jiān)理協(xié)會(huì)。建設(shè)工程監(jiān)理規(guī)范[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001。
    　　[2]　中國建筑技術(shù)研究院。高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998。　　[3]　冶金工業(yè)部建筑研究總院。鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[M].北京：中國計(jì)劃出版社，2001。

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