钢结构技术规范执行要点

钢结构技术规范执行要点钢结构技术规范执行涉及材料选用、加工制作、现场安装及验收检测等多个环节，每个环节均需严格遵循现行国家标准与行业规范。执行过程中，技术要点把握不准、工艺参数控制不严、质量检验不到位，均可能导致结构安全隐患。以下从六个核心维度系统梳理执行要点，为工程实践提供可操作的指导框架。一、材料质量控制要点材料是钢结构工程质量的基础，执行规范时必须建立从采购到使用的全链条控制机制。钢材品种、规格、性能指标必须符合设计要求，并具备完整的质量证明文件。①材质证明文件核验。进场钢材必须查验质量证明书原件或加盖供货单位公章的复印件，内容应包括牌号、批号、规格、化学成分、力学性能、冶炼方法及执行标准。根据钢结构工程施工质量验收标准GB50205规定，对属于下列情况之一的钢材，应进行抽样复验：国外进口钢材、钢材混批、板厚等于或大于40毫米且设计有Z向性能要求、建筑结构安全等级为一级的大跨度钢结构中主要受力构件所采用的钢材、设计有复验要求的钢材、对质量有疑义的钢材。复验结果应符合现行国家产品标准的规定。②外观质量检查。每批钢材应逐根或逐张进行外观检查，表面不得有裂纹、结疤、折叠、分层及夹杂等缺陷。锈蚀深度不应超过负偏差的一半。钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷。检查数量应全数检查，检验方法采用观察检查。对于钢板厚度偏差，应用卡尺或测厚仪测量，测量点应距边缘不小于40毫米，每张钢板至少测量3个点，取其平均值。③材料存储管理。钢材应按品种、规格、批号分别堆放，堆放场地应平整坚实，并有排水措施。钢材底层应垫高，防止积水锈蚀。焊接材料应存放在干燥通风的库房内，库房内温度不低于10摄氏度，相对湿度不大于60%。焊条、焊剂应按说明书要求烘焙，低氢型焊条烘焙温度一般为350-400摄氏度，保温1-2小时，烘焙后应放入保温筒内随用随取。焊丝应去除油污和锈蚀，保护气体纯度应符合要求，二氧化碳气体纯度不应低于99.5%。二、焊接工艺执行要点焊接是钢结构制作与安装的关键工序，焊接质量直接影响结构承载能力和耐久性。焊接工艺评定是确保焊接质量的前提，必须在工程焊接前完成。①焊接工艺评定。施工单位首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、接头形式、焊接位置、焊后热处理制度以及焊接工艺参数、预热和后热措施等各种参数的组合条件，应在钢结构构件制作及安装施工之前进行焊接工艺评定。评定试件应由本单位技能熟练的焊接人员施焊，采用与工程实际相同的钢材和焊接材料。评定试验应包括外观检查、无损检测、力学性能试验和宏观金相检验。根据钢结构焊接规范GB50661规定，焊接工艺评定报告应包括母材和焊接材料的牌号、规格、化学成分和力学性能，焊接方法、焊接位置、接头形式，焊接工艺参数，预热和后热温度，焊后热处理制度，焊缝外观和无损检测结果，力学性能试验结果等内容。②焊接过程控制。施焊前，焊工应检查焊接部位的组装间隙、坡口角度、钝边尺寸是否符合设计要求，清除焊接区的油污、锈蚀、水分等有害杂质。对于厚度大于36毫米的低合金结构钢，施焊前应进行预热，预热温度宜为100-150摄氏度，预热范围应为焊缝两侧各100毫米以上。多层多道焊时，每层焊道厚度不应大于4毫米，各层焊道接头应错开30毫米以上。焊接过程中应控制层间温度，对于Q345钢，层间温度不应超过250摄氏度。焊接完成后，应立即进行后热处理，后热温度宜为200-250摄氏度，保温时间0.5-1小时，以加速焊缝中氢的扩散逸出，防止冷裂纹产生。③焊缝质量检验。焊缝外观质量应全数检查，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤、气孔、夹渣、咬边、未焊满、根部收缩等缺陷。