杭州來福士廣場異形鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量監(jiān)理管控要點

龔 瑜，張培龍

（1.上海市工程建設(shè)咨詢監(jiān)理有限公司， 上海 200433；

2.來福士（杭州）房地產(chǎn)開發(fā)有限公司， 浙江 杭州 310000）

杭州來福士廣場異形鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量監(jiān)理管控要點

龔 瑜，張培龍

（1.上海市工程建設(shè)咨詢監(jiān)理有限公司， 上海 200433；

2.來福士（杭州）房地產(chǎn)開發(fā)有限公司， 浙江 杭州 310000）

結(jié)合杭州來福士廣場項目異形鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量管控方法，探討對超高層異形鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的管控要點。

異型鋼結(jié)構(gòu)；監(jiān)理；質(zhì)量管控

鋼結(jié)構(gòu)工程項目的施工，包括加工制作過程和現(xiàn)場安裝過程，但因其有手工作業(yè)多、高空作業(yè)多、允許偏差小、從制造開始到安裝結(jié)束周期長、安裝施工受自然條件影響大等特點，因此，鋼結(jié)構(gòu)工程項目的質(zhì)量控制難度較大，控制因素復(fù)雜。本文結(jié)合杭州來福士廣場項目異形鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量管控方法，探討對超高層異形鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的管控要點。

1 工程特點

1.1 工程概述

杭州來福士廣場項目總建筑面積 39.8 萬 m2，地下 3 層，地上由 2 幢塔樓及南北裙房組成，其中南裙房 8 層、北裙房10 層，塔樓一 60 層、塔樓二 58 層，2 幢塔樓高度均為 250 m，結(jié)構(gòu)形式為混凝土核心筒+組合鋼結(jié)構(gòu)外框架體系。

圖1 塔樓結(jié)構(gòu)體系

塔樓外框體系由鋼管混凝土柱及 SRC 型鋼混凝土梁組成，每個塔樓鋼管柱數(shù)量為 22 根。塔樓一的 22 層以下鋼管柱截面形式為φ1 500 mm×34 mm 和φ1 300 mm×34 mm；22層以上為φ900 mm×28 mm。塔樓二的 25 層以下鋼管柱截面形式為φ1 500 mm×34 mm 和 1 300 mm×34 mm；25 層以上為φ900 mm×28 mm。

1.2 工程控制難點

(1)本工程兩座塔樓為核心筒外框架結(jié)構(gòu)，外框鋼管柱整體呈雙曲面扭轉(zhuǎn)型，結(jié)構(gòu)邊線層層變化，施工難度大，精度控制高。實際施工測量控制時，除常規(guī)控制其平面軸線及標高外，主要采用三維空間坐標法精確控制鋼管柱的內(nèi)外傾斜、扭轉(zhuǎn)，以確保其空間位置的準確，從而保證鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量的持續(xù)受控。

(2)兩座塔樓均采用大型內(nèi)爬式塔吊作為吊裝機械，塔吊內(nèi)爬支撐剪力墻多次發(fā)生收縮，導(dǎo)致塔吊爬升工況多次發(fā)生改變，爬升工藝復(fù)雜。實際施工過程中對剪力墻及支撐牛腿進行了結(jié)構(gòu)加固，爬升過程全程做好監(jiān)控，確保爬升安全。

(3)兩座塔樓各有一處約 10 層的懸掛鋼結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由于支撐頂板無法滿足整個懸掛鋼結(jié)構(gòu)自重，無法采用常規(guī)施工工藝設(shè)置臨時支撐安裝鋼結(jié)構(gòu)。實際施工采用了安裝逆作法，設(shè)置二道臨時支撐桁架作為施工過程的支撐體系，安裝過程對臨時桁架的應(yīng)力應(yīng)變進行了實時監(jiān)測，確保鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量和安全的受控。

(4)塔樓整體結(jié)構(gòu)呈扭轉(zhuǎn)異形，整個塔樓 60 層無統(tǒng)一的標準層，鋼結(jié)構(gòu)異形構(gòu)件多，給加工制作、安裝都增加了難度。現(xiàn)場安裝工序多而復(fù)雜，除需考慮不規(guī)則的曲率上升對焊前安裝穩(wěn)定和精度要求外，還因考慮土建樓層需與混凝土核心筒同步施工，鋼結(jié)構(gòu)先行安裝造成鋼管柱安裝 2～3 層高卻無處固定，鋼管柱垂直度均呈自由狀態(tài)，需加強對構(gòu)件的臨時固定的控制。

