陈浩军
中国铁路广州局集团站房建设指挥部 广东省广州市 510600
摘要：在大型铁路站房钢结构施工过程中，要对质量的控制引起高度的重视。本文以新建广州白云站（棠溪站）工程白云站站房为例，对大型铁路站房钢结构施工质量控制进行了全面的分析和研究，希望能为提升站工程质量提供借鉴意义。
关键词：铁路站房；钢结构；施工质量；控制措施
铁路站房有其自身的独特性，列车会从房屋的下方或旁边穿行，这就导致房屋需要承受火车运行产生的载荷作用，涉及到营业线或邻近营业线施工，从而加大了施工难度。为了提升铁路站房钢结构的工程质量，需要从多个方面去综合考虑。
1.工程基本信息
1.1工程项目简介
白云站（棠溪站）综合交通枢纽位于广州市。整个交通枢纽建筑的总规模预计为45.5万平方米。站房工程占地约14.35万平方米；地下停车场14.85万平方米；地铁集散工程11.7万平方米。站房屋面最高点建筑标高37 m，为线上式高架站房。包括站房主体结构（A、B、C区）以及站房上部屋盖结构。钢结构工程量约100000吨；其中站房主体钢结构工程量约75000吨，上部屋盖钢结构工程量约25000吨。
.png)
钢结构整体三维轴侧图
1.2气象条件
白云站（棠溪站）综合交通枢纽位于广州市，属于亚热带季风季候。亚热带季风气候的典型特征就是温暖多雨，在夏秋两季时，还可能发生台风，全面光照充足。再加上广州属于临海地区，所以会受到海洋调节的作用。广州市全年平均气温为21.8摄氏度，平均降雨量为1667mm。在夏秋两季，易发生台风夹暴雨的气候现象。
1.3交通运输情况
白云站（棠溪站）综合交通枢纽工程位于广州市市区，周边及场内交通环境严重受限，场内交通运输组织难度极大，需要合理划分施工区段，设置临时转换道路，在结构施工范围内解决现场水平垂直运输问题。
2.钢结构施工产生质量通病
钢结构具有强度高，抗变形能力强，特别适合用于跨度大和超高、超重的建筑物中。钢结构大量的应用，施工周期比较短，资源得到有效的节约，可塑性较好;也使得钢结构质量存在很多的通病，耐火性和耐腐性较差等，主要在于开始的设计、制作、材料运输和安装、管理方面的缺陷造成了钢结构通病的原因。下面重点分析钢结构在施工中产生质量通病的原因，以便在施工质量上采取有针对性的质量控制策略。
2.1焊缝施工质量
焊缝中存在一些缺陷，由于焊条受潮、焊件清洁度不达标、使用电流过大以及焊丝锈蚀等原因导致焊缝成形不良，出现未焊透、未熔合、气孔等。焊缝技术在钢结构中起到了至关重要的作用，在焊接时要做好防护措施。
产生的质量问题也比较复杂。钢结构施工中产生的焊接裂缝问题可能发生在焊接缝表面，也可在焊接缝的内部。在同一性质的问题上，质量原因有时也不一样，有时是在焊接方法上或裂缝的处理上，有时是因为焊接的材料使用不当或焊接的预热不当，焊条的质量不合格或规格与工程不符。这些问题都在一定程度上影响了钢结构的施工进度和施工质量。造成工期的延误和造价的增加。严重的会造成建筑物倒塌，人员伤亡等不利影响。钢结构工程施工质量是随着外界时间或环境的变化而发展的，质量上的通病大多数是逐步的体现出来。钢柱安装困难或不能安装,基础测量放线时误差大。或是地脚螺栓安装时，固定不牢固，混凝土浇筑振捣时发生倾斜和位移。?
2.2钢结构易被腐蚀
在长时间的外界作用下，钢结构的防腐涂层会不可避免地出现一些腐蚀缺陷，如粉化、龟裂等，甚至老化失效，这时钢材很容易与周围的大气、水等环境介质直接接触，产生电化学腐蚀，这种腐蚀发展过程很快，一旦在钢结构表面发生，腐蚀的蚀坑会由坑底向纵深迅速发展，而且这会使钢材出现应力集中现象，反之又会加重钢材的腐蚀，产生一种钢材腐蚀的恶性循环。如果不对钢材的防腐涂层进行保护措施，当它失去原有功能后，外界腐蚀性介质就很容易对钢结构产生不可修复的损坏。?
