钢结构外墙板的施工质量控制
陈刚
江苏晶雪节能环境工程有限公司 江苏省 常州市 213000
在“双碳”战略背景下,钢结构建筑因其工业化程度高、材料回收率达90% 以上等优势,已成为绿色建筑发展的重要方向。作为建筑外围护结构的关键组成部分,钢结构外墙板不仅承担着抵御风荷载、地震作用等力学功能,更需满足气密性、水密性、热工性能等综合指标要求。然而,工程实践表明,外墙板施工阶段的质量缺陷(如接缝渗漏、面板变形、节点腐蚀)已成为影响建筑整体性能的突出问题。据统计,近 40% 的钢结构建筑外围护系统质量问题源于施工准备阶段的管控缺失,其中材料性能不达标、施工方案缺陷、人员操作不规范是主要诱因。因此,探讨钢结构外墙板的施工质量控制具有十分重要的现实意义。
一、施工准备阶段的质量控制
(一)材料选择与验收
1. 围护材料性能要求
钢结构外墙板所选用的围护材料须具备轻质高强的特性,以减轻建筑自重,同时保证结构的安全性。例如金属复合夹芯板,其芯材通常采用聚苯乙烯、岩棉等,具有良好的保温隔热性能,且板材整体重量较轻,便于运输和安装;铝镁锰板则具有高强度、耐腐蚀、可塑性强等优点,能够满足不同建筑造型的需求,并且能在各种恶劣环境下长期使用 [1]。这些材料不仅能有效提高建筑的节能效果,还能降低建筑物的维护成本。
2. 材料进场检验
材料进场时,必须严格进行检验。首先要核查材料的合格证和检测报告,确保材料来源合法、质量合格。合格证应包含材料的规格、型号、生产日期、生产厂家等关键信息,检测报告则需证明材料符合相关标准和设计要求。同时,要对材料的表面缺陷和尺寸偏差进行抽检。检查表面是否存在划痕、凹坑、锈蚀等缺陷,尺寸偏差是否在允许范围内。对于不合格的材料,坚决予以退场处理,严禁用于工程中。
3. 存储与运输防护
在材料的存储和运输过程中,要采取有效的防护措施。存储场地应保持干燥、通风,避免材料受潮。对于金属复合夹芯板等材料,应采用垫木或货架进行堆放,防止板材变形。在运输过程中,要使用专用的运输工具,对材料进行固定和防护,避免碰撞和挤压。同时,要注意防止材料受到二次污染,如油污、灰尘等,确保材料在施工前保持良好的状态。
(二)施工方案与人员培训
1. 深化设计与排版优化
利用 BIM 技术对钢结构外墙板进行深化设计和排版优化。BIM 技术可以直观地展示外墙板的安装位置、连接方式以及与其他构件的关系,通过模拟安装过程,提前发现并解决可能出现的碰撞、间隙等问题 [2]。同时,根据建筑的实际尺寸和设计要求,对板材进行合理排版,减少现场切割误差,提高材料的利用率,降低施工成本。
2. 技术交底
在施工前,要组织详细的技术交底工作。向施工人员细化施工工艺,包括板材的安装顺序、固定方法、密封处理等;明确节点防水构造的要求,如墙角、门窗洞口等部位的防水处理措施;同时,要明确验收标准,让施工人员清楚了解工程质量的评判依据。技术交底应采用书面和口头相结合的方式,确保施工人员充分理解并掌握相关要求。
3. 技能培训
对施工人员进行针对性技能培训。焊工必须持证上岗,确保焊接质量符合要求。培训内容包括焊接工艺、焊接参数的选择、焊接缺陷的预防等。安装工要掌握密封材料的应用技术,了解不同密封材料的性能和使用方法,能够正确进行密封处理,保证外墙板的防水、防风性能。通过技能培训,提高施工人员的操作水平和质量意识。
(三)施工环境与设备检查
1. 场地平整度
施工场地的平整度对钢结构外墙板的安装质量有重要影响。要确保脚手架底部滑轮锁定,防止脚手架在施工过程中发生移动。同时,配置防倾斜装置,增加脚手架的稳定性。在安装外墙板前,要对场地进行清理和平整,去除杂物和障碍物,为板材的安装提供良好的作业条件。
2. 设备校准
对施工所需的设备进行精度校验。焊接设备的电流、电压等参数要准确,以保证焊接质量;扭矩扳手要定期校准,确保螺栓的拧紧力矩符合设计要求;测量仪器如经纬仪、水准仪等要经过专业机构校准,保证测量的准确性。只有设备精度符合要求,才能保证钢结构外墙板的安装精度和质量。
二、施工过程质量控制
(一)外墙板安装质量控制
1. 排版与定位
外墙板安装应严格按照檩条位置进行,从一端开始有序推进。在安装前,要精确测量檩条的间距和位置,确保外墙板的排版准确无误。螺钉固定间距必须符合设计要求,过大的间距会导致外墙板连接不牢固,容易产生晃动;过小的间距则会增加施工成本和难度。在安装过程中,要使用激光测距仪、水平仪等专业的测量工具,对每块外墙板的位置和垂直度进行实时监测和调整,保证外墙板安装的平整度和垂直度符合规范要求。