(5)超高層結(jié)構(gòu)的施工受日照、高空風(fēng)荷載、溫差變化等因素的影響較大，同時鋼結(jié)構(gòu)對于環(huán)境影響敏感度較高，需充分考慮在鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的控制點(包括軸線、標高等)要及時進行復(fù)核并糾偏、補償，確保累計誤差在可控范圍之內(nèi)。

2 鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量監(jiān)理管控要點

2.1 監(jiān)理管控職責(zé)

監(jiān)理受業(yè)主委托對項目進行全過程質(zhì)量管理，與項目建設(shè)單位、承建單位之間是平等、橫向的三方當(dāng)事人。監(jiān)理單位作為項目現(xiàn)場質(zhì)量的直接管理方，既要認真履行監(jiān)理委托合同的規(guī)定，竭誠為委托方服務(wù)，協(xié)助委托方完成預(yù)定目標，也要公平、獨立、誠信、科學(xué)地開展監(jiān)理工作，嚴格按照法律法規(guī)、規(guī)范標準實施監(jiān)督管理。

(1)應(yīng)當(dāng)認真熟悉施工圖紙，尤其是鋼結(jié)構(gòu)深化圖紙，開工前應(yīng)認真審核承包單位的施工組織設(shè)計和專項施工方案，監(jiān)理內(nèi)部應(yīng)組織進行方案審核，并會同施工單位召開施工組織設(shè)計審核交流會，施工方案應(yīng)經(jīng)專家論證評審后方可同意實施。

(2)應(yīng)全面熟悉了解設(shè)計意圖，并對圖紙內(nèi)容進行監(jiān)理審閱，重點核查對鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝有影響的設(shè)計參數(shù)是否明確，如材料等級、是否有 Z 向要求、焊接形式和參數(shù)、耐火等級、抗滑移系數(shù)、除銹等級等重要參數(shù)是否明確，焊接、防腐、耐火、連接等技術(shù)要求是否明確，鋼構(gòu)件全熔透焊縫與半熔透焊縫位置界定是否明確，焊縫等級標識是否清晰，焊縫檢測要求及探傷比例是否有設(shè)計特殊規(guī)定等。

(3)應(yīng)對承包單位資質(zhì)及人員等質(zhì)保體系進行審核。項目經(jīng)理、項目技術(shù)負責(zé)人是項目部的核心，其工作能力、工作經(jīng)歷應(yīng)滿足項目需要；施工員、質(zhì)檢員、安全員需持證上崗且全程到位，不得兼職；焊工必須持證上崗，應(yīng)嚴格審核焊工證的有效性及適用范圍，不得超限上崗；吊裝機械設(shè)備、構(gòu)件加工設(shè)備需配套齊全，吊裝設(shè)備須備案，手續(xù)應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定，有專人定期進行維修保養(yǎng)。

(4)應(yīng)對焊接工藝評定報告進行審核，必要時對上崗焊工根據(jù)焊接工藝要求進行焊工考試；應(yīng)派駐專業(yè)監(jiān)理駐廠對鋼結(jié)構(gòu)加工制作過程進行全程監(jiān)理，嚴格把控加工制作質(zhì)量關(guān)，確保構(gòu)件加工制作符合設(shè)計和規(guī)范要求。

(5)應(yīng)加強現(xiàn)場安裝過程的巡視檢查、旁站監(jiān)理及平行檢測工作，督促承包商嚴格按照施工方案執(zhí)行，對每一個安裝單元要做好各項檢查驗收工作，包括焊縫觀感質(zhì)量、焊縫無損檢測、高強螺栓施擰質(zhì)量、結(jié)構(gòu)安裝偏差、鋼牛腿預(yù)留鋼筋連接質(zhì)量等。對于焊接質(zhì)量缺陷應(yīng)督促整改返修，上下節(jié)柱安裝偏差應(yīng)督促糾偏，對于柱頂坐標、牛腿坐標監(jiān)理要平行復(fù)核，累計安裝偏差應(yīng)報設(shè)計復(fù)核后在下一個安裝單元內(nèi)予以調(diào)整，避免誤差累積。