2.3高强螺栓施工质量
钢结构是由型钢和钢板用焊接、螺栓或铆接而支撑的过程结构。高强螺栓在连接时有一定的缺陷性，孔径有螺栓孔连接，在孔间距上有的超出了合理的要求，安装时螺栓强行穿人会造成丝扣的损伤。高强螺栓的摩擦面在连接时达不到抗滑的要求，主要是在施工时，没有按照设计标准和施工规范要求去做，在生产时要进行试验，螺栓的连接面达到一定的要求时再批量生产。螺栓在使用前要检查它的摩擦面，要用合格的构件。螺栓连接摩擦面有焊接时留下的飞溅物，氧化铁皮、污垢等，连接面变形不平整，造成安装后存在缝隙，高强螺栓拧紧的方法不当。这些严重影响了钢结构的受力，减少了接触面。
2.4本项目钢结构工程重难点
①钢结构施工组织
具体到白云站项目，本工程具有施工作业面广,体量巨大，结构复杂特点，站房工程需要与地铁、一体化结构标段等衔接施工，场内道路布置、交通组织、垂运机械协调等综合协调管理难度极大，钢结构安装环境复杂。站房上部屋盖覆盖面积大，结构体系复杂，位于高架候车层上方，安装环境差，施工难度大，如何做好钢结构施工组织是保证本工程顺利进行的保证。
②大跨度大悬挑钢结构安装
中央候车室屋盖和南北侧波浪形“彩带”采用空间管桁架+网架结构组合形式，采用抗震球形钢支座；其中桁架最大跨度64 m。东西侧光谷采用钢管桁架+刚性环梁+实腹拱组合形式。悬臂梁最大悬挑28 m。悬挑跨度大、结构体系异形、吊装工况环境复杂，是本工程钢结构实施中的重难点工程
.png)
东西向立面示意图
③站房主体结构钢柱截面大、钢板厚度厚，现场焊接质量的保证
劲性钢柱、钢骨梁采用的截面较大且钢板厚度较厚，安装需采用大型吊装机械，钢柱现场对接焊缝的焊接质量要求高，且易产生变形。
3.质量控制策略
3.1建立完善的质量管理体系
为了对工程项目的质量进行全面的监督和控制，各参建单位须建立健全的质量管理体系。建设、施工、监理、设计单位都要从机构、人员和运作机制三方面形成完善的自控、互控、他控的质量控制网络。认真推行全面质量管理，提高全员、全过程、全系统的工作质量，确保工程质量全面受控和提高。依靠科学技术，降低成本，提高质量。针对一些技术难题，组织力量进行技术攻关。施工单位可以成立专项质量监督小组，将项目经理安排为小组组长。要制定详细的质量指标，指导管理人员的监督工作，同时管理人员在对施工进行监督的过程中，一定要加强自身的监督力度，明确自己的职能和责任，保证监督工作的有效性，对每一个环节严格把关。此外，为了提升施工人员规范操作、安全操作的积极性，还应建立相应的奖惩机制。
3.2钢结构深化设计管理
白云站（棠溪站）综合交通枢纽工程钢结构包含柱梁复杂节点，因此在对其进行深化设计时，相关设计人员必须综合考虑钢结构加工制造、运输条件和现场拼装因素。为了保证设计的科学性和合理性，相关单位应该组建专业的设计管理小组。有专业的管理人员组织协调工作的开展，以保证设计的质量和有效性。如果对设计方案存在疑问，或者发现了其中的问题，就应该及时上报，组织会审工作，对其进行研究和分析，以及时的处理问题，优化设计方案。
大型铁路站房工程比较复杂，影响因素较多，因此在确定构件单元时，相关人员应该综合考虑工厂的实际情况，结合工厂的制造条件和施工条件。同时还要参考运输条件和吊装能力，以确保在确定构件单元时有正确的思路。同时，还要利用相应的设计软件，准确的反映出构件的形式和零件的尺寸，保证其准确性。在对钢结构进行深化设计的时候，可以通过坐标点建立三维模型。需要注意的是，在建立模型的时候要确保整个结构的受力安全，以免突变点的产生。
3.3保证原材料的质量
原材料是大型铁路站房工程施工的基础，原材料的质量对工程的质量有着直接的影响。因此，相关施工单位必须对原材料的质量进行严格的把控，要保证所用原材料符合施工标准。对各种原材料都要进行两次检测。首先，在入厂验收时，就要严格检查材料的相关证书是否齐全，还要对其尺寸和重量进行检验。此外，还需对其进行复验，检测原材料的化学成分和物理性能，分析其是否满足施工需要。所有的检测数据和结果都要进行妥善的整理和保管，以供后期查询使用。