焊缝尺寸允许偏差应符合规范要求，如对接焊缝余高应为0-3毫米，角焊缝焊脚尺寸偏差应为0-3毫米。内部质量检验应采用超声波检测或射线检测，检验比例应符合设计要求，设计无要求时，一级焊缝应100%检验，二级焊缝应抽检20%，且不少于200毫米。超声波检测应符合GB/T11345标准，射线检测应符合GB/T3323标准。对于厚板焊接接头，还应进行宏观金相检验，检查熔合情况和是否存在微裂纹。三、螺栓连接控制要点高强度螺栓连接是钢结构现场安装的主要方式，连接质量直接影响结构整体性能。螺栓连接施工应遵循"先摩擦面处理、后初拧复拧、终拧标记"的流程。①摩擦面处理。高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数是保证连接承载力的关键指标。摩擦面应采用喷砂、喷丸、砂轮打磨等方法处理，处理后的表面粗糙度Ra应在50-100微米之间。摩擦面应干燥、清洁，不得有油污、油漆、氧化铁皮等污染物。对于Q345钢，摩擦面抗滑移系数不应小于0.45，对于Q390、Q420钢，不应小于0.50。抗滑移系数试验应在安装前进行，每批三组试件，试件应与实际工程具有相同材质、相同摩擦面处理工艺、相同螺栓规格。试验方法应符合GB50205规定，采用拉力试验机进行加载，测得滑移荷载后计算抗滑移系数。②螺栓施拧工艺。高强度螺栓连接安装应遵循从节点刚度大的部位向边缘施拧的原则，同一连接面上的螺栓应由节点中心向边缘依次施拧。初拧扭矩应为终拧扭矩的50%左右，复拧扭矩等于初拧扭矩。终拧应采用专用扳手，终拧扭矩值应按设计文件规定，设计无规定时，可按T=K×P×d计算，其中K为扭矩系数，P为螺栓预拉力，d为螺栓公称直径。扭矩系数K应通过试验确定，每批螺栓抽取8套进行复验，复验结果的标准偏差不应大于0.01。施拧时，应严格控制终拧扭矩，欠拧或超拧均不允许，超拧值不应大于规定值的10%。终拧完成后，应在螺栓、螺母、垫圈上标记，以便检查。③连接质量检验。高强度螺栓连接质量检验包括扭矩检验和连接副检验。扭矩检验应在终拧1小时后、24小时内完成，检验数量为节点螺栓总数的10%，且不少于1个节点。检验方法采用扭矩法或转角法，扭矩法是将螺母退回30-50度，再用检定扭矩扳手拧回原位，测定扭矩值，其误差不应超过终拧扭矩值的±10%。连接副检验包括螺栓楔负载、螺母保证载荷、螺母硬度、垫圈硬度等，检验数量为每批抽取8套。对于大六角头高强度螺栓连接副，还应进行扭矩系数检验，检验数量为每批抽取8套。四、防腐涂装实施要点钢结构防腐涂装是保障结构耐久性的重要措施，涂装质量受表面处理、涂料选用、施工环境、涂装工艺等多因素影响。涂装施工应在构件制作质量检验合格后进行。①表面处理质量。涂装前钢材表面除锈等级应符合设计要求，设计无要求时，喷射或抛射除锈等级不应低于Sa2.5级，手工和动力工具除锈等级不应低于St3级。表面粗糙度应在40-75微米之间，粗糙度太小影响涂层附着力，太大则涂料消耗量增加。除锈后的钢材表面应在4小时内涂装底漆，若超过4小时，应重新清理表面。对于镀锌表面，应采用轻扫级喷射处理，去除白锈和油污，涂装前应涂刷磷化底漆或环氧锌黄底漆以增强附着力。②涂料配制与施工。涂料应按产品说明书要求配制，双组分涂料应严格按比例混合，充分搅拌均匀，熟化时间不少于30分钟。涂料施工可采用刷涂、滚涂、喷涂等方法，对于大面积构件，宜采用高压无气喷涂，喷嘴口径0.43-0.53毫米，喷涂压力12-15兆帕。涂装间隔时间应符合涂料技术要求，一般环氧类涂料最短间隔4小时，最长间隔7天，超过最长间隔时，应打磨表面或涂刷中间漆增加层间附着力。每道涂层厚度应均匀，避免流挂、漏涂、针孔等缺陷，干膜厚度应用磁性测厚仪测量，测量点应距边缘不小于20毫米，每10平方米测量5个点，取其平均值。③涂装环境控制。涂装施工环境温度宜为5-38摄氏度，相对湿度不应大于85%，钢材表面温度应高于露点温度3摄氏度以上。