2.2 監(jiān)理重點質(zhì)量控制要點

杭州來福士廣場鋼結(jié)構(gòu)工程，因其扭轉(zhuǎn)異形的獨特結(jié)構(gòu)，加大了工廠加工制作、現(xiàn)場安裝的難度，因此要控制好整體鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，需要對影響施工質(zhì)量的各個方面做好全過程監(jiān)理工作。

2.2.1 安裝方案審核

杭州來福士廣場鋼結(jié)構(gòu)屬于超高層異形鋼結(jié)構(gòu)，體量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工控制難度大，因此施工前必須具有完善、可靠的安裝方案。安裝方案應(yīng)包括總體的施工技術(shù)路線、主要安裝方法(包括主樓扭轉(zhuǎn)型鋼管柱施工工藝、懸掛鋼結(jié)構(gòu)施工工藝、大跨度鋼連廊施工工藝等)、質(zhì)量控制措施、安全保障措施等，安裝方法及質(zhì)量控制措施應(yīng)有針對性。對于該方案的審核，監(jiān)理不僅組織內(nèi)部專家進行了審閱，同時召集施工單位召開了技術(shù)交流會、方案監(jiān)理評審會，將監(jiān)理評審?fù)夂蟮姆桨赣煽偘鼒笳埥M織專家論證評審，監(jiān)理對專家論證后的完善方案進行了全面審核后同意實施，并督促承包商嚴格執(zhí)行。

2.2.2 鋼構(gòu)件加工制作質(zhì)量控制

構(gòu)件加工制作質(zhì)量直接影響鋼結(jié)構(gòu)組裝焊接最終形成的鋼結(jié)構(gòu)實體質(zhì)量，因此從構(gòu)件制作階段開始應(yīng)從嚴控制，監(jiān)理駐廠管理是必須的，監(jiān)理需從鋼板原材料控制到鋼板剪切、切割、邊緣加工、坡口加工、矯正、成形、制孔、組裝、焊接、涂裝等工序質(zhì)量進行全面管理，監(jiān)理除做好巡視檢查、實測實量外，還要做好現(xiàn)場安裝質(zhì)量、安裝進度與工廠制作的問題協(xié)調(diào)。

2.2.3 鋼結(jié)構(gòu)模擬預(yù)拼裝

構(gòu)件的預(yù)拼裝是確?，F(xiàn)場安裝質(zhì)量非常重要的控制方法，可以檢驗并掌握加工制作的精度，控制上下節(jié)鋼管柱圓度偏差、錯邊，及時發(fā)現(xiàn)栓孔錯位、牛腿偏差等影響現(xiàn)場安裝的問題，對于發(fā)現(xiàn)的問題可以及時分析原因、及時調(diào)整或返修，并對后續(xù)工藝加以控制，確保合格構(gòu)件的出廠，確保構(gòu)件現(xiàn)場順利安裝。但對于超高層異形鋼結(jié)構(gòu)，要做到全數(shù)實體預(yù)拼裝難度較大，且拼裝工作量太大，場地占用大，因此，采用計算機模擬預(yù)拼裝是解決實際問題的良好方法。模擬預(yù)拼裝就是根據(jù)構(gòu)件間的空間關(guān)聯(lián)性，對事先確定的特征點進行坐標采集，經(jīng)計算機坐標轉(zhuǎn)換后建模分析。本工程的實踐證明，模擬預(yù)拼裝的方法值得推廣。

2.2.4 安裝測量控制

本工程塔樓鋼管柱基本呈扭轉(zhuǎn)傾斜狀，因此，鋼管柱現(xiàn)場安裝定位必須采用三維坐標法進行。在鋼管斜柱吊裝前，在主要控制點上貼上全站儀感光貼片，鋼柱吊裝就位后利用架設(shè)在樓層上的全站儀進行鋼管柱的三維控制。監(jiān)理在施工單位安裝就位完成后采用自身的全站儀進行全數(shù)測量復(fù)核，確保每根鋼管柱控制點的三維坐標在設(shè)計和規(guī)范允許的偏差范圍，從而確保每個鋼結(jié)構(gòu)安裝單元的安裝施工質(zhì)量。

