钢结构工业厂房工程监理质量控制简析

魏震洪（上海宝钢工程咨询有限公司， 上海 201999）

0 引 言

钢结构工业厂房施工质量的优劣直接影响到厂房的安全性和耐久性。钢结构工程质量贯穿于设计、制造、安装的全过程，每道工序都对最终的工程质量产生较大影响，因而钢结构工程的过程质量管理尤为重要。为此，笔者就监理工程师如何开展对钢结构工程各道工序的质量控制和风险防范进行相关探讨。

1 设计阶段的监理质量控制

施工图设计阶段的质量控制主要是针对图纸的准确性和节点的合理性。近年来，设计单位广泛采用三维设计软件，极大地提高了图纸的准确率，但由于缺乏钢结构安装工艺上的实践经验，同时还要控制含钢量，往往简单采用现场焊接的方式连接节点，既增加了高空焊接作业量，又不利于安全和质量控制。为此，监理工程师在审查制造方案时，应注意提示施工总承包单位：能在工厂焊接完成的节点，应尽量不采用现场焊接；对于小型组合结构、桁架单元，应尽量在工厂制造焊接完成；现场安装施工过程中，应尽量采用高强度螺栓节点，从而减少现场焊接作业量，提高装配的效率和准确率。

2 制造准备阶段的监理质量控制

2.1 熟悉图纸，参与审图和设计交底，考察制造单位

在进行制造工程监造前，监理人员必须熟悉图纸、规范和设计要求，参与图纸审查和设计交底，熟悉钢结构工程的使用功能和设计意图，了解制造单位并进行实地考察。

（1）考察钢结构制造单位的工程资质，相应的施工技术标准、质量管理体系、质量控制及检验制度。检查质量管理体系、技术管理体系和安全管理体系是否落实到人并持证上岗。核查专业工种操作员的上岗证书，抽查车间工人的技术素质。

（2）认真审查制造方案，确认其能否满足工程的特殊性，特别是技术难度较大的构件的质量保证措施，使用的机械设备、仪器、检查工具等；核实补充的技术措施是否落实，新技术、新材料和新工艺的使用前是否有工艺试验和鉴定意见。

2.2 材料进场的监理质量控制

材料合格是保证钢构件合格的第一关。对于钢结构材料的监督，监理工程师应着重从以下 2 个方面入手。

2.2.1 核对抽查进场材料

相关人员督促进场材料及时报监审查，监理工程师做好现场核对工作，并进行实测实量抽查，以防混入有缺陷的或负公差超标的材料。检查内容具体如下：核对钢材的数量、品种、规格和尺寸是否与订货单相符，钢材的质量保证书是否与钢材上打印的记号相符；检查扁钢、钢板和型钢的表面是否有结疤、裂纹、折叠和分层等缺陷，钢材表面的锈蚀程度是否超过其厚度公差；检查钢材的存放条件，如合格钢材应按品种、牌号、规格分类堆放。

2.2.2 进场材料见证取样复检

（1）应对国外进口钢材进行抽样复检，若具有国家进出口质量检验部门的复验商检报告的钢材，可不再进行复检。

（2）经转运、调剂等，供应到用户的钢材容易混淆炉号，而钢材是按炉号和批号发放材质合格证的，必须对混批的钢材进行复检。

（3）板厚≥40 mm 且主要受沿板厚方向拉力的钢材，应进行复检。

（4）对于大跨度（≥36 m）钢结构，弦杆或梁用钢板是主要受力构件，应进行复检。

（5）对于设计单位提出复检要求的钢材，应进行复检。

2.3 焊接材料的监理质量控制

焊接材料对焊接质量的影响重大。钢结构工程中所采用的焊接材料应按设计要求选用，同时产品应符合相应的国家现行标准要求。

重要钢结构采用的焊接材料应接受见证取样复检，复检结果应符合现行国家产品标准和设计要求。所谓重要钢结构是指建筑结构安全等级为一级的一、二级焊缝，建筑结构安全等级为二级的一级焊缝，大跨度结构中的一级焊缝，以及重级工作制吊车梁结构中的一级焊缝。