3.4现场钢结构安装
在现场钢结构安装时，有很多因素都会对安装质量造成一定的影响。如果楼层竖向构件截面的尺寸比较大、厚板较多，分节就会对构件的加工和安装等工序造成直接的影响。此外，钢构件的型号是多样的，并且体积比较庞大，和其它构件相比，钢构件更宽更大，因此在对其进行验收时，难度较大。在对体型较大的构件进行安装时，很难保证安装的精度，如果精度不够，就会严重影响安装的质量，同时也会对施工的效率造成一定的影响。
因此，相关施工单位应该根据现场的施工情况，有效的利用履带吊性能，制定多项分段方案，对其进行分组和分级。同时，应该加大先进技术应用和设备投入，通过应用BIM技术深化施工方案，并利用先进的高精度测量设备，将模型和实体进行对比，也就是“拟合法”，来对构件进行检测。为了确保构件连接定位的精度，提升构件安装的效率和质量，可以采用一些合适的校正夹具。再通过自动快速卸钩装置，可以有效提升单个构件的安装效率。
3.5保证钢结构焊接质量
在焊接时容易出现未熔合与未焊透等现象，预防措施有，焊接电流在使用时稍大一点，焊接时的速度要匀速放慢，对引起未熔合的杂物可以用防止夹渣方法来处理，要技术的调整焊接时的角度和方向。也要注意焊接的层次控制，在焊条收尾时要断续灭弧来放慢。焊接中应采用焊接电流，电流不能过小，否则会导致电弧未将母材融化或未填满融化金属，未焊透和未熔合有很大的相似之处，很难分辨。由于在焊接中的电压过低和电流过高造成在焊缝冷却收缩时焊道的断面有裂纹，叫做热裂纹;焊接金属中含氢量较高，焊接头的约束力较大，母材为含碳量较高，冷却速度较快的为冷裂纹。在焊接时，要选择正常的电流和电压，在使用焊条和焊剂是进行必要的烘焙，焊接前将焊接坡口的附近水分和油分等杂质清理干净，选择正确的方向和焊接的顺序。?
3.6保证高强度螺栓安装质量
在雨天时，相关单位不能开展高强度螺栓安装工作，以防摩擦面和螺栓上沾上水质或其它杂质。如果是在雨后进行作业，就需要先对作业区进行烘干擦面处理。在安装刚构件前，还要仔细地清理一些毛刺、铁皮和污垢等。如果构件已经产生了浮锈，就要通过电动角磨机等设备对其进行清除。在安装高强度螺栓时，如果出现螺栓无法自由穿过螺栓孔位的情况，绝对不可以强制敲入，应该使用绞刀来扩大螺栓孔，然后再插入螺栓。但是，扩大的螺栓孔的直径不能超过螺栓公称直径的1.2倍。此外，对螺栓孔进行扩大处理前，必须上报有关部门，经设计、建设单位同意后才可进行。在高强度螺栓插入螺栓孔后，要立马将其拧紧。在第一次拧螺栓的时候，可以在螺栓上坐上标记，防止出现漏拧的情况。扭剪型螺栓的拧紧工作应该通过电动剪力扳手来进行，这样才可以合理的控制力矩，使其符合要求。而扭剪型高强度螺栓的合格判定依据是看梅花头有没拧掉，拧掉了才能算作合格。
结束语：
钢结构和其它建设相比，施工和设计方面都具有很好的经济优势。钢结构总体轻，节省基础材料，施工周期短。当然在钢结构的施工中也有质量通病，为了保障大型铁路站房钢结构工程的安全性和稳定，提升大型铁路站房施工的效率和质量。相关单位应该对铁路站房的质量控制工作引起足够的重视，通过科学合理的管理手段，建立完善的质量管理体系，促使质量控制工作能够顺利的开展，从而保障整个工程的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]李志伟.分析工民建施工管理中常见的问题及解决措施[J].建材与装饰,2019,(26):183-184.
[2]赵凌.建筑工程项目管理的质量控制策略分析[J].中国新技术新产品，2017,（04).
[3]宋伟利.浅谈钢结构工程施工质量通病和预防措施[J].石河子科技，2010(21):25-27.
[4]蒋春先.钢结构施工质量通病的原因分析及防治[J].山西建筑，2009(05):235-237.?