2.2.5 鋼管柱安裝質(zhì)量控制

鋼管柱是經(jīng)過機械輥壓形成的，對于每根柱圓度的控制可以控制在允許偏差范圍之內(nèi)，但上下節(jié)柱的圓度因偏差位置的不同，易造成上下節(jié)柱的安裝錯邊較大，因此必須對每根鋼管柱的安裝對接進行全數(shù)檢查，錯邊過大易造成全熔透焊接熔深不能滿足要求，影響安裝質(zhì)量。應(yīng)對上下節(jié)柱的臨時固定措施進行檢查，除應(yīng)滿足施工方案要求外，要加強檢查固定的有效性，確保鋼管柱焊前穩(wěn)定安全。

2.2.6 焊接過程質(zhì)量控制

焊接過程質(zhì)量控制，是鋼結(jié)構(gòu)實體工程質(zhì)量形成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)從焊工管理、焊接材料管理、焊接工藝管理、焊接質(zhì)量檢查管理、焊接缺陷返修管理等方面進行控制。焊工的質(zhì)量行為管理應(yīng)持續(xù)檢查，必要時對焊工進行焊前考試，以確認焊工的焊接能力。過程中監(jiān)理要巡視檢查焊工是否嚴格按照批準的焊接工藝評定進行施焊，對于不利的焊接環(huán)境是否采取了有效的保護措施，要督促做好焊工號的標記，以便及時掌控焊接質(zhì)量的追蹤管理。監(jiān)理也應(yīng)對探傷檢測過程進行跟蹤，并及時掌握探傷快報，以保證探傷結(jié)果的真實性。

2.2.7 高強螺栓安裝質(zhì)量控制

高強螺栓進場時，應(yīng)檢查連接副是否配套、齊全，檢查表面質(zhì)量和基本尺寸，應(yīng)附有出廠合格證、產(chǎn)品質(zhì)量合格證明書及質(zhì)量檢驗報告。安裝高強螺栓時，監(jiān)理應(yīng)加強巡視檢查，螺栓應(yīng)自由穿入螺栓孔內(nèi)，不得強行敲打，不得用氣割擴孔；安裝前監(jiān)理應(yīng)對摩擦面逐一進行表面狀態(tài)檢查，若受損或污染，必須督促進行處理和清潔；扭剪型高強螺栓的終擰以專用扳手將梅花頭擰掉為準，未在終擰中扭掉梅花頭的螺栓數(shù)不應(yīng)大于該節(jié)點螺栓數(shù)的 5%，高強螺栓終擰后，螺栓絲扣外露應(yīng)為 2～3 扣。

2.2.7 安裝質(zhì)量的檢查

鋼結(jié)構(gòu)安裝實體質(zhì)量需采用相關(guān)檢測手段進行現(xiàn)場檢查，如鋼管柱的圓度偏差，上下節(jié)柱安裝錯邊偏差可以采用鋼卷尺、鋼直尺實測；鋼管柱內(nèi)混凝土澆筑質(zhì)量可以采用敲擊法檢查；對于勁性鋼梁內(nèi)的鋼筋連接焊接質(zhì)量，可采用鏡子反射或燈光照射的方法進行檢查；鋼管柱安裝測量復(fù)核可采用全站儀、水準儀等測量儀器對軸線、標高、三維坐標等進行實測；焊縫觀感質(zhì)量可采用放大鏡檢查，內(nèi)部質(zhì)量可采用探傷檢測儀檢測；扭轉(zhuǎn)型高強螺栓可采用扭矩檢測儀器檢查扭矩力等。

3 結(jié) 語

超高層異形鋼結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量管理控制是一個系統(tǒng)工程，需要從設(shè)計、加工制作、安裝施工、檢查驗收等各方面進行全過程管控，監(jiān)理的管控僅是一個方面。作為監(jiān)理方，要運用全面質(zhì)量管理的理論和鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制相關(guān)的規(guī)范和知識，以施工工序質(zhì)量控制點為目標，嚴格執(zhí)行質(zhì)量控制程序，采取有效的質(zhì)量控制方法和檢查手段，使每一個環(huán)節(jié)都起到質(zhì)量把關(guān)的作用，才能真正做好超高層異形鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量管理。

通信地址：上海市楊浦區(qū)營口路588號8樓 上海市工程建設(shè)咨詢監(jiān)理有限公司。

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1007-4104(2015)06-0056-03

2015-03-24