2.4 零部件加工的监理质量控制

2.4.1 原材料表面除锈处理

（1）除锈等级。按照工程项目钢结构施工图纸和现行国家标准 GB/T 8923.1－2011《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定 第 1 部分：未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》确定并执行防腐除锈等级。监理工程师应熟知该除锈标准和钢结构施工图纸中的防腐要求。在审查钢结构制造方案时，应关注防腐除锈环节，并提出明确的审查意见。

（2）除锈方法。监理工程师在审批钢结构制造方案前，应了解制造厂设置的抛丸机，包括宽度、喷头数量、压力、喷料等，以及使用情况。

（3）除锈质量。监理工程师应对照 GB/T 8923.1－2011 中规定的样板（照片）检查除锈效果，同时结合目测判断来综合确定除锈效果；应制定定期巡检制度，对初始喷射除锈运行状态、主体构件用母（素）材的喷射除锈质量予以定期检查。

2.4.2 切割下料

对于原材料或零部件下料，应首选数控火焰切割、半自动火焰切割、剪切或锯切的方式。对于用手工火焰切割的原材料、零部件的切割口，监理工程师应检查磨光机的打磨质量，重点检查是否存在切割后残存的飞溅物、毛刺、融化颗粒等。

2.4.3 零部件钻孔

钻孔后使用手工电动砂轮机打磨和清理孔边毛刺。在进行高强度螺栓抗滑移系数试验时，凡是有高强度螺栓连接接口的结构件，其摩擦面抗滑移系数试验报告都要接受检查；同时按照合同规定的钢结构制造量，以 2 000 t 为1 批（不足 2 000 t 可视为 1 批），每批 3 组试件进行试验。具体试验要求详见 GB 50205—2001《钢结构工程施工质量验收规范》附录 B。

2.4.4 零部件焊接坡口制备

大多数零部件尽量采用半自动火焰切割机制备，监理工程师应对坡口角度的准确性进行检查（设计允许偏差为±5）。少数零部件接口可采用手工火焰切割，监理工程师须检查坡口上是否有切割毛刺、局部凸起等明显切割缺陷。

2.4.5 零部件组对

监理工程师应重点检查定位尺寸、安装尺寸及构件的总体尺寸，必须控制在设计要求的范围之内，尺寸允许偏差值 ±3 mm。若发现超出规范的允许偏差，则在调整完毕后重新确认。凡是端部有顶紧要求的吊车梁（封板式）、平台大梁、箱型大梁等，其端板的顶紧应确保组对顶紧接触面有 75% 以上的面积紧贴，监理工程师可使用 0.3 mm 塞尺进行检查，其塞入面积应 ≤25%，边缘间隙 ＜0.8 mm。桁架结构件的轴线交点错位，允许偏差应≤3.0 mm，组对端部边缘间隙应 ≤4.0 mm。对于大型结构件如钢柱、钢梁、桁架等，应焊好后续吊装用的吊耳组，并进行强度验算和探伤试验。

2.4.6 结构件焊接

原材料拼接要依据工厂焊接装备情况，以采用自动埋弧焊机焊接为宜。型钢、管材及小构（部）件组对，可采用手工焊接方法。零部件焊接前，监理工程师应核对焊工的操作证，核实其是否具备相应的操作技能；检查被焊件的材质，核实所用焊条（焊丝）的材质是否符合设计和规范的要求。监理工程师应现场检查并确认制造厂对焊接材料焊丝、焊条、焊剂、气体、烘焙设备的管理情况并登入台账。

2.5 构件组装的监理质量控制

零件、部件在组装前应接受监理工程师检查，连接件和沿焊缝边缘约 50 mm 范围内的铁锈、毛刺、污垢、油迹等应清除干净。对于设计上要求起拱的构件，应按规定的起拱值进行起拱，起拱允许偏差为起拱值的 0～10%，且不大于 10 mm；对于设计上未要求但施工工艺要求起拱的构件，起拱允许偏差介于起拱值的 ±10% 之间，且不大于 10 mm。