雨、雪、雾天及风力超过5级时，不应进行室外涂装施工。对于环氧类涂料，施工温度低于10摄氏度时，固化反应缓慢，应延长涂装间隔时间或采用低温固化型涂料。对于聚氨酯涂料，施工环境温度不应低于5摄氏度，否则涂层可能发脆。涂装后4小时内应保护涂层免受雨淋，涂层实干前不应搬运构件，避免碰撞损伤涂层。五、安装施工监控要点钢结构现场安装是将制作完成的构件按照设计图纸组装成整体结构的过程，安装质量直接影响结构几何尺寸、节点连接性能和整体稳定性。①基础与支承面检查。钢结构安装前，应对建筑物的定位轴线、基础轴线和标高、地脚螺栓位置等进行检查，其偏差应符合GB50205规定。支承面标高偏差不应超过±3毫米，水平度偏差不应超过1/1000。地脚螺栓中心偏移不应超过5毫米，露出长度偏差0-30毫米，螺纹长度偏差0-30毫米。对于杯口基础，杯底标高应比设计标高低50毫米，作为柱底二次灌浆的调整余量。柱脚底板与基础面之间应留有不小于50毫米的空隙，采用无收缩灌浆料或高强混凝土进行二次灌浆，灌浆前应清除基础面的杂物和积水，灌浆应密实饱满。②安装顺序与精度控制。钢结构安装应制定详细的施工组织设计，明确安装顺序、吊装方法、临时固定措施。一般顺序为：先安装主框架，后安装次结构；先安装竖向构件，后安装水平构件；先安装中间区域，后向四周扩展。柱的安装应采用经纬仪在两个方向观测垂直度，垂直度偏差不应超过H/1000且不大于25毫米，测量应在风力小于4级时进行。梁的安装应控制标高和水平度，同一根梁两端顶面高差不应超过L/1000且不大于10毫米。安装过程中应实时监测结构变形，对于大跨度空间结构，应设置临时支撑或缆风绳，防止结构失稳。③现场焊接与螺栓连接。现场焊接应设置防风、防雨措施，焊接部位应清理干净，不得有油污、锈蚀、水分。对于厚板现场焊接，应采取预热措施，预热温度比工厂焊接提高20-30摄氏度。现场焊缝应100%进行外观检查，内部质量检验比例应符合设计要求。高强度螺栓连接应在构件安装调整合格后进行，螺栓穿入方向应一致，对于六角头螺栓，螺母应在同一侧。连接摩擦面在安装前应进行检查，如有污染应重新处理。螺栓施拧应分初拧、复拧、终拧三步，终拧完成后应及时标记，并进行扭矩检验。六、验收检测关键要点钢结构工程验收是质量控制的最后环节，应分检验批、分项工程、分部工程进行。验收资料应完整，包括原材料质量证明文件、焊接工艺评定报告、焊缝无损检测报告、高强度螺栓连接副检验报告、涂层厚度检测报告、结构实体检测报告等。①资料完整性审查。验收时应检查以下资料是否齐全：钢材、焊接材料、高强度螺栓连接副的质量证明文件和抽样复验报告；焊工合格证；焊接工艺评定报告；焊缝无损检测报告；高强度螺栓连接副扭矩系数检验报告和紧固轴力检验报告；摩擦面抗滑移系数试验报告；涂层厚度检测报告；构件制作质量检验记录；安装测量记录；设计变更文件；施工组织设计和技术交底记录。资料应真实有效，签字盖章齐全，不符合要求的不得验收。②实体质量检测。对于安全等级为一级的钢结构，或设计有要求的钢结构，应进行结构实体检测。检测内容包括：焊缝内部缺陷检测，采用超声波或射线方法，检测比例应符合设计要求；高强度螺栓终拧扭矩检测，每个节点抽检10%且不少于1个螺栓；涂层厚度检测，每10平方米测5个点，干膜总厚度室外不应小于150微米，室内不应小于125微米；结构变形检测，采用全站仪或水准仪测量整体垂直度和整体平面弯曲，整体垂直度不应超过H/2500+10毫米且不大于50毫米，整体平面弯曲不应超过L/1500且不大于25毫米。对于大跨度钢结构，还应进行荷载试验，检验结构承载能力和变形性能。③不合格项处理。验收中发现的不合格项，应进行返修或返工处理。焊缝内部缺陷超标，可采用碳弧气刨清除缺陷后重新焊接，返修次数不应超过2次。高强度螺栓欠拧或超拧，应更换连接副后重新施拧。涂层厚度不足，应增加涂装道数直至合格。结构尺寸偏差超标，