2. 接缝防水处理
外墙板的企口设计是防水的重要环节。要优化企口的形状和尺寸,使其能够紧密咬合,有效阻止雨水的渗入。在企口处涂抹节点密封胶时,要确保密封胶的厚度 ⩾3mm ,密封胶应具有良好的粘结性、弹性和耐候性,能够适应外墙板的热胀冷缩。同时,要注意密封胶的涂抹均匀,避免出现气泡、空洞等缺陷。
在外墙板安装完成后,要进行淋水试验检测。通过模拟降雨环境,对外墙板的接缝、节点等部位进行喷淋,观察是否有渗漏现象。对于发现的渗漏点,要及时进行标记和记录,并安排专人进行整改,整改率必须达到 100%。整改完成后,要再次进行淋水试验,直至无渗漏为止。
3. 洞口与异形部位处理
在建筑中,门窗洞口、转角等异形部位的外墙板安装难度较大。对于这些部位,要根据实际情况进行定制化切割,确保外墙板与洞口或异形部位的贴合度。切割时要使用专业的切割设备,保证切割边缘的平整度和垂直度。同时,要注意避免应力集中,在切割部位采取适当的加固措施,如增加加强筋等,以提高外墙板的承载能力和稳定性[3]。
(二)连接节点质量控制
1. 高强螺栓连接
高强螺栓连接的摩擦面抗滑移系数是影响连接性能的关键因素。在施工前,要对摩擦面进行抗滑移系数试验,确保其符合设计要求。试验结果应满足相关标准的规定,否则要对摩擦面进行处理,如喷砂、抛丸等,以提高其抗滑移性能。
其次,在拧紧高强螺栓时,要使用扭矩扳手,严格按照设计要求的扭矩值进行操作。终拧扭矩偏差应控制在 ⩽±10% 的范围内,以保证连接的可靠性和稳定性。
此外,螺栓穿孔率应 ⩾95% ,对于穿孔率不满足要求的部位,禁止采用气割扩孔的方式进行处理。气割扩孔会破坏钢材的力学性能,降低连接的可靠性。对于无法穿孔的部位,应采用铰刀扩孔或重新钻孔等方法进行处理。
2. 焊接质量控制
对于一、二级焊缝,要进行100% 的探伤检测。探伤检测方法包括超声波探伤、射线探伤等,通过检测可以及时发现焊缝内部的裂纹、气孔等缺陷。对于发现的缺陷,要严格按照相关标准进行处理,直至缺陷消除为止。对于裂纹等严重缺陷,要彻底清除后重新焊接,确保焊缝质量符合要求。
此外,焊接过程中会产生变形,影响构件的尺寸精度和外观质量。在焊接完成后,要根据构件的变形情况和材质选择机械矫正、火焰矫正等合适的矫正方法。矫正后,构件的平面度偏差应≤ 5mm/m ,以保证构件的安装精度。
(三)防腐与防火涂装质量控制
1. 除锈等级
钢结构外墙板在涂装前,必须进行除锈处理。除锈等级应达到 Sa2.5 级,即钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑。同时,要控制钢材表面的粗糙度在 40-- 70μm 之间,适当的粗糙度可以增加涂层与钢材表面的附着力,提高防腐效果。
2. 涂层厚度
防腐漆的涂层厚度应 ⩾120μm ,以保证钢材在正常使用环境下具有良好的防腐性能。涂层厚度不足会导致钢材容易生锈,降低结构的使用寿命。在涂装过程中,要使用涂层测厚仪对涂层厚度进行实时监测,确保涂层厚度符合要求。
同时,防火漆的涂层应满足 ⩾1 .5h 的耐火极限要求。防火漆能够在火灾发生时,延缓钢材的升温速度,提高结构的耐火性能。在涂装防火漆时,要严格按照产品说明书的要求进行操作,控制涂层的厚度和均匀性。
3. 涂装环境
涂装环境对涂层质量有很大影响。涂装时,环境湿度应≤ 85%,基材温度应 ⩾5∘C 湿度过高会导致涂层干燥缓慢,容易出现流挂、起泡等缺陷;基材温度过低会影响涂层的附着力和干燥速度。在涂装过程中,要实时监测环境条件,如不符合要求,应采取相应的措施进行调整,如加热、除湿等。
三、结语
钢结构外墙板的施工质量控制需贯穿材料、方案、人员、环境、设备全链条。通过严格选材、科学排版、标准化施工及精细化管理,可有效预防空鼓、渗漏、变形等质量通病,为打造高品质建筑外围护结构奠定坚实基础。实际工程中,还需结合项目特点制定专项控制措施,实现全过程质量受控。
参考文献:
[1] 张成家 . 建筑钢结构施工技术及质量控制策略 [J]. 新疆钢铁 ,2024,(03):83-85.
[2] 王春锋 . 住宅建筑钢结构的施工技术及质量控制探析 [J]. 居舍 ,2024,(12):70-73.
[3] 贾金博 , 孙世和 , 庄坤 . 建筑钢结构的施工技术及质量控制探析 [J]. 中国住宅设施 ,2022,(12):39-41.