2.6 钢构件预拼装的监理质量控制

对于合同要求或设计文件规定的构件，在预拼装前监理工程师应对单个构件进行验收，并选择有代表性的构件进行预拼装，以检查确认其加工质量。构件应在自由状态下进行预拼装，预拼装时应按设计图的尺寸控制定位；对有预起拱或收缩余量要求的，应对定位尺寸进行调整。预拼装检查合格后，应在构件上标注中心线和控制基准线，并设置定位板，同时做好标记和预拼装记录。监理工程师应对预拼装的检查做好记录。

2.7 构件涂装的监理质量控制

2.7.1 底漆涂装

凡母材（素材）表面经除锈处理后，应尽快安排涂装底漆（1 遍或 2 遍）。涂底漆与喷射除锈的间隔时间为室外间隔时间，一般控制在 4 h 之内；在车间内或在湿度较低的室外，不应超过 12 h。同时，监理工程师须注意以下几点。

（1）按照油漆产品说明书提供涂装环境温度和相对湿度条件。通常，涂漆环境温度应控制在 5℃～38℃，相对湿度不应大于 85%；被涂母材表面不得有凝露，且钢材表面温度不应超过 40℃。

（2）室外涂底漆时，若遇到雨、雾、雪、强风天气，应停止露天涂装，也应避免在强烈阳光照射下施工。涂装后大致 4 h 内应采取保护措施，避免雨淋和沙尘侵袭。一般在风力超过 5 级时，不宜在室外进行喷涂作业。

（3）母材（素材）或零部件中，凡已明确的工地焊接部位，宜留出 60 mm～100 mm 宽度的不涂装区域，采用粘贴胶纸的方法遮挡油漆。

2.7.2 中间漆及面漆涂装

钢构制造厂对钢构件（零部件）成品或半成品的中间漆、面漆的涂装，基本要求与底漆涂装相同。同时，监理工程师应注意以下几点。

（1）构件或零部件在制造加工过程中，若因各种原因造成底漆局部破损的部位出现锈蚀或泛出白锌盐，则必须先进行局部除锈处理，再逐层补涂油漆。

（2）凡设计要求涂 2 遍底漆而母（素）材而仅喷涂（或涂刷）了 1 遍的，必须按照“底、中、面”的顺序进行涂装。设计要求涂 2 遍面漆的，不能采取厚涂 1 遍面漆来代替（厚涂 1 遍易出现流淌、干不透）。

（3）监理工程师特别要注意控制每遍（层）喷涂、滚涂、刷涂的重复次数。否则，待漆皮干透后，实测实量的漆膜厚度达不到要求。

3 安装阶段的监理质量控制

3.1 土建与钢结构的工序交接

土建柱基础交接验收应不少于 1 个安装单元，监理工程师应检查以下内容：基础混凝土强度是否达到设计规定，是否采取留置试块的方法确定，基础周围回填是否夯实完成，基础面是否清理干净，基础轴线标志和标高基准点是否准确、齐全。

3.2 构件进厂监理质量控制

检查钢柱进场检查柱全长、对角线偏差、侧弯、肩梁平整度、漆膜厚度、焊缝外观等情况，若发现不合格的构件，应及时做好标记并监督其退场。吊车梁、辅助桁架进场要检查起拱、侧弯和扭曲情况。屋面梁或屋面桁架进场要检查侧弯、扭曲、分段接口处以及起拱情况。

3.3 测量监理质量控制

选用有效的控制点，根据现场通视条件，先复测主控制轴线，然后加密轴线。同时，为确保安装过程及最终结果的控制精度，监理工程师应注意整体衔接，消除误差的传递，减少累积误差；应充分考虑安装过程中的结构位移，加强复测；鉴于阳光照射和温度变化对结构测量的影响，应科学合理地利用钢结构体的变形量，以消减温度变形带来的不利因素。

3.4 钢结构垫板质量控制

柱底垫板设置、标高测量应符合下列规定：采用钢垫板时，垫板应薄厚配套，垫板强度不小于 Q235，不应使用锈蚀严重的钢板，垫板设置总面积要经过验算确定，并经监理工程师审核确认；每组垫板块数不超过 5 块，垫板的板厚不应小于 4 mm；垫板布置应靠近预埋螺栓部位，厚垫板应放在最下方，外露长度不大于垫板长度的 1/3；每组垫板最上部的 2 块垫板应选用 1 对斜垫板，钢柱调整固定后将垫板点焊固定（屋面系统安装后）；垫板高度以钢柱肩梁面至柱脚底板实际长度偏差与基础面实际标高偏差确定，双肩梁钢柱以长度偏差较大的肩梁面为基准，垫板高度不宜正偏差。

3.5 高强螺栓监理质量控制

高强螺栓使用前，监理工程师应进行见证取样。抽验8 套扭剪型高强螺栓，复验连接副预拉力；抽验 8 套大六角型高强螺栓，复验连接副扭矩系数。高强螺栓安装前，监理工程师必须检查摩擦面抗滑移系数复验报告。高强螺栓初拧扭矩值可按终拧扭矩值的一半取值；大六角型高强螺栓的扭矩系数一般取 0.13，标准偏差取 0.01。严禁锤击并强行穿入高强螺栓，严禁在雨天且无防雨措施的情况下施工，严禁进行气割割孔操作。对于偏差较大的连接板，可采取更换连接板的方式加以解决。紧固高强螺栓时必须执行初拧、终拧的程序，当天施工的高强螺栓当天完成终拧。对于未拧掉梅花头的扭剪型高强螺栓，应做好扭矩合格标识。

3.6 焊接施工监理质量控制

检查焊工操作证书，持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。焊接前，检查坡口及附近 20 mm范围内油漆污染必须清除干净。实腹式 H 型钢翼缘板对接焊缝时，应对引弧、熄弧板设置进行检查，其材质、板厚、坡口型式同正式焊缝，手工电弧焊引出长度不少于60 mm。定位焊焊接方法必须与底焊相同，焊接要求同正式焊接，定位焊应牢固可靠，定位焊不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷。施焊前应抽查组装质量和焊接部位杂质的清理情况，合格后方可允许施焊。若手工电弧焊现场风速大于 10 m/s，应检查确认现场有效防风措施的落实情况。对于需要探伤检验的焊缝，应督促施工单位提前上报检验计划，以便及时掌握。

3.7 现场涂装施工

施工总承包单位的项目监理部及项目监理组，在现场防腐的质量管理上作用大、责任重，因而要统一认识，相互支持与配合，持续推进项目建设。在进行现场防腐补涂工作中，监理工程师需要注意以下事项。

（1）审批钢结构施工安装方案时，将重点现场防腐列为重点关注内容。审查现场补涂内容编制是否完善、正确，是否符合现场实际情况，是否符合设计、规范和规程的要求。

（2）应结合钢结构建（构）筑物形状与高度，策划现场防腐旁站监理的位置和数量，并在监理细则中予以明确。

（3）应向施工单位项目部技术质量人员、作业班组长、油漆工等进行现场涂装质量的监理工作交底。

（4）防腐施工前，需完成进场油漆复检见证取样，审查防腐油漆合格证、复检报告资料等。

（5）应督促施工单位，按钢结构建（构）筑物轴线划分的现场补涂质量检验批，进行除锈隐蔽工程报验和防腐涂料涂装质量分项工程报验，经除锈隐蔽检查、干漆膜厚度实测实量检测合格后，予以审查确认。

4 结 语

钢结构作为建筑核心的受力结构，其质量的好坏直接影响建筑物的安全性和耐久性。鉴于钢结构工程施工复杂、专业程度高等特点，监理工程师必须要严把每道检查、验收关口，严格落实工序检查制度。同时，钢结构测量定位是关键，要求测量成果必须准确、可靠。因此，各专业的监理人员必须秉承严格苛求的工作作风，在总监的协调下，通力协作，积极采取行之有效的管理措施，从而确保钢结构工程最终质量目